1、课题: 实验一:用打点计时器测速度 第 课时 总序第 个教案课型: 实验 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日一、教材分析打点计时器是高中一个重要的计时仪器,计时的同时还能记录物体的运动情况,这对高一新生来说是全新的。通过对打点计时器的了解,掌握其使用方法。平均速度和瞬时速度是本节的难点,教材用极限的思想,从平均速度过渡到瞬时速度。加强对瞬时速度的理解,拉近物理与生活、模型与实际的距离,培养学生从不同角度看同一问题的素养和学生的发散思维。用图像表示物理量的变化,在生活中是十分常见的方法,本书在这方面加强了很多。在过去教材中“用平滑曲线把点连起来”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝
2、试用条曲线来“拟合”这些测量点,即将验证性实验换为探究性实验,思路不一样、逻辑线索不一样。此外,让学生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。本节内容从知识到能力要求均很高,特别对刚入高中的新生来说有难度,更具有吸引力和挑战性。二、教学目标(一)知识与技能1了解两种打点计时器的结构和工作原理。2会安装并使用打点计时器。3理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。4明确速度时间图象的意义,描点法画图象的方法,并画出该实验中的速度时间图象。(二)过程与方法1通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力。2通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间
3、接测一些不能直接测量的物理量的方法。3通过画速度时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用。4、体验实验中理性思维的重要,既要动手,更要动脑。(三)情感、态度与价值观1感觉打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于生活实际的意识。2经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥妙。3培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。三、教学重点1打点计时器的使用。2由纸带计算物体运动的瞬时速度。3画物体的速度时间图象。四、教学难点1对纸带数据的处理2画图象的方法。五、教学方法教师启发、引导,学生自主阅读、思
4、考,亲自动手实验,并讨论、交流学习成果。六、教学过程(一)课前活动教师活动:课前布置学生预习本节实验。学生活动:学生看书明确实验的各项任务及实验仪器。(二)进行新课1、对“打点计时器的认识”的学习教师活动:教师布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点部分学生活动:观察打点计时器并阅读其使用说明书,明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。教师活动:指导学生动手练习使用打点计时器,并引导学生思考:纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的,怎样将纸带上的点变成相关的数据。学生活动:动手练习使用打点计时器,打出几条纸带,讨论怎样获取数据,并用列表格的形式把数据列出。教师活动:聆
5、听学生回答,进行点评和指导。学生活动:思考20页的思考与讨论:怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?如果纸带上的点迹分布不均,那么,点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小?教师活动:聆听学生回答,进行点评。2、用打点计时器测量瞬时速度教师活动:根据前面所学的瞬时速度的理论,引导学生怎样计算实际运动中物体的瞬时速度。教师巡回指导。学生活动:讨论怎样获取数据,怎样根据自己的纸带计算不同时刻的瞬时速度并采用列表法有条理的列出。3、用图象表示速度教师活动:引导学生思考怎样画出速度时间图象,为什么要用平滑的曲线“拟合”。学生活动:根据前面计算的瞬时速度,画出速度时间图象,同组各成员之间再次比较运动的
6、区别,感受不同的运动规律。体会交流“拟合”的意义。教师活动:聆听学生回答,点评。(三)课堂总结、点评1、打点计时器的原理构造(如图)实验原理:(1)电磁打点计时器:它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器,当通过46V低压交流电时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便上下振动起来,位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点,这时,如果纸带运动 ,振针就在纸带上打出一系列点,当交流电源频率为50Hz时,它每隔0.02s打一点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。(2)电火花计时器:它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。当接通220V交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉
