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【最新2023】人教版高中物理必修一【2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律】教案

更新时间：2023-12-27 文章作者：信息来源：阅读次数：次

人教版高中物理必修1教学设计

课题	实验：探究小车速度随时间变化的规律	单元	2	学科	物理	年级	高一
学习LDQ物理好资源网(原物理ok网) 目标	知识与技能LDQ物理好资源网(原物理ok网) 1．根据相关实验器材，设计实验并熟练操作器材．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 2．会运用已学知识处理纸带信息，求各点瞬时速度．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 3．会用表格法处理数据，并合理猜想．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 4．巧用v—t图象处理数据，观察规律．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 5．掌握画图象的一般方法，并能用物理语言“看图说话”获取数据．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 过程与方法LDQ物理好资源网(原物理ok网) 1．初步学习根据实验要求和提供器材设计实验，完成某种规律的探究方法．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 2．对打出的纸带信息，会用近似的方法得出各点的瞬时速度．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 3．初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 4．认识数学化繁为简的工具作用，直观地运用物理图象展现规律，验证规律．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 5．通过实验探究过程，进一步熟练打点计时器的应用，体验瞬时速度的求解方法．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 情感态度与价值观LDQ物理好资源网(原物理ok网) 1．通过对小车运动的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 2．通过对纸带的处理、实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 3．在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 4．在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的系，可引申到各事物间的关联性，使自己融入社会．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 5．通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法．
重点	1．图象法研究速度随时间变化的规律．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 2．对运动的速度随时间变化规律的探究
难点	1．各点瞬时速度的计算．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 2．对实验数据的处理、规律的探究．

