探究小車速度隨時間變化的規(guī)律教案2篇

一、教學(xué)三維目標(biāo)

知識與技能

1.進一步熟練打點計時器的使用及利用紙帶求某時刻瞬時速度的方法。

2.進一步提高用描點法作圖的能力。

3.了解勻變速直線運動中速度隨時間的變化規(guī)律。

過程與方法

1.通過對實驗過程的探究，了解物理學(xué)的研究方法。

2.認(rèn)識物理實驗和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用。

3.初步學(xué)會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行猜測、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。

情感態(tài)度和價值觀

1.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實的實驗態(tài)度。

2.通過實驗探究培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理和研究物理問題的興趣，學(xué)會探尋物理規(guī)律的方法。

3.學(xué)習(xí)合作完成實驗，交流實驗體會

二、分析教學(xué)內(nèi)容、確定重點問題。

本節(jié)課在運動學(xué)中起著承上啟下的作用。第一章中已經(jīng)介紹了利用打點計時器打下的紙帶求物體瞬時速度的方法。并且介紹了加速度，知道了它的物理意義及表達(dá)式。而這節(jié)課是以恒力作用下的小車的運動來研究速度隨時間變化規(guī)律的。從而為以后研究勻變速運動的有關(guān)知識打下了基礎(chǔ)，本節(jié)的重點是引導(dǎo)學(xué)生做好分組實驗及指導(dǎo)學(xué)生處理好得到的數(shù)據(jù)，從而得出速度時間規(guī)律。

三、分析學(xué)生狀況、創(chuàng)設(shè)問題情境。

通過多媒體給出一些自然界中的物體的運動畫面。教師提出這些物體的運動存在著什么規(guī)律，如何去探究呢？這時學(xué)生會感覺到很茫然，毫無目標(biāo)。教師給出實驗器材，提示他們對以前學(xué)過《利用打點計時器測物體的速度》這一節(jié)課的知識進行回顧，從而得到實驗的原理，設(shè)計出實驗步驟。

四、教學(xué)方法

探究實驗、多媒體、講授、討論、練習(xí)等。

五、教學(xué)準(zhǔn)備

學(xué)生電源、打點計時器、小車、一端帶有滑輪的長木板、細(xì)線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙、砝碼、多媒體計算機。

六、課堂教學(xué)設(shè)計

引課

放多媒體畫面后，提出問題：這些物體的快慢不同，他們的運動遵循著什么規(guī)律呢?如何探尋物體的速度隨時間的變化規(guī)律呢？教師給出實驗器材且指出要探究物體隨時變化規(guī)律必須知道物體在一系列不同時刻的速度，直接測量瞬時速度很困難，我們可以借助打點計時器記錄物體在不同時刻的位置，在通過對紙帶的分析、計算得到各個時刻的物體瞬時速度。

實驗探究過程

1.實驗操作過程

把學(xué)生平均分為四組。組織學(xué)生討論并要求學(xué)生設(shè)計出本組的實驗過程。

讓第一組幾個同學(xué)到講桌前給出本組的實驗設(shè)想并進行實驗操作打出幾條紙帶。

請其他三組的同學(xué)指出第一組同學(xué)操作不當(dāng)之處。教師及時給出評價。第二組同學(xué)也一樣邊敘述邊操作，打出幾條紙帶。讓其他組的同學(xué)指出操作不當(dāng)之處。

另外兩組一樣。

2.課堂交流

教師提問：如何選擇適合本實驗的紙帶呢？

學(xué)生：選擇一條點跡清晰，沒有漏點且點數(shù)足夠多的紙帶。

學(xué)生：開始的幾個點不清楚怎么辦呢？

學(xué)生：把這幾個點舍去，行不行呢？。

學(xué)生：計時起點是人為選取的，開始不清楚點可以舍去。

教師及時評論學(xué)生的討論，肯定學(xué)生的成績。

教師：我們可以選擇一清晰的點作為計時起點，還可以選擇計數(shù)點，建議大家在測量前每五個點選一個計數(shù)點。

教師：各組開始選擇紙帶及確定計數(shù)點。

教師巡回指導(dǎo)，指出學(xué)生錯誤之處。

教師：大家在測量時，我建議大家測量每個點與計時起點的距離。

學(xué)生：我們每兩個點測一次不是一樣嗎？

學(xué)生進行討論。

學(xué)生：他這樣做每次測量都要挪動刻度尺，這樣做很麻煩，并且誤差很大。

教師給予評價

教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計數(shù)據(jù)表格并且把數(shù)據(jù)填到表格中。