7、冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50Hz时,它也是每隔0.02s打一次点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。电火花计时器工作时,纸带运动时受到的阻力小,比电磁打点计时器实验误差小。打在纸带上的点,记录了纸带运动的时间,如果把纸带跟物体连在一起,纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。2、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)及纸带、刻度尺、电源、导线等。3、纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度。(1)在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s(电源频率为50Hz),所以点迹密集的地方表
8、示纸带运动的速度很小。(2)根据v=x/t,求出在任意两点间的平均速度,这里x可以用直尺测量出两点间的距离,t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。4、粗略计算瞬时速度。某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。如图1.4-1,vEvDG,或vE=vDF。说明:在粗略计算E点的瞬时速度时,可利用公式v=x/t来求解,但须注意的是,如果取离E点越接近的两点来求平均速度,这个平均速度越接近E点的瞬时速度,但是距离太小会使测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点。5、v-t图象与其画法为了更直观地反映物体的运动情况,我们可以用v-
9、t图象来表示速度随时间的变化规律。以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值,在坐标系中描点,最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。6、注意事项(1)电源电压要符合要求,电磁打点计时器应使用10V以下的交流电源;电火花计时器要使用220V交流电源。(2)实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要进行调节或更换器材。(3)使用打点计时器应先接通电源,待打点计时器稳定后再用手拉纸带。(4)手拉纸带时,速度应快一些,以防点迹太密集。 (四)实例探究打点计时器及应用例1一同学在使用打点计时器时,纸带上点不是圆点而是一些短线,
10、这可能的原因是( )A接在直流电源上 B电源电压不稳C电源频率不稳 D打点针压得过紧解析:A接在直流电源上不会打点。A错。B打点与电压是否稳定无关,点痕重轻与电压有关。B错。C频率不同打的点仍为圆点。故C错。D打点针压得过紧。针和纸接触时间长,打出一些短线。D正确。答案:D打点计时器直接测量的量例2电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸 带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是( )A时间间隔 B位移 C加速度 D平均速度解析:从打下的纸带上数一下点的个数就知道时间,因为两个点的时间间隔为0.02s.故A选项正确。用刻度尺量一下任意两个点间的距离,就知道了物体的位移。
11、故B选项正确。从纸带上不能直接得到加速度、平均速度,只可以间接计算。故C、D选项错误。答案:AB例3 用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器,测定小车速度,某次实验中得到一条纸带,如下图所示,从比较清晰的点起,每五个打印点取一个记数点,分别标明0、l、2、3、4,量得0与 1两点间距离x1=30mm,3与4两点间的距离x2=48mm,则小车在0与1两点间平均速度为 ms。解析:01两点间的平均速度m/s七、作业1完成实验报告。2思考P22“说一说”栏目中提出的问题,3完成P24“问题与练习”中的问题。4阅读教材P23“科学漫步”气垫导轨和数字计数器短文,思考并回答文后提出的问题。八、教学反思
12、思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;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,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。资料袋:人们称摄影为瞬间艺术,但只有当高速摄影出现后,才有了真正意义上的瞬间摄影。普通闪光灯持续发光时间可达到120000 s,这对于拍摄体育运动等素材是够用了。然而子弹飞行时的速度少说也有数百米每秒,要想抓拍子弹运动的瞬间,曝光时间要用百万分之一秒的数量级。后来人们开始使用激光光源以达到在更短时间中发出更强烈的照明,才能清楚地将它的影像凝固在底片上。高速摄影有广泛的用途。例如,在汽车的快速碰撞试验的研究中,
13、人们先把碰撞的过程拍摄成电影,然后以很慢的速度放映,以便观察在碰撞期间车身如何变形,从而发现薄弱的那位。又如,某些昆虫具有令人惊叹的飞行技巧,如在急速飞行过程中急剧减速、悬空停住、以不超过其身长的半径转弯等。借助高速摄影技术,可以对它们运动过程中的振翅情况进行研究。高速摄影甚至在绘画艺术中也发挥了作用。以前谁也没有清楚地见过奔马的四只蹄子到底是如何摆动的,以至于画家们一直凭借主观感觉去画奔马。借助高速摄影技术,人们对此才有了正确的认识。闪光频闪摄影是借助于电子闪光灯的连续闪光,在一张底片上记录运动物体的连续运动过程的摄影技术。频闪摄影的关键器材是电子频闪灯。当电子频闪灯充足电后,就可以像连发手
