【正文】 (高中物理 必修一 ) 實(shí)驗(yàn)二：《探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》教案 一、教材分析 本節(jié)內(nèi)容為探究實(shí)驗(yàn)，目的是讓學(xué)生通過(guò)研究小車(chē)在重物牽引下運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，經(jīng)歷科學(xué)探究的活動(dòng)，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。這節(jié)課的任務(wù)是測(cè)量小車(chē)的速度，做出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的 v— t 圖象，初步分析小車(chē)速度的變化規(guī)律。要學(xué)生體驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)、做出圖象、分析圖象、尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法 。使學(xué)生認(rèn)識(shí)圖象在研究物理問(wèn)題中的作用；與數(shù)學(xué)公式相比，圖象 更顯得直觀、形象、生動(dòng)，從而使學(xué)生感受到圖象的直觀的美。 二、三維目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1． 會(huì)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)處理紙帶，求各點(diǎn)瞬時(shí)速度。 2． 會(huì)用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想 。 3． 巧用 vt 圖象處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律 。 （二）過(guò)程與方法 1． 初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成某種規(guī)律的探究方法。 2． 初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測(cè)探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法 。 3． 認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)化繁為簡(jiǎn)的工具作用，直觀地運(yùn)用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律，驗(yàn)證規(guī)律 。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1． 通過(guò)對(duì)紙帶的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來(lái)研究問(wèn)題、解決問(wèn)題、提高創(chuàng)新意識(shí)。 2． 在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測(cè)過(guò)程中，提高學(xué)生合作探究能力 。 3． 通過(guò)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程，體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律探索的方法 。 三、教學(xué)重點(diǎn) 1． 圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 。 2． 對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究 。 四、教學(xué)難點(diǎn) 1． 各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算 。 2． 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究 。 五、教學(xué)用具 學(xué)生電源、導(dǎo)線、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車(chē)、鉤碼、一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板、帶小鉤的細(xì)線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo) 紙、電腦 六、教學(xué) 方法 啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，討論、交流學(xué)習(xí)成果。 七、課時(shí)安排 2 課時(shí) 。 八、 教學(xué)過(guò)程 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定物體運(yùn)動(dòng)的速度。我們這節(jié)課再利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。 如何探究一個(gè)物體速度隨時(shí)間變化的規(guī)律？如何知道物體在不同時(shí)刻的速度？用什么儀器測(cè)？ ①讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)，并口頭闡述相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材及步驟。 問(wèn)題一：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器結(jié)構(gòu)如何？ 問(wèn)題二 ： 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)小車(chē)的速度所需哪些實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟？ 實(shí)驗(yàn)步驟： 1．把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板平放（一高一低 可否？）在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路。 2．把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，先接通電源，然后放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打完一條后立即關(guān)閉電源。 問(wèn)題三：本實(shí)驗(yàn)特別要注意哪些事項(xiàng)？ 1．固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在長(zhǎng)木板的中央位置。 2．滑輪不能過(guò)高。 3．應(yīng)考慮復(fù)寫(xiě)紙與紙帶的位置關(guān)系。 4．鉤碼數(shù)量不能過(guò)多，長(zhǎng)木板兩端高低相差不能太大。 5．小車(chē)應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開(kāi)始釋放，在撞擊長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車(chē)停止運(yùn)動(dòng) ,防止小車(chē)從 板上掉下來(lái)。 6．先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)。 7．打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。 ②引導(dǎo)學(xué)生熟練地?cái)[好器材，進(jìn)行合理、準(zhǔn)確地操作，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶。 