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【最新2023】人教版高中物理必修一【2.1實驗:探究小車速度隨時間變化的規律】教案

更新時間:2023-12-27 文章作者: 信息來源: 閱讀次數:
人教版高中物理必修1教學設計Tjg物理好資源網(原物理ok網)
 
課題 實驗:探究小車速度隨時間變化的規律 單元 2 學科 物理 年級 高一
學習Tjg物理好資源網(原物理ok網)
目標
知識與技能Tjg物理好資源網(原物理ok網)
1.根據相關實驗器材,設計實驗并熟練操作器材.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
2.會運用已學知識處理紙帶信息,求各點瞬時速度.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
3.會用表格法處理數據,并合理猜想.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
4.巧用v—t圖象處理數據,觀察規律.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
5.掌握畫圖象的一般方法,并能用物理語言“看圖說話”獲取數據.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
過程與方法Tjg物理好資源網(原物理ok網)
1.初步學習根據實驗要求和提供器材設計實驗,完成某種規律的探究方法.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
2.對打出的紙帶信息,會用近似的方法得出各點的瞬時速度.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
3.初步學會根據實驗數據進行猜測、探究、發現規律的探究方法.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
4.認識數學化繁為簡的工具作用,直觀地運用物理圖象展現規律,驗證規律.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
5.通過實驗探究過程,進一步熟練打點計時器的應用,體驗瞬時速度的求解方法.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
情感態度與價值觀Tjg物理好資源網(原物理ok網)
1.通過對小車運動的設計,培養學生積極主動思考問題的習慣,并鍛煉其思考的全面性、準確性與邏輯性.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
2.通過對紙帶的處理、實驗數據的圖象展現,培養學生實事求是的科學態度,能使學生靈活地運用科學方法來研究問題、解決問題、提高創新意識.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
3.在對實驗數據的猜測過程中,提高學生合作探究能力.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
4.在對現象規律的語言闡述中,提高了學生的語言表達能力,還體現了各學科之間的系,可引申到各事物間的關聯性,使自己融入社會.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
5.通過經歷實驗探索過程,體驗運動規律探索的方法.
重點 1.圖象法研究速度隨時間變化的規律.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
2.對運動的速度隨時間變化規律的探究
難點 1.各點瞬時速度的計算.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
2.對實驗數據的處理、規律的探究.
 
 
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 物體的運動通常是比較復雜的,物體的運動規律各不相同。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
出示圖片:高山滑雪、鴿子飛翔、獵豹捕食。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
這些運動中都有速度的變化。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
那咱們從簡單已學過的運動的研究,找出規律。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
第一章咱們學過利用打點計時器得到了,記錄小車隨時間變化的信息的紙帶。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
出示圖片:打點計時器出紙帶Tjg物理好資源網(原物理ok網)
提問:怎樣探索速度隨時間變化的規律呢?Tjg物理好資源網(原物理ok網)
咱們看看小車的速度是怎樣隨時間變化的
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學生觀察圖片Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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學生思考討論Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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感受物體的運動Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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讓學生了解要想知道速度隨時間變化的規律,必須知道物體在一系列不同時刻的速度
講授新課 實驗:探究小車速度隨時間變化的規律Tjg物理好資源網(原物理ok網)
一、實驗目的Tjg物理好資源網(原物理ok網)
1.練習正確使用打點計時器,學會利用打上點的紙帶研究物體的運動.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
2.掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法(Δx=aT2).Tjg物理好資源網(原物理ok網)
3.測定勻變速直線運動的加速度.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
二、實驗思路Tjg物理好資源網(原物理ok網)
參考答案:要探究一個物體的運動隨時間變化的規律,必須知道物體在不同時刻的速度,直接測量瞬時速度是比較困難的,我們可以借助打點計時器先記錄物體在不同時刻的位置,再通過對紙帶的分析,計算得到相應時刻的瞬時速度。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
三、設計實驗Tjg物理好資源網(原物理ok網)
把一端帶有滑輪的長鋁板平放在實驗桌上,鋁板上放一個可以左右移動的小車,小車一端連接穿過打點計時器的紙帶,另一端連接繞過滑輪系有槽碼的細繩。小車在槽碼的牽引下運動,通過研究紙帶上的信息,就可以知道小車運動的速度是怎樣隨時間變化的。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
