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2、在掌握相关规律的同时,通过对某些推论的导出过程的经历,体验物理规律“条件”的意义和重要性,明确很多规律都是有条件的,科学的推理也有条件性。
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新课程学习
2.1实验:
探究小车速度随时间变化的规律
★新课标要求
一)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。
二)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。
三)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。
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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,可引伸到各事物间的关联性,使自己溶入社会。
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重点:
难点:
★教案重点
对运动的速度随时间变化规律的探究。
★教案难点
1、各点瞬时速度的计算。
2、对实验数据的处理、规律的探究。
★教案方法
教师启发、引导,学生自主实验,讨论、交流学习成果。
★教案地点:
实验室
★教案过程
一)引入新课
我们已经学习了用打点计时器测定物体运动的速度。
我们这节课再利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。
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二)进行新课
1、让学生自己设计好实验,并口头阐述相关实验器材及步骤。
教师活动:
根据实验目的,研究物体运动的特点、规律。
引导学生从具体实例开始,提出问题:
如何设计小车在重物下的运动实验?
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学生活动:
思考实验过程并流利地口头阐述实验,包括设计思想、实施步骤和操作过程。
点评:
以前老师比较习惯直接告诉学生如何去做,使学生沿着老师指定的方向“轻松”前进,自然而然地养成了“饭来张口”的惰性,缺乏思考的积极性、主动性,虽然这儿不是重点,但可以顺便培养学生动脑思考的好习惯。
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2、引导学生熟练地摆好器材,进行合理、准确地操作,得到一条点迹清晰的纸带。
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,而确保准确,并巡视全场,对出现的问题予以及时纠正。
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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。
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;
保证操作地顺利进行。
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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。
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3、选择纸带,并选好计数点,计算各计数点的瞬时速度填入表格。
①让学生思考,面对打出的纸带如何研究小车的运动?
②引导学生学会计算各点瞬时速度的方法和表格处理方法。
①得到纸带上点的速度就代表物体运动速度这个结论。
②用近似法计算各点瞬时速度,并填入表格,有待观察。
1)在“为什么要计算各点瞬时速度”这个问题,要让学生自己思考分析,提高其分析问题的能力。
2)各点瞬时速度的计算虽然是已学内容,但牵扯到学生的计算能力及方法的理解,所以仍是一难点,不容忽视。
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4、由上述数据表格猜想出小车运动速度随时间的变化规律:
速度与时间成正比。
鼓励学生大胆猜想,并一一列举学生的各种想法,了解学生猜想的原因,进行总结与点评,纠正盲目的瞎想。
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大胆猜想,回答猜想原因,阐述猜想思路。
1)以上活动可以说是实验的精华之一,是提高学生思维能力与探究能力的关键之举。
但应注意,猜想也有学问,要让猜想尽可能正确,就得根据自己所学知识和自己积累的经验来寻找答案,否则正确的可能性就很小了。
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2)通过学生回答,可以掌握学生思维习惯,了解学生的内心世界,可以达到知此知彼,对症下药。
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5、学生独立寻找直观地体现规律的方法:
图象法。
提出体现物理规律的两种方法:
1、公式法;
2、图象法,得出图象法的直观优越性。
回答方法,并掌握图象法的直观优越性。
1)用图象法来处理物理问题,探究物理规律,在物理学中是比较常用的,也是非常重要的。
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2)此外,在这儿还培养了学生从优选择的习惯。
6、掌握绘制图象的一般方法:
描点法。
根据实验数据绘制v-t图象。
强调绘制图象的方法,并提问引导描点法一般原则,强调作图的精确性,培养严谨的科学态度。
根据实验数据和坐标纸大小先确定标度,再准确描点,并用平滑的曲线进行连接。
描点法是作图的一种最基本的方法,最重点的两点:
一是准确性<
标度要合适),二是要用平滑曲线连接<
要让尽可能多的点分布在线上,不在线上的点分布在两侧,离线较远的点删去)。
最后还要注意美观性<
使图象分布在坐标纸中央)。
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7、观察计算机作图,了解计算机作图优越性。
用Excel软件演示作v-t图。
认真观察、体会并和手工作图加以对比,争取课下独立完成。
学生每人一机可能有的学校条件不具备,但教师用机基本能实现,因此这儿作一演示,有计算机的学生课下可自行完成,对微机学习也是一个促进,没有条件的学生也可以增强感观认识,同时还能提高学生们兴趣,增强学生们学习主动性。
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8、根据所作图线来描述小车运动速度随时间的规律。
根据学生不同回答来进行总结、引导。
培养其规律总结能力,语言表达能力。
回答:
小车速度随时间逐渐增大;
相同时间里,速度增量相同;
成正比……
这里答案不唯一,应鼓励学生大胆表达,对正确的地方表扬,不合适的地方应引导、纠正,这样才能使学生加深印象,培养良好的思维习惯,提高创新意识、开阔思维。
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三)课堂总结、点评
这节课重点是对重物牵引下小车的运动进行探究,在探究过程中,涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则,很好地提高了大家各方面的能力,同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础。
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四)实例探究
☆关于瞬时速度的图象与加速度的应用
[例1]在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点瞬时速度如下
计数点序号
1
2
3
4
5
6
计数点对应的时刻<
s)
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
通过计数点的速度<
cm/s)
44.0
62.0
81.0
100.0
110.0
168.0
为了计算加速度,合理的方法是<
)
A.根据任意两计数点的速度用公式
算出加速度
B.根据实验数据画出v-t图,量出其倾角,由公式a=tg
求出加速度
C.根据实验数据画出v-t图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用
公式
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
分析:
方法A偶然误差较大。
方法D实际上也仅由始末两个速度决定,偶然误差也比较大,只有利用实验数据画出对应的v-t图,才可充分利用各次测量数据,减少偶然误差。
由于在物理图象中,两坐标轴的分度大小往往是不相等的,根据同一组数据,可以画出倾角不同的许多图线,方法B是错误的。
正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值,然后利用公式
算出加速度,即方法C。
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答案C
☆关于实验的步骤
[例2]在研究匀变速直线运动的实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有<
遗漏步骤可编上序号G、H……)7EqZcWLZNX
A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源
B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码
D.取下纸带
E.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动
F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。
解读:
1)问A中应先通电,再放纸带。
2)D中取下纸带前应先断开电源。
3)补充步骤G:
换上新纸带,重复三次。
步骤顺序为:
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★课余作业
课后完成课本26页“问题与练习”中的习题。
★“问题与练习”<
P13)参考答案
1、<
1)v<
m/s):
1516.418.119.421.122.523.9lzq7IGf02E
2)略
3)近似为一条直线。
2、对a是以速度15m/s的速度在匀速运动;
对b是从静止开始做匀加速运动a=1.75m/s2;
对c则是以v0=4m/s做匀减速运动,加速度为a=2/3m/s2zvpgeqJ1hk
3、<
1)略<
2)有道理
4、略
★教案体会
思维方法是解决问题的灵魂,是物理教案的根本;
亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教案就成了无源之水、无本之木。
学生素质的培养就成了镜中花,水中月。
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- 关 键 词:
- 实验 探究 小车 速度 变化 规律