教学环节	教师活动	学生活动	设计意图
教学过程
导入新课	物体的运动通常是比较复杂的，物体的运动规律各不相同。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 出示图片：高山滑雪、鸽子飞翔、猎豹捕食。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 这些运动中都有速度的变化。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 那咱们从简单已学过的运动的研究，找出规律。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 第一章咱们学过利用打点计时器得到了，记录小车随时间变化的信息的纸带。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 出示图片：打点计时器出纸带LDQ物理好资源网(原物理ok网) 提问：怎样探索速度随时间变化的规律呢?LDQ物理好资源网(原物理ok网) 咱们看看小车的速度是怎样随时间变化的	LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 学生观察图片LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 学生思考讨论LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网)	LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 感受物体的运动LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 让学生了解要想知道速度随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度
讲授新课	实验：探究小车速度随时间变化的规律LDQ物理好资源网(原物理ok网) 一、实验目的LDQ物理好资源网(原物理ok网) 1．练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx＝aT2)．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 3．测定匀变速直线运动的加速度．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 二、实验思路LDQ物理好资源网(原物理ok网) 参考答案：要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到相应时刻的瞬时速度。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 三、设计实验LDQ物理好资源网(原物理ok网) 把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 1、实验器材：电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 出示图片：小车在重物牵引下沿平板运动的实验装置LDQ物理好资源网(原物理ok网) 2、实验原理LDQ物理好资源网(原物理ok网) 以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度，再用描点法画出小车的v-t图象，图线的倾斜程度表示加速度的大小。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 出示纸带LDQ物理好资源网(原物理ok网) 四、进行实验LDQ物理好资源网(原物理ok网) 1、实验步骤LDQ物理好资源网(原物理ok网) (1)按照实验原理图，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；LDQ物理好资源网(原物理ok网) (2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂适量的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；LDQ物理好资源网(原物理ok网) (3)把小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后放开小车；LDQ物理好资源网(原物理ok网) (4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；LDQ物理好资源网(原物理ok网) (5)换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 注意事项LDQ物理好资源网(原物理ok网) (1)平行：纸带、细绳要和长木板平行．LDQ物理好资源网(原物理ok网) (2)两先两后：实验中应先接通电源，后放开小车；实验完毕应先断开电源，后取纸带．LDQ物理好资源网(原物理ok网) (3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地和小车与滑轮相撞．LDQ物理好资源网(原物理ok网) (4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差产生的影响，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜．LDQ物理好资源网(原物理ok网) 五、数据记录LDQ物理好资源网(原物理ok网) 1、纸带计时起点的选择：选取点迹清晰的纸带，舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始，可选择相隔0.1 s（或更短）的若干计数点进行测量，依次标号为0、1、2、3、4、5…….测量各计数点到0点的距离xLDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 图中相隔0.08s为一个计数点LDQ物理好资源网(原物理ok网) 2、计数点瞬时速度的求法LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 例题：如下图所示求纸带经过计数点2时的瞬时速度。LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 参考答案LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 用计算较准确的平均速度来代替某点的瞬时速度。 LDQ物理好资源网(原物理ok网) 针对练习LDQ物理好资源网(原物理ok网) 练习：如图所示为某次实验得到的一条纸带,从O开始每5个点取一个测量点,分别为A、B、C、D、E、F,各点间距如图所示。LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 根据_______(填公式)计算各点的瞬时速度,可得v_A=_______m/s, v_B=_______m/s,LDQ物理好资源网(原物理ok网) v_C=_______m/s, v_D=_______m/s, v_E=_______m/s。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 答案v=Δx/Δt　0.161　0.239　0.320　0.401　0.479LDQ物理好资源网(原物理ok网) 探究小车速度随时间变化的规律视频LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 教师出示ppt参考答案LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 六、数据分析LDQ物理好资源网(原物理ok网) 1、以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 2、根据表1中的v、 t 数据，在坐标系中描点作出v-t 图像,LDQ物理好资源网(原物理ok网) 3、通过观察、思考，找出这些点的分布规律。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 4、让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 根据实验中数据画出的v-t图象求出小车运动的加速度。LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 结论：小车的速度随时间的增加而均匀增加。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 用计算机绘制 v-t 图像LDQ物理好资源网(原物理ok网) 借助常用的数表软件，可以迅速、准确地根据表中的数据作出 v-t 图像，甚至能够写出图像所代表的公式。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 同学们阅读课文试一试用计算机绘制 v-t 图像。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 某一列的单元格中依次输入测量时间，在相邻的一列输入对应的速度值按照“插入”中的“图表”的提示就能一步步地得到所画的图像。LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 如图为计算机画出的图像LDQ物理好资源网(原物理ok网) 课堂练习LDQ物理好资源网(原物理ok网) 1、某同学按如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) (1)图中仪器A叫作______打点计时器，使用220 V______（填“交流”或“直流”）电源。释放小车前，小车应停在______（填“靠近”或“远离”）仪器A的位置；LDQ物理好资源网(原物理ok网) (2)使用打点计时器分析小车运动情况的实验中，有以下基本步骤：LDQ物理好资源网(原物理ok网) A．