注意 ： 引導(dǎo)學(xué)生“三思而后行”，注意實(shí)驗(yàn)邏輯性、合理性及其相關(guān)注意事項(xiàng)，而確保準(zhǔn)確，并巡視全場(chǎng)，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題予以及時(shí)糾正。 ③選擇紙帶，并選好計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)算各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度填入表格。 問(wèn)題四：怎樣分析和選取紙帶上的點(diǎn)？ 開(kāi)頭過(guò)于密集的點(diǎn)舍掉，紙帶的一段；若紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離較小，可取多個(gè)間隔（可 5）為一個(gè)計(jì)數(shù)間隔時(shí)間（間隔不再是 ）（但要看具體 情況靈活選定）；原則上能取六、七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜；給選取的點(diǎn)加標(biāo)記。 問(wèn)題五：如何計(jì)算出所取點(diǎn)的速度？用求平均速度的方法來(lái)代替（用計(jì)算較準(zhǔn)確的平均速度來(lái)代替），如何代替？（選擇包括該點(diǎn)在內(nèi)的一段位移（該點(diǎn)最好處在中間時(shí)刻位置）Δ x，找出對(duì)應(yīng)的時(shí)間Δ t，用Δ x／Δ t 作為該點(diǎn)的瞬時(shí)速度）；對(duì)于選取的兩個(gè)端點(diǎn)的速度暫時(shí)不計(jì)算（誤差較大）；測(cè)量各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離應(yīng)考慮估位、單位。 ④數(shù)據(jù)處理，總結(jié)分析 問(wèn)題六：如何處理計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)？ １．列表法。（注意列表要求） 數(shù)據(jù)表格猜想出小車(chē)運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律：速度與 時(shí)間成正比。鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想，并一一列舉學(xué)生的各種想法，了解學(xué)生猜想的原因，進(jìn)行總結(jié)與點(diǎn)評(píng)，糾正盲目的瞎想。 學(xué)生在猜想中回答猜想原因，闡述猜想思路。 ２．圖象法： ①根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇合適的標(biāo)度建立坐標(biāo)系（讓圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積）。 ②描點(diǎn)：觀察和思考點(diǎn)的分布規(guī)律。 ③擬合：從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說(shuō)這些點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上，用直線擬合，讓盡可能多的點(diǎn)處在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱地分布在直線兩側(cè)。 引導(dǎo)描點(diǎn)法一般原則，強(qiáng)調(diào)作圖的精確性，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 步驟方法：先確定標(biāo)度，再準(zhǔn) 確描點(diǎn)，并用平滑的曲線進(jìn)行連接。 總結(jié)介紹： 描點(diǎn)法是作圖的一種最基本的方法，最重點(diǎn)的兩點(diǎn)：一是準(zhǔn)確性（標(biāo)度要合適）。二是要用平滑曲線連接（要讓盡可能多的點(diǎn)分布在線上，不在線上的點(diǎn)分布在兩側(cè)，離線較遠(yuǎn)的點(diǎn)刪去）。最后還要注意美觀性（使圖象分布在坐標(biāo)紙中央）。 問(wèn)題七：如何根據(jù)速度 — 時(shí)間圖象（ v— t 圖象）求小車(chē)的加速度和初速度？ ①取任意兩組數(shù)據(jù)求出Δ v 和Δ t，然后代入Δ v／Δ t 求解。 ②在 v— t 圖象上取一段時(shí)間Δ t（盡量取大一些），找出兩個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值求出Δ v，代入Δ v／Δ t 求解。 問(wèn)題八：紙帶上零時(shí) 刻的速度和末速度如何求？ ⑤【計(jì)算機(jī)繪制 vt 圖象】 Excel 軟件演示作 vt 圖 將實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在電腦的 Excel 文件中輸入表格，利用其“圖表向?qū)А睌M合vt 圖象。 這節(jié)課重點(diǎn)是對(duì)重物牽引下小車(chē)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究，在探究過(guò)程中，涉及到了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作以及作圖象的方法、原則，很好地提高了大家各方面的能力，同時(shí)又為后面學(xué)習(xí)這種勻變速運(yùn)動(dòng)打下了基礎(chǔ)。 九、 課堂小結(jié) 這節(jié)課重點(diǎn)是對(duì)重物牽引下小車(chē)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究，在探究過(guò)程中，涉及到了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作以及作圖象的方法、原則，很好地提高了大家各方面的能力，同時(shí)又為后面 學(xué)習(xí)這種勻變速運(yùn)動(dòng)打下了基礎(chǔ)。 十、 作業(yè) 1．完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 2． 書(shū)后習(xí)題 4 3．思考如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理？ 十一、 教學(xué)反思 1．本節(jié)課運(yùn)用知識(shí)的遷移，探究新的知識(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)的處理、畫(huà)圖象、討論并得出結(jié)論，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的參與意識(shí)，使學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力和勇于探索的精神，增強(qiáng)了學(xué)生的成就感，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，將學(xué)習(xí)重心從過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向知識(shí)的探究過(guò)程轉(zhuǎn)化。 2．利用圖片，讓學(xué)生回顧了所學(xué)的知識(shí)；通過(guò)師生互動(dòng)，使學(xué)生注意了在探究 性實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，養(yǎng)成學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)誤差的習(xí)慣，以避免以后實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤，少走彎路。 3．