1、實驗器材:電火花計時器(或電磁打點計時器)、一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導線、交流電源、復寫紙.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
出示圖片:小車在重物牽引下沿平板運動的實驗裝置Tjg物理好資源網(原物理ok網)
2、實驗原理Tjg物理好資源網(原物理ok網)
以紙帶上某點為中間時刻取一小段位移,用這段位移的平均速度表示這點的瞬時速度,再用描點法畫出小車的v-t圖象,圖線的傾斜程度表示加速度的大小。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
出示紙帶Tjg物理好資源網(原物理ok網)
四、進行實驗Tjg物理好資源網(原物理ok網)
1、實驗步驟Tjg物理好資源網(原物理ok網)
(1)按照實驗原理圖,把打點計時器固定在長木板無滑輪的一端,接好電源;Tjg物理好資源網(原物理ok網)
(2)把一細繩系在小車上,細繩繞過滑輪,下端掛適量的鉤碼,紙帶穿過打點計時器,固定在小車后面;Tjg物理好資源網(原物理ok網)
(3)把小車停靠在打點計時器處,先接通電源,后放開小車;Tjg物理好資源網(原物理ok網)
(4)小車運動一段時間后,斷開電源,取下紙帶;Tjg物理好資源網(原物理ok網)
(5)換紙帶反復做三次,選擇一條比較理想的紙帶進行測量分析.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
注意事項Tjg物理好資源網(原物理ok網)
(1)平行:紙帶、細繩要和長木板平行.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
(2)兩先兩后:實驗中應先接通電源,后放開小車;實驗完畢應先斷開電源,后取紙帶.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
(3)防止碰撞:在到達長木板末端前應讓小車停止運動,防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
(4)減小誤差:小車的加速度宜適當大些,可以減小長度的測量誤差產生的影響,加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地取出6~7個計數點為宜.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
五、數據記錄Tjg物理好資源網(原物理ok網)
1、紙帶計時起點的選擇:選取點跡清晰的紙帶,舍掉開頭過于密集的點,從清楚的點開始,可選擇相隔0.1 s(或更短)的若干計數點進行測量,依次標號為0、1、2、3、4、5…….測量各計數點到0點的距離xTjg物理好資源網(原物理ok網)
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圖中相隔0.08s為一個計數點Tjg物理好資源網(原物理ok網)
2、計數點瞬時速度的求法Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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例題:如下圖所示求紙帶經過計數點2時的瞬時速度。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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參考答案Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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用計算較準確的平均速度來代替某點的瞬時速度。   Tjg物理好資源網(原物理ok網)
針對練習Tjg物理好資源網(原物理ok網)
練習:如圖所示為某次實驗得到的一條紙帶,從O開始每5個點取一個測量點,分別為A、B、C、D、E、F,各點間距如圖所示。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
images/6a026472-b0cf-4249-8cd8-7fdbebdcb2bd.jpegTjg物理好資源網(原物理ok網)
根據_______(填公式)計算各點的瞬時速度,可得vA=_______m/s,   vB=_______m/s,Tjg物理好資源網(原物理ok網)
vC=_______m/s, vD=_______m/s,   vE=_______m/s。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
答案v=Δx/Δt 0.161 0.239 0.320 0.401 0.479Tjg物理好資源網(原物理ok網)
探究小車速度隨時間變化的規律視頻Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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教師出示ppt參考答案Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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六、數據分析Tjg物理好資源網(原物理ok網)
1、以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標系。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
2、根據表1中的v、 t 數據,在坐標系中描點作出v-t 圖像,Tjg物理好資源網(原物理ok網)
3、通過觀察、思考,找出這些點的分布規律。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
4、讓盡可能多的點處在直線上,不在直線上的點應對稱地分布在直線兩側。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
根據實驗中數據畫出的v-t圖象求出小車運動的加速度 。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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結論:小車的速度隨時間的增加而均勻增加。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
用計算機繪制 v-t 圖像Tjg物理好資源網(原物理ok網)
借助常用的數表軟件,可以迅速、準確地根據表中的數據作出 v-t 圖像,甚至能夠寫出圖像所代表的公式。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
同學們閱讀課文試一試用計算機繪制 v-t 圖像。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
某一列的單元格中依次輸入測量時間,在相鄰的一列輸入對應的速度值按照“插入”中的“圖表”的提示就能一步步地得到所畫的圖像。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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如圖為計算機畫出的圖像Tjg物理好資源網(原物理ok網)