教師：大家想一想如何根據(jù)測得數(shù)據(jù)求瞬時速度呢？

各組進行討論

學(xué)生：我們組選每相鄰的兩個點的距離為△x，同時對應(yīng)的時間為△t，根據(jù)△x/△t算出該點附近的平均速度，把它當(dāng)作打點計時器打下該點的瞬時速度。

教師利用多媒體演示求瞬時速度的方法推導(dǎo)過程。

教師；每個組根據(jù)各自的紙帶測量△x，計算出瞬時速度，并且把數(shù)據(jù)填入表格。

教師：如何根據(jù)得到的數(shù)據(jù)表示出小車的速度時間關(guān)系呢？

組織學(xué)生討論

學(xué)生：根據(jù)第一章《利用打點計時器測物體速度》這一節(jié)。我們可以作出速度時間關(guān)系圖像，根據(jù)圖像可知兩者的關(guān)系。

教師：如何作出圖像呢？

學(xué)生：建立v-t直角坐標(biāo)系，通過描點作出圖像。

教師：做速度時間圖像時應(yīng)注意坐標(biāo)軸的標(biāo)度的選取，描點要準(zhǔn)確。

教師；同學(xué)們開始作圖。

教師巡回指導(dǎo)。

教師：有的同學(xué)的圖像是一段一段的折線，對不對？

學(xué)生：如果不是折線，所有的點就不能都在圖像上？

教師：我們研究的是一種規(guī)律，是大多數(shù)點符合的就可以的。是什么樣的規(guī)律呢？

學(xué)生：一條傾斜的直線

教師:為什么會有一些點不在圖像上呢？

學(xué)生：因為測量時存在著誤差。

教師：演示多媒體，給出正確的作圖方法。V-t坐標(biāo)系內(nèi)，有一些點，根據(jù)這些點作出一條傾斜直線，使不在圖線上的點均勻地分布在圖線的兩側(cè)。

教師：在我們做出的圖像上任意找兩點，找出兩點的速度及對應(yīng)時間。代入a=﹝v2-v1﹞/﹝t2-t1﹞求出此小車的加速度。

七、對教學(xué)設(shè)計的反思與評價。

到這里，本節(jié)課的設(shè)計思路已基本形成，即：學(xué)生主觀感受──實驗測量──分析數(shù)據(jù)─描點作圖---得出規(guī)律---根據(jù)圖像求出加速度。這一條探究之路很好地落實了本節(jié)課的重點：通過實驗獲得數(shù)據(jù)求出瞬時速度描點作圖，最后得出規(guī)律。讓學(xué)生用探究的方法，體驗數(shù)據(jù)的獲得過程、作圖的過程，這應(yīng)當(dāng)是學(xué)生通過實驗探究物理規(guī)律的最有效途徑。

八、課后視野拓寬

根據(jù)課后閱讀資料，探索用計算機繪制速度-時間圖線的方法。

探究小車速度隨時間變化的規(guī)律教案二

教學(xué)目標(biāo)

一、知識與技能

1、根據(jù)相關(guān)實驗器材，設(shè)計實驗并熟練操作。

2、學(xué)會運用已學(xué)知識處理紙帶，求各點的瞬時速度。

3、會用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想。

4、巧用v－t圖像處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律。

5、掌握畫圖像的一般方法，并能用簡潔的語言進行闡述。

二、過程與方法

1、初步學(xué)習(xí)根據(jù)實驗要求設(shè)計實驗，完成某種規(guī)律的探究方法。

2、對打出的紙帶，會用近似的方法得出各點的瞬時速度。

3、初步學(xué)會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行猜測、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的方法。

4、認(rèn)識數(shù)學(xué)化繁為簡的工具作用，直觀運用物理圖像展現(xiàn)規(guī)律，驗證規(guī)律。

5、通過實驗探究過程，進一步熟練打點計時器的應(yīng)用，體驗瞬時速度的求解方法。

三、情感態(tài)度與價值觀

1、通過對小車運動的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生積極主動思考問題的習(xí)慣，并鍛煉思考問題的全面性、準(zhǔn)確性和邏輯性。

2、通過紙帶的處理方法、實驗數(shù)據(jù)的圖像展現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活的運用科學(xué)方法來探究、解決問題、提高創(chuàng)新意識。

3、在對現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中，提高學(xué)生的語言表達(dá)能力，還體現(xiàn)了各個學(xué)科之間的聯(lián)系，可引申到各事物的關(guān)聯(lián)性，使自己融入社會。