利用了現(xiàn)有的教學(xué)條件，使用多媒體課件、用 Excel 軟件作圖，與信息技術(shù)相結(jié)合，體驗(yàn)學(xué)科結(jié)合的魅力。加強(qiáng)了學(xué)科之間的聯(lián)系，提高了學(xué)生的思考與認(rèn)知水平，以互動(dòng)課程為學(xué)習(xí)平臺(tái)，培養(yǎng)了學(xué)生的自主、合作、探究及創(chuàng)新方面的能力。 4．不盡如人意的是：案例中實(shí)驗(yàn)的探究基本是在教師的引導(dǎo)下完成的，這使得學(xué)生心態(tài)的開(kāi)放、主體性的凸顯、個(gè)性的張揚(yáng)和創(chuàng)造性的解放受到了一定的限制。 (高中物理 必修一 ) 實(shí)驗(yàn)三：《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》教案 一、教材分析 新課標(biāo)較原有的教學(xué)大綱更注重對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力、探索能力、自己總結(jié)觀察現(xiàn)象的能力的培養(yǎng)，以本節(jié)課為例，以前是驗(yàn)證牛頓第二定律，注重的是知識(shí)的再現(xiàn)，而現(xiàn)在變?yōu)樘骄浚⒅氐氖菃?wèn)題的提出與發(fā)現(xiàn)。本節(jié)課以實(shí)驗(yàn)的形式出現(xiàn)，不僅鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，更重要的是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，如何提出問(wèn)題，以及如何操作，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，分析并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這些才是現(xiàn)代中學(xué)生最應(yīng)該掌握的方法和技巧。至于學(xué)生自己設(shè)計(jì)的方案不管是否符合要求，不管實(shí)驗(yàn)后能否得出正確的結(jié) 論，都要加以鼓勵(lì)，因?yàn)閷W(xué)生在設(shè)計(jì)和實(shí)際操作中的親身體驗(yàn)才是最重要的。因此，本節(jié)課的三維目標(biāo)制定如下： 二、教學(xué)目標(biāo) 1．知識(shí)與技能目標(biāo) （ 1） 理解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化快慢即加速度大小與力有關(guān)，與質(zhì)量也有關(guān) ； （ 2） 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系 ； （意圖：加速度與質(zhì)量的定量關(guān)系下一課時(shí)探究，實(shí)踐證明 1 課時(shí) 45 分鐘根本無(wú)法探究 2 個(gè)問(wèn)題，若調(diào)成 2 課時(shí)合上，又給學(xué)校正常的教學(xué)秩序帶來(lái)不便，所以建議分 2 課時(shí)探究。） （ 3） 培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力 。 2．過(guò)程與方法目標(biāo) （ 1） 指導(dǎo)學(xué)生半定量地探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān) 系，知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ； （ 2） 引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ； （ 3） 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并能根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果得出結(jié)論 。 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) （ 1） 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)實(shí)事求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度 ； （ 2） 通過(guò)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神 。 （ 3） 培養(yǎng)與人合作的團(tuán)隊(duì)精神 。 三、教學(xué)重點(diǎn) 1．控制變量法的使用 ； 2．如何提出實(shí)驗(yàn)方案，并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行 ； 3．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理。 四、教學(xué)難點(diǎn) 1．在老師引導(dǎo)下提出切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案 ； 2．實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程 ； 2．充分準(zhǔn)備教學(xué)器材，讓更多 的學(xué)生參與 。 五、教學(xué)用具 多媒體課件，小車(chē)（ 56 輛，每輛車(chē)上貼上質(zhì)量為 200g，貼上 “ 參照車(chē) ” 與“ 實(shí)驗(yàn)車(chē) ” 字樣），一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板（ 56 個(gè)），一次性小塑料口杯及棉線套（ 56 個(gè)，質(zhì)量可忽略）， 50g 規(guī)格鉤碼 28 盒（每盒 10 個(gè)），托盤(pán)天平砝碼 56盒，刻度尺（米尺），線繩若干，鐵文件夾 28 個(gè)，計(jì)算機(jī)和大屏幕投影系統(tǒng)一套，計(jì)算器。 六、教學(xué)要求 上課地點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)室，共分成 28 組， 2－ 3 個(gè)學(xué)生一組，選出組長(zhǎng)一名。每組桌上貼上組號(hào)，每組同學(xué)帶課本，計(jì)算器，鉛筆。 七、課時(shí)安排 2 課時(shí)（第 1 課時(shí)探究實(shí)驗(yàn)方案，第 2 課時(shí) 實(shí)驗(yàn)操作、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、得出結(jié)論） 八、教學(xué)過(guò)程 ㈠、第 1 課時(shí)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（教師組織學(xué)生討論并回答學(xué)案上的問(wèn)題） 問(wèn)題 1：本節(jié)課研究物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小跟什么有關(guān)，請(qǐng)同學(xué)們先猜一猜加速度大小跟什么有關(guān)？ 教師注意：學(xué)生可能猜出質(zhì)量和力以外的因素，教師引導(dǎo)或告之本節(jié)課只探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系。 問(wèn)題 2：請(qǐng)同學(xué)們猜一猜加速度與力、質(zhì)量有什么關(guān)系，列舉出實(shí)例。 如果學(xué)生說(shuō)不出實(shí)例，教師可以列舉以下典型的例子：綠燈亮后，摩托車(chē)先沖出，然后小轎車(chē)，最后載重貨車(chē)，說(shuō)明質(zhì)量大加速度??；方程式賽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率大，啟 動(dòng)快，加速度大，說(shuō)明力大加速度大。 播放以上例子的視頻。