14、枪一样,一次紧接一次地频繁闪光。闪光频率越高,底片曝光次数越多,在照片上出现的影像也越多。高频电子频闪灯的闪光频率(每秒钟的闪光次数)可达上百次。用电子频闪灯拍摄频闪照片应选择一个黑色的背景,被摄者距离背景尽可能远些,以避免频闪光照亮背景,或在画面中出现影子,从而影响主体的效果。如果主体距离背景比较近,最好使闪光灯与被摄物体形成侧光和侧逆光的照射角度,被摄物体也最好有明显的轮廓线条,从而防止影像与背景的色调混杂。相机与被摄者的距离要近一些,这是因为设定频闪后,闪光指数会下降很多。课题: 实验二:探究小车速度随时间变化的规律 第 课时 总序第 个教案课型: 实验 编写时时间: 年 月 日 执行时
15、间: 年 月 日一、教材分析本节内容为探究实验,目的是让学生通过研究小车在重物牵引下运动的速度随时间变化的规律,经历科学探究的活动,学会实验数据的处理方法。这节课的任务是测量小车的速度,做出小车运动的vt图象,初步分析小车速度的变化规律。要学生体验从实验研究中获取数据、做出图象、分析图象、寻找规律的科学思维方法。使学生认识图象在研究物理问题中的作用;与数学公式相比,图象更显得直观、形象、生动,从而使学生感受到图象的直观的美。二、三维目标(一)知识与技能1会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度。2会用表格法处理数据,并合理猜想。3巧用v-t图象处理数据,观察规律。(二)过程与方法1初步学习根据实
16、验要求设计实验,完成某种规律的探究方法。2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。3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。2在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力。3通过经历实验探索过程,体验运动规律探索的方法。三、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。四、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。五、教学用具学生电源、导线、打点计时器
17、、小车、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、电脑六、教学方法启发、引导,学生自主实验,讨论、交流学习成果。七、课时安排2课时。八、教学过程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。如何探究一个物体速度随时间变化的规律?如何知道物体在不同时刻的速度?用什么仪器测?让学生自己设计好实验,并口头阐述相关实验器材及步骤。问题一:打点计时器结构如何?问题二:用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤?实验步骤:1把一端附有滑轮的长木板平放(一高一低可否?)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
18、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,先接通电源,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。问题三:本实验特别要注意哪些事项?1固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。2滑轮不能过高。3应考虑复写纸与纸带的位置关系。4钩码数量不能过多,长木板两端高低相差不能太大。5小车应由紧靠打点计时器处开始释放,在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。6先接通电源,后让纸带运动。7打点结束后立即关闭电源。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。注意:引导学生“三思而后行”,注意实验逻辑
19、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。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。问题四:怎样分析和选取纸带上的点?开头过于密集的点舍掉,纸带的一段;若纸带上点与点之间的距离较小,可取多个间隔(可5)为一个计数间隔时间(间隔不再是0.02s)(但要看具体情况灵活选定);原则上能取六、七个计数点为宜;给选取的点加标记。问题五:如何计算出所取点的速度?用求平均速度的方法来代替(用计算较准确的平均速度来代替),如何代替?(选择包括该点在内的一段位移(该点最好处在中间时刻位置)x,找出对应的时间t,用xt作为该点的瞬时速度);对于选取的两个端点的速度
20、暂时不计算(误差较大);测量各个计数点之间的距离应考虑估位、单位。数据处理,总结分析问题六:如何处理计算出来的数据?列表法。(注意列表要求)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。学生在猜想中回答猜想原因,阐述猜想思路。图象法:根据所得数据,选择合适的标度建立坐标系(让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积)。描点:观察和思考点的分布规律。拟合:从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上,用直线拟合,让尽可能多的点处在直线上,不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。引导描点
