高中物理《小车速度随时间变化的规划》的教案设计

　　1 实验：探究小车速度随时间变化的规律

　　从容说课

　　本节课是实验探究型的课题，旨在引导学生研究小车在实际运动中的速度随时间变化的规律，目的是让学生通过科学探究活动来完成.让学生经历科学探究的过程，体验科学探究的方法，提高用数学图象法处理实验数据的能力.尽管本节提供的小车在重物牵引下的运动看似简单，但就其研究问题的过程与方法是很具有基础性和典型性的.教学过程中要充分发挥学生的主体参与意识，要敢于放手让学生自己去设计实验，千万不能将实验步骤一、二、三、四，甲、乙、丙、丁地列出后，不管不问.要重视获取知识的过程，让学生体验一种从实验探究中获取数据、作出图象、分析图象、寻找规律的科学思维方法和能力.

　　提醒教师本节课的实验目标是：要求学生在学会打点计时器的使用、纸带数据处理、测瞬时速度以及速度—时间图象的基础上，运用这些知识和技能探究小车速度随时间变化的规律.因此在实验前要适当让学生讨论回顾、复习打点计时器的使用方法和注意事项.要真正体现通过实验探究培养学生学习物理和研究物理问题的方法，学习寻找规律的方法.

　　三维目标

　　知识与技能

　　1.根据相关实验器材，设计实验并熟练操作.

　　2.会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度.

　　3.会用表格法处理数据，并合理猜想.

　　4.巧用v－t图象处理数据，观察规律.

　　5.掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述.

　　过程与方法

　　1.初步学习根据实验要求设计实验，完成某种规律的探究方法.

　　2.对打出的纸带，会用近似的方法得出各点的瞬时速度.

　　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.

　　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.

　　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.

　　情感态度与价值观

　　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.

　　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.

　　3.在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力.

　　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联系，可引申到各事物间的关联性，使自己融入社会.

　　5.通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法.

　　教学重点

　　1.图象法研究速度随时间变化的规律.

　　2.对运动的速度随时间变化规律的探究.

　　教学难点

　　1.各点瞬时速度的计算.

　　2.对实验数据的处理、规律的探究.

　　教具准备

　　学生电源、导线、打点计时器、小车、4个25 g的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸、多媒体课件、计算机

　　课时安排

　　2课时

　　教学过程

　　［新课导入］

　　（课件展示）下列语言表述中提及的运动情景.

　　师：物体的运动通常是比较复杂的.

　　放眼所见，物体的运动规律各不相同.在生活中，人 们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、高山滑雪；在自然界里，雨点下落、鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家……这些运动中都有速度的变化.

　　物体的速度变化存在规律吗？怎样探索复杂运动蕴含的规律呢？

　　要想探究一个物体随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度.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、计算得到各个时刻的瞬时速度.

　　［新课教学］

　　一、进行实验

　　【讨论与交流】

　　进行实验前，让学生先回顾上一章是怎样使用打点计时器的，讨论后回答.

　　图2－1－1 探究小车的运动规律

　　生1：把打点计时器固定好，装好纸带.开启电源，手水平地拉动纸带，纸带上就会打出一行小点.

　　生2：不，老师，他忘了及时关闭电源.

　　师：对，千万别忘了及时关闭电源.这样做的好处是什么？为什么要这样做？

　　生3：为了节省电能，因为国家电力能源紧张.

　　生4：不，因为打点计时器是按间歇工作设计的，所以长期工作可能会因线圈发热而损坏.这样做是为了保护打点计时器.

　　师：好，大家根据以前的经验，阅读课本第34页“进行实验”标题下的两段文字后分组进行讨论实验方案.

　　让学生自己设计好实验，并口头阐述相关实验器材及步骤.

　　生：实验中需要的器材应该有：附有滑轮的长木板，小车，带小钩的细线，钩码，打点计时器，纸带，刻度尺，学生电源，导线等.

　　生：我们是在钩码的牵引下让小车运动的，为了研究小车的速度随时间变化的规律，需要把打点计时器固定在长木板上.让小车拖动纸带运动，然后我们再研究所打纸带上的点，从而得出小车的运动情况.

　　生：为了得到打点清晰、较好的纸带，我们最好是多打几条纸带.

　　生：我们分别选两个、三个、四个钩码来牵引小车，看小车的运动快慢情况，速度的变化情况.

　　教师及时评价学生的讨论结果，适时指出不当之处，肯定学生的创新和正确的地方.

　　教师课件投影参考实验过程.

　　投影展示的内容

　　实验过程参考提示：

　　1.把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路.

　　2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，启动电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源.

　　3.换上新纸带，重复操作三次.

　　引导学生熟练地摆好器材，进行合理、准确的'操作，得到一条点迹清晰的纸带.学生进行实验，老师巡回指导，引导学生“三思而后行”，注意实验逻辑性、合理性及其相关注意事项，而且确保准确，并巡视全场，对出现的问题予以及时纠正.帮助实力较弱的小组实现实验.

　　学生进行实验操作，注意把实验过程和已学过的“练习使用打点计时器”相对比，及时提出问题.

　　点评：（1）在动手操作之前，可以让学生先在头脑中实验，提前思考实验顺序和注意事项；保证操作的顺利进行.

　　（2）和已学实验进行对比，使学生很好地应用了比较法，且有助于加深记忆.

　　（3）对学生出现的问题，可拿出来让全班同学参与解决，比如：“有的同学先松手，再开打点计时器电源；有的同学则反之.哪种好？为什么？”这样让学生参与讨论，调动学生思考的积极性和主动性.