松开纸带让小车带着纸带运动 B．穿好纸带LDQ物理好资源网(原物理ok网) C．把打点计时器固定好 D．接通电源进行打点LDQ物理好资源网(原物理ok网) 以上步骤的正确顺序是______。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 【答案】电火花交流靠近 CBDA 2、2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，算出小车经过各点的瞬时速度，描点作图后，关于加速度的计算，下列说法正确的是（　　）LDQ物理好资源网(原物理ok网) A．根据任意两个计数点的速度，用公式算出加速度LDQ物理好资源网(原物理ok网) B．根据实验数据画出v-t图像，量出图线的倾角θ，由公式算出加速度LDQ物理好资源网(原物理ok网) C．根据实验数据画出v-t图像，选取图线上相距较远的两个点，用公式算出加速度LDQ物理好资源网(原物理ok网) D．依次选择2个计数点速度计算出多个加速度，然后算出这些加速度的平均值LDQ物理好资源网(原物理ok网) 【答案】CLDQ物理好资源网(原物理ok网) 3．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是（　　）LDQ物理好资源网(原物理ok网) A．分别逐个测出每两个相邻计数点间的距离，这样便于记录LDQ物理好资源网(原物理ok网) B．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点LDQ物理好资源网(原物理ok网) C．为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点LDQ物理好资源网(原物理ok网) D．两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 sLDQ物理好资源网(原物理ok网) 【答案】CLDQ物理好资源网(原物理ok网) 4、关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是(　　)LDQ物理好资源网(原物理ok网) A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低LDQ物理好资源网(原物理ok网) B．在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处LDQ物理好资源网(原物理ok网) C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车LDQ物理好资源网(原物理ok网) D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动LDQ物理好资源网(原物理ok网) 【答案】ALDQ物理好资源网(原物理ok网) 5．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是(　　)LDQ物理好资源网(原物理ok网) A．选取计数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位LDQ物理好资源网(原物理ok网) B．使小车运动的加速度尽量小些LDQ物理好资源网(原物理ok网) C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算LDQ物理好资源网(原物理ok网) D．选用各处平整程度、光滑程度不相同的长木板做实验LDQ物理好资源网(原物理ok网) 【答案】ACLDQ物理好资源网(原物理ok网) 6．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，下列说法中正确的是（）LDQ物理好资源网(原物理ok网) A．通过调节，应使小车、纸带、拉线和定滑轮上边缘在一条直线上LDQ物理好资源网(原物理ok网) B．坐标轴单位长度越小越好LDQ物理好资源网(原物理ok网) C．开始前要先接通电源后松纸带，打完点要先断开电源后取纸带LDQ物理好资源网(原物理ok网) D．钩码的质量越大越好LDQ物理好资源网(原物理ok网) 【答案】ACLDQ物理好资源网(原物理ok网) 拓展提高LDQ物理好资源网(原物理ok网) 1在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，LDQ物理好资源网(原物理ok网) （1）从下列给出的器材中选出需要的器材.LDQ物理好资源网(原物理ok网) A．电磁打点计时器 B．天平 C．低压交流电源 D．低压直流电源 E.细绳和纸带 F.钩码和小车 G.秒表 H.一端有滑轮的长木板 I.刻度尺LDQ物理好资源网(原物理ok网) 选出的器材有AEFH，还需要________.LDQ物理好资源网(原物理ok网) （2）某同学按照以下步骤进行操作：LDQ物理好资源网(原物理ok网) a.换上纸带重复做次，选择一条较为理想的纸带；LDQ物理好资源网(原物理ok网) b.将打点计时器间定在长木板上没有滑轮的一端，接上电源；LDQ物理好资源网(原物理ok网) c.把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源；LDQ物理好资源网(原物理ok网) d.断开电源，取下纸带；LDQ物理好资源网(原物理ok网) e.把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上钩码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器.LDQ物理好资源网(原物理ok网) 以上步骤有错误的是________（填步骤前的字母），应更正为________；步骤合理的顺序是________（填步骤前的字母）.LDQ物理好资源网(原物理ok网) 【答案】CI c 先接通电源，再释放小车 becda LDQ物理好资源网(原物理ok网) 2．如图所示，表示一质点在6s内的x-t图像．试据此分析质点的较详细的运动情况，并画出它的v-t图像．LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 答案：LDQ物理好资源网(原物理ok网)	LDQ物理好资源网(原物理ok网) 学生说说实验目的LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 学生总结实验思路LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 让学生自己设计好实验，并口头阐述相关实验器材及原理LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 学生总结实验步骤，并找学生补充完善LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 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LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 让学生对实验理论以及器材不能死记硬背要理解LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 引导学生能按正确的实验步骤完成实验。LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 对本实验有进一步理解LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 引导学生采取合适的方法来处理实验数据LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) LDQ物理好资源网(原物理ok网) 掌握用计算较准确的平均速度来代替某点的瞬时速度的方法LDQ物理好资源网(原物理ok网) 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课堂小结	注意事项：开始释放小车的时候，小车应该靠近打点计时器。先通电，后释放小车。 2、计数点瞬时速度的求法LDQ物理好资源网(原物理ok网) 以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 3、v-t图像做法：通过观察、思考，找出这些点的分布规律，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。	梳理自己本节所学知识进行交流	根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书	一、实验目的LDQ物理好资源网(原物理ok网) 探究小车速度随时间变化的规律LDQ物理好资源网(原物理ok网) 二、实验思路LDQ物理好资源网(原物理ok网) 三、设计实验LDQ物理好资源网(原物理ok网) 1、实验器材LDQ物理好资源网(原物理ok网) 2、实验原理LDQ物理好资源网(原物理ok网) 以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度LDQ物理好资源网(原物理ok网) 表示这点的瞬时速度，再用描点法画出小车的v-t图象，图线的倾斜程度表示加速度的大小。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 四、实验步骤LDQ物理好资源网(原物理ok网) 五、数据记录LDQ物理好资源网(原物理ok网) 六、数据分析LDQ物理好资源网(原物理ok网) 通过观察、思考，找出这些点的分布规律，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。LDQ物理好资源网(原物理ok网) 七、注意事项

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