高一物理上冊必修一教案(一)
教學目標:
一、知識與技能
(一)能熟練使用打點計時器。
(二)會根據相關實驗器材,設計實驗并完成操作。
(三)會處理紙帶求各點瞬時速度。
(四)會設計表格并用表格處理數據。
(五)會用v-t圖像處理數據,表示運動規律
(六)掌握圖象的一般方法,并能用語音描述運動的特點。
二、過程與方法
(一)初步學習根據實驗要求,設計實驗,探究某種規律的研究方法。
(二)經歷實驗過程,及時發現問題并做好調整。
(三)初步學會根據實驗數據發現規律的探究方法。
三、情感態度與價值觀:
(一)體會實驗的設計思路,體會物理學的研究方法。
(二)培養根據實驗結果作出分析判斷并得出結論。
教學過程
【教師提出問題】探究目的:
探究小車在重物牽引下的運動,研究小車速度隨時間的變化規律。
【讓學生猜想】小車的速度隨時間變化有幾種可能:
變化先快后慢;先慢后快;均勻變化等。可結合速度圖象描述猜想。
【讓學生進行實驗設計】提示如何測量出不同時刻的物體運動速度;最后確定打點計時器測速度。
【教師引導學生討論】實驗過程中注意事項:
1、開始釋放小車時,應使小車靠近打點計時器。
2、先接通電源,計時器工作后,再放開小車,當小車停止運動時及時斷開電源。
3、要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞,當小車到達滑輪前及時用手按住它。
【學生活動】實驗過程:
1、附有滑輪的長度板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路。
2、用一條細繩栓住小車使細繩跨過滑輪,下邊掛上適量的鉤碼,讓紙帶穿過打點計時器,并把紙帶的一端固定在小車的上面。
3、把小車停在靠近打點計時器處,接通電源后釋放小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一列小點。換上新的紙帶,重復實驗三次。
高一物理上冊必修一教案(二)
教學準備
教學目標
知識與技能
1.根據相關實驗器材,設計實驗并熟練操作.
2.會運用已學知識處理紙帶,求各點瞬時速度.
3.會用表格法處理數據,并合理猜想.
4.巧用v—t圖象處理數據,觀察規律.
5.掌握畫圖象的一般方法,并能用簡潔語言進行闡述.
過程與方法
1.初步學習根據實驗要求設計實驗,完成某種規律的探究方法.
2.對打出的紙帶,會用近似的方法得出各點的瞬時速度.
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.
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.
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.
情感態度與價值觀
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.
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.
3.在對實驗數據的猜測過程中,提高學生合作探究能力.
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.
5.通過經歷實驗探索過程,體驗運動規律探索的方法.
教學重難點
教學重點
1.圖象法研究速度隨時間變化的規律.
2.對運動的速度隨時間變化規律的探究
教學難點
1.各點瞬時速度的計算.
2.對實驗數據的處理、規律的探究.
教學工具
多媒體、板書
教學過程
一、實驗目的
1.進一步練習使用打點計時器
2.利用v-t圖象處理數據,并據此判斷物體的運動性質
3.能根據實驗數據求加速度
二、實驗器材
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.
三、實驗原理
1.利用打點計時器所打紙帶的信息,代入計算式
即用以n點為中心的一小段位移的平均速度代替n點的瞬時速度.
2.用描點法作出小車的v-t圖象,根據圖象的形狀判斷小車的運動性質.若所得圖象為一條傾斜直線則表明小車做勻變速直線運動.
3.利用v-t圖象求出小車的加速度.
四、實驗步驟
1.如圖所示,把附有滑輪的長木板放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路.
2.把一條細繩拴在小車上,使細繩跨過滑輪,下邊掛上鉤碼,把紙帶穿過打點計時器,并把紙帶的一端固定在小車的后面.
3.把小車停在靠近打點計時器處,接通電源后,釋放小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一列小點.
4.換上新的紙帶,重復實驗兩次.
5.增減所掛鉤碼,按以上步驟再做兩次實驗.
五、數據處理
1.表格法
(1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開始一些比較密集的點,在后面便于測量的地方找一個點,作為計數始點,以后依次每五個點取一個計數點,并標明0、1、2、3、4…測量各計數點到0點的距離x,并記錄填入表中,如圖所示.
(2)分別計算出與所求點相鄰的兩計數點之間的距離Δx1、Δx2、Δx3…
(3)計算平均速度,用平均速度代替相關計數點的瞬時速度,填入上面的表格中.
(4)根據表格中的數據,分析速度隨時間怎么變化.
2.圖象法
(1)在坐標紙上建立直角坐標系,橫軸表示時間,縱軸表示速度,并根據表格中的數據在坐標系中描點.
(2)畫一條直線,讓這條直線通過盡可能多的點,不在線上的點均勻分布在直線的兩側,偏差比較大的點忽略不計,如圖所示
(3)觀察所得到的直線,分析物體的速度隨時間的變化規律.
(4)據所畫v-t圖象求出其斜率,就是小車運動的加速度.
六、誤差分析
1.木板的粗糙程度不同,摩擦不均勻.
2.根據紙帶測量的位移有誤差,從而計算出的瞬時速度有誤差.
3.作v-t圖象時單位選擇不合適或人為作圖不準確帶來誤差.
七、注意事項
1.開始釋放小車時,應使小車靠近打點計時器.
2.先接通電源,等打點穩定后,再釋放小車.
3.打點完畢,立即斷開電源.
4.選取一條點跡清晰的紙帶,適當舍棄點密集部分,適當選取計數點(注意計數點與計時點的區別),弄清楚所選的時間間隔T等于多少秒.
5.要防止鉤碼落地,避免小車跟滑輪相碰,當小車到達滑輪前及時用手按住.
6.要區分打點計時器打出的計時點和人為選取的計數點,一般在紙帶上每隔4個點取一個計數點,即時間間隔為t=0.02×5s=0.1s.
7.在坐標紙上畫v-t圖象時,注意坐標軸單位長度的選取,應使圖象盡量分布在較大的坐標平面內.