4、通過經(jīng)過實驗探索過程，體驗運動規(guī)律的探索方法。

【教學(xué)重點】

1、圖像法研究速度隨時間變化的規(guī)律。

2、對運動物體的速度隨時間變化規(guī)律的探究。

【教學(xué)難點】

1、各點的瞬時速度的計算。

2、對實驗數(shù)據(jù)的處理、物理規(guī)律的探究。

【教學(xué)方法】實驗探究、啟發(fā)式教學(xué)

【教具準(zhǔn)備】學(xué)生電源、導(dǎo)線、打點計時器、鉤碼、一端帶有滑輪的長木板、細(xì)線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙

【教學(xué)過程】

(一)導(dǎo)入新課

物體的運動通常是比較復(fù)雜的，物體的速度變化存在規(guī)律嗎？怎樣來探索復(fù)雜運動蘊含的規(guī)律呢？

(二)新課教學(xué)

我們用打點計時器研究小車在重物牽引下的運動，看看小車速度是怎樣隨時間變化的。

一、進行實驗

1、先讓學(xué)生回顧上一章是怎樣使用打點計時器的

2、讓學(xué)生自己設(shè)計好實驗，并口頭闡述相關(guān)實驗器材及步驟

3、實驗過程參考提示：

⑴把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長模板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路。

⑵把一條細(xì)繩栓在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的砝碼，啟動電源，然后釋放小車，讓小車拖動紙帶運動，打完一條紙帶后立即關(guān)閉電源。

⑶換上新紙帶，重復(fù)操作三次。

引導(dǎo)學(xué)生熟練的擺放好實驗器材，進行合理、準(zhǔn)確的操作，得到一條點跡清晰的

學(xué)生進行實驗時，教師巡回指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生“三思而后行”，注意實驗的邏輯性、合理

性及其相關(guān)的注意事項，確保準(zhǔn)確。巡視全場，對出現(xiàn)的問題給予及時的糾正，幫助實驗?zāi)芰Σ畹男〗M完成實驗。

4、點評：

⑴在動手操作實驗之前，可以讓學(xué)生在頭腦中實驗，提前思考實驗順序和注意事項；保證實驗操作的順利進行。

⑵和已學(xué)實驗進行對比，使學(xué)生很好的應(yīng)用比較法，有助于加深記憶。

⑶對學(xué)生出現(xiàn)的問題，可以讓全班學(xué)生共同參與解決。比如：“有的同學(xué)先松手再接通電源打點；有的同學(xué)則反之”哪種好？為什么？

二、處理數(shù)據(jù)

1、我們通過打點計時器得到了若干紙帶，采集了第一手的數(shù)據(jù)，面對打出的紙帶如何研究小車的運動呢？接下來我們采集數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)。

2、提出問題課堂交流：怎樣選擇紙帶？如何測量數(shù)據(jù)？如何設(shè)計表格、填寫數(shù)據(jù)？

3、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會計算各點的瞬時速度的方法和表格處理方法。

4、處理數(shù)據(jù)參考提示：

⑷選擇所打紙帶中點跡最清晰的一條，舍棄開頭一些過于密集的點，找一個適當(dāng)?shù)狞c當(dāng)作計時起點。

⑸選擇相隔0.1s，即中間空四個點的時間間隔的若干計數(shù)點進行測量，并把數(shù)據(jù)填入表格。

⑹計算各點的瞬時速度，填入自己設(shè)計的表格中，可參考課本第34頁表格。

三、作出速度－時間圖像（v－t圖像）

1、確定運動規(guī)律最好辦法是作v－t圖像，這樣能更好地顯現(xiàn)物體的運動規(guī)律。

2、x y x1 x2 y2 y1 0

討論如何在本次實驗中描點、連線。（以時間t為橫軸，速度v為縱軸，建立坐標(biāo)系，選擇合適的標(biāo)度，把剛才所填表格中的各點在速度－時間坐標(biāo)系中描出。注意觀察和思考你所描畫的這些點的分布規(guī)律，你會發(fā)現(xiàn)這些點大致落在同一條直線上，所以不能用折線連接，而用一根直線連接，還要注意連線兩側(cè)的點數(shù)要大致相同。）

3、若出現(xiàn)了個別明顯偏離絕大部分點所在直線的點，該如何處理？（對于個別明顯偏離絕大部分點所在直線的點，我們可以認(rèn)為是測量誤差過大、是測量中出現(xiàn)差錯所致，將它視為無效點，但是在圖像當(dāng)中仍應(yīng)該保留，因為我們要尊重實驗事實，這畢竟是我們的第一手資料，是原始數(shù)據(jù)。）