課堂練習Tjg物理好資源網(原物理ok網)
1、某同學按如圖所示裝置做“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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(1)圖中儀器A叫作______打點計時器,使用220 V______(填“交流”或“直流”)電源。釋放小車前,小車應停在______(填“靠近”或“遠離”)儀器A的位置;Tjg物理好資源網(原物理ok網)
(2)使用打點計時器分析小車運動情況的實驗中,有以下基本步驟:Tjg物理好資源網(原物理ok網)
A.松開紙帶讓小車帶著紙帶運動                       B.穿好紙帶Tjg物理好資源網(原物理ok網)
C.把打點計時器固定好                                        D.接通電源進行打點Tjg物理好資源網(原物理ok網)
以上步驟的正確順序是______。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
【答案】電火花    交流    靠近    CBDA   2、2.在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中,算出小車經過各點的瞬時速度,描點作圖后,關于加速度的計算,下列說法正確的是(  )Tjg物理好資源網(原物理ok網)
A.根據任意兩個計數點的速度,用公式eqId11528d37b75541efaa531288f0ff1ab6    算出加速度Tjg物理好資源網(原物理ok網)
B.根據實驗數據畫出v-t圖像,量出圖線的傾角θ,由公式 eqId71882e31f4f94107b2ea385cea52cc4a算出加速度Tjg物理好資源網(原物理ok網)
C.根據實驗數據畫出v-t圖像,選取圖線上相距較遠的兩個點,用公式 算出加速度Tjg物理好資源網(原物理ok網)
D.依次選擇2個計數點速度計算出多個加速度,然后算出這些加速度的平均值Tjg物理好資源網(原物理ok網)
【答案】CTjg物理好資源網(原物理ok網)
3.在“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗中,下列說法正確的是(  )Tjg物理好資源網(原物理ok網)
A.分別逐個測出每兩個相鄰計數點間的距離,這樣便于記錄Tjg物理好資源網(原物理ok網)
B.為使測量更為嚴謹,應把打下的第一個點作為第一個測量點Tjg物理好資源網(原物理ok網)
C.為了便于測量,應舍掉開頭一些過于密集的點,找一個適當的點當作計時起點Tjg物理好資源網(原物理ok網)
D.兩相鄰計數點間的時間間隔必須是0.1 sTjg物理好資源網(原物理ok網)
【答案】CTjg物理好資源網(原物理ok網)
4、 關于“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗操作,下列說法錯誤的是(  )Tjg物理好資源網(原物理ok網)
A.長木板不能側向傾斜,也不能一端高一端低Tjg物理好資源網(原物理ok網)
B.在釋放小車前,小車應停在靠近打點計時器處Tjg物理好資源網(原物理ok網)
C.應先接通電源,待打點計時器開始打點后再釋放小車Tjg物理好資源網(原物理ok網)
D.要在小車到達定滑輪前使小車停止運動Tjg物理好資源網(原物理ok網)
【答案】ATjg物理好資源網(原物理ok網)
5.在“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗中,對于減小實驗誤差來說,下列方法中有益的是(  )Tjg物理好資源網(原物理ok網)
A.選取計數點,把每打五個點的時間間隔作為一個時間單位Tjg物理好資源網(原物理ok網)
B.使小車運動的加速度盡量小些Tjg物理好資源網(原物理ok網)
C.舍去紙帶上密集的點,只利用點跡清晰、點間間隔適當的一部分進行測量、計算Tjg物理好資源網(原物理ok網)
D.選用各處平整程度、光滑程度不相同的長木板做實驗Tjg物理好資源網(原物理ok網)
【答案】ACTjg物理好資源網(原物理ok網)
6.在探究小車速度隨時間變化的規律的實驗中,下列說法中正確的是( )Tjg物理好資源網(原物理ok網)
A.通過調節,應使小車、紙帶、拉線和定滑輪上邊緣在一條直線上Tjg物理好資源網(原物理ok網)
B.坐標軸單位長度越小越好Tjg物理好資源網(原物理ok網)
C.開始前要先接通電源后松紙帶,打完點要先斷開電源后取紙帶Tjg物理好資源網(原物理ok網)
D.鉤碼的質量越大越好Tjg物理好資源網(原物理ok網)
【答案】ACTjg物理好資源網(原物理ok網)
拓展提高Tjg物理好資源網(原物理ok網)
1在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中,Tjg物理好資源網(原物理ok網)
(1)從下列給出的器材中選出需要的器材.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
A.電磁打點計時器  B.天平  C.低壓交流電源  D.低壓直流電源  E.細繩和紙帶  F.鉤碼和小車  G.秒表 H.一端有滑輪的長木板  I.刻度尺Tjg物理好資源網(原物理ok網)
選出的器材有AEFH,還需要________.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
(2)某同學按照以下步驟進行操作:Tjg物理好資源網(原物理ok網)
a.換上紙帶重復做次,選擇一條較為理想的紙帶;Tjg物理好資源網(原物理ok網)
b.將打點計時器間定在長木板上沒有滑輪的一端,接上電源;Tjg物理好資源網(原物理ok網)
c.把小車停在靠近打點計時器的地方,先放開小車,再接通電源;Tjg物理好資源網(原物理ok網)
d.斷開電源,取下紙帶;Tjg物理好資源網(原物理ok網)
e.把一條細繩拴在小車前端,繩跨過滑輪掛上鉤碼,把紙帶固定在小車后端并讓紙帶穿過打點計時器.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
以上步驟有錯誤的是________(填步驟前的字母),應更正為________;步驟合理的順序是________(填步驟前的字母).Tjg物理好資源網(原物理ok網)
【答案】CI    c    先接通電源,再釋放小車    becda   Tjg物理好資源網(原物理ok網)
2.如圖所示,表示一質點在6s內的x-t圖像.試據此分析質點的較詳細的運動情況,并畫出它的v-t圖像.Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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 答案:Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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學生說說實驗目的Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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學生總結實驗思路Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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讓學生自己設計好實驗,并口頭闡述相關實驗器材及原理Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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學生總結實驗步驟,并找學生補充完善Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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記憶理解實驗中注意事項Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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掌握對紙帶的處理方法Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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求紙帶經過計數點2時的瞬時速度。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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學生練習Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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學生觀看實驗視頻把數據填入自己設計的表格中計算各計數點的瞬時速度,填入表1中標有Tjg物理好資源網(原物理ok網)
“v 1 ”的一行,計算增減槽碼后兩次實驗的速度,分別填入表1中標有“v2 ”和“v3 ”的兩行內。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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根據自己的數據畫出v -t圖像,并根據圖像求出加速度Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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學生練習Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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引導學生明確本實驗的實驗目的。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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為實驗做鋪墊Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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讓學生對實驗理論以及器材不能死記硬背要理解Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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引導學生能按正確的實驗步驟完成實驗。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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對本實驗有進一步理解Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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引導學生采取合適的方法來處理實驗數據Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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掌握用計算較準確的平均速度來代替某點的瞬時速度的方法Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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鞏固求瞬時速度的方法為下面實驗數據的處理打好基礎Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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鍛煉學生處理數據分析數據的能力以及計算能力Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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讓學生學會自己處理數據的方法Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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鞏固本節知識Tjg物理好資源網(原物理ok網)
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課堂小結 注意事項:
  1. 開始釋放小車的時候,小車應該靠近打點計時器。先通電,后釋放小車。
2、計數點瞬時速度的求法Tjg物理好資源網(原物理ok網)
以紙帶上某點為中間時刻取一小段位移,用這段位移的平均速度表示這點的瞬時速度。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
3、v-t圖像做法:通過觀察、思考,找出這些點的分布規律,讓盡可能多的點處在直線上,不在直線上的點應對稱地分布在直線兩側。
梳理自己本節所學知識進行交流 根據學生表述,查漏補缺,并有針對性地進行講解補充。
板書 一、實驗目的Tjg物理好資源網(原物理ok網)
探究小車速度隨時間變化的規律Tjg物理好資源網(原物理ok網)
二、實驗思路Tjg物理好資源網(原物理ok網)
三、設計實驗Tjg物理好資源網(原物理ok網)
1、實驗器材Tjg物理好資源網(原物理ok網)
2、實驗原理Tjg物理好資源網(原物理ok網)
以紙帶上某點為中間時刻取一小段位移,用這段位移的平均速度Tjg物理好資源網(原物理ok網)
表示這點的瞬時速度,再用描點法畫出小車的v-t圖象,圖線的傾斜程度表示加速度的大小。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
四、實驗步驟Tjg物理好資源網(原物理ok網)
五、數據記錄Tjg物理好資源網(原物理ok網)
六、數據分析Tjg物理好資源網(原物理ok網)
通過觀察、思考,找出這些點的分布規律,讓盡可能多的點處在直線上,不在直線上的點應對稱地分布在直線兩側。Tjg物理好資源網(原物理ok網)
七、注意事項
   
 
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