21、法一般原则,强调作图的精确性,培养严谨的科学态度。步骤方法:先确定标度,再准确描点,并用平滑的曲线进行连接。总结介绍: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)。问题七:如何根据速度时间图象( vt图象)求小车的加速度和初速度?取任意两组数据求出v和t,然后代入vt求解。在vt图象上取一段时间t(尽量取大一些),找出两个时刻对应的坐标值求出v,代入vt求解。问题八:纸带上零时刻的速度和末速度如何求?【计算机绘制v-t图象】Exc
22、el软件演示作v-t图将实验所得数据在电脑的Excel文件中输入表格,利用其“图表向导”拟合v-t图象。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。九、课堂小结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。十、作业1完成实验报告。2书后习题1、2、3、43思考如何进行数据处理?十一、教学反思1本节课运用知识的迁移,探究新的知识,通过
23、实验、数据的处理、画图象、讨论并得出结论,充分调动了学生的参与意识,使学生从被动接受知识向主动获取知识转化,培养了学生的科学探究能力和勇于探索的精神,增强了学生的成就感,激发了学生的求知欲,将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化。 2利用图片,让学生回顾了所学的知识;通过师生互动,使学生注意了在探究性实验中容易出现的问题,养成学生分析实验误差的习惯,以避免以后实验中出现错误,少走弯路。 3利用了现有的教学条件,使用多媒体课件、用Excel软件作图,与信息技术相结合,体验学科结合的魅力。加强了学科之间的联系,提高了学生的思考与认知水平,以互动课程为学习平台,培养了学生的自主、合
24、作、探究及创新方面的能力。 4不尽如人意的是:案例中实验的探究基本是在教师的引导下完成的,这使得学生心态的开放、主体性的凸显、个性的张扬和创造性的解放受到了一定的限制。课题: 实验三:探究求合力的方法 第 课时 总序第 个教案课型: 实验 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日实验目的1会用弹簧测力计和细线测出力的大小和方向。2探究求合力的方法。3寻找合力与两个分力之间的关系。实验器材方木板、图钉、白纸、橡皮条、细绳套、两个弹簧测力计、刻度尺。实验原理等效替代。等效替代法就是从事物间的等同效果出发,来研究物理现象和过程的一种方法。误差分析 主要误差来源:弹簧测力计的读数;弹簧测力计本
25、身的误差;根据平行四边形定则作图。注意事项1 弹簧秤的使用 使用前要先调零。检查弹簧秤示数是否准确。(两根弹簧对拉,或者用弹簧秤测标准钩码受到的重力。使用时弹簧的伸长方向和所测拉力方向要一致。(不一定要沿着竖直方向)弹簧、指针、拉杆都不要与刻度板和刻度板末端的限位孔发生摩擦擦。用两个弹簧秤拉橡皮条时,橡皮条、细绳和测力计要在同一平面内且与木板平行。读数时,视线与刻度线平行。()弹簧秤的估读2橡皮条的选取和使用不要用老化的橡皮条,检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条,要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化。可用两根橡皮筋并联使用以增大其劲度系数。同一次实验中,橡皮筋的结点O的
26、位置一定要相同。(不能只是橡皮条形变相同)3注意纸张的选取和作图 白纸不要选的过小。画力的图示应选择适当的标度。严格按力的图示要求和几何方法求出力的合力。画分力F1、F2的合力时要准确。图要尽可能画得大些,以使测量值的最后一位估读数字在图上能准确表示出来。力的大小合适。作力的图示时,选取标度时不增加误差。两个分力的夹角要适中,不能太大也不能太小。(60120,两个分力 F1、F2之间的夹角越大,用平行四边形作图得出的合力F的误差也越大,以不大于120 为最佳。但角也不能太小,太小就不利于做平行四边形。)弹簧秤的读数在常用的测量仪器中,刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、天平、弹簧秤等读数时都需
27、要估读。根据仪器的最小分度估读最小分度是2的,(包括0.2、0.02等),采用1/2估读,如安培表00.6A档;最小分度是5的,(包括0.5、0.05等),采用1/5估读,如安培表015V档;最小分度是1的,(包括0.1、0.01等),采用1/10估读,如刻度尺、螺旋测微器、安培表03A档、电压表03V档等,当测量精度要求不高或仪器精度不够高时,也可采用1/2估读。减小误差的方法1 弹簧秤使用前调零2 木板应水平放置。3 弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行。4 拉动过程中尽量减少摩擦。5 在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,两个分力和合力都应尽可能大些,读
28、数时注意弹簧秤的量程以及最小刻度。6 拉橡皮条的细线要长些,标记两分力的方向尽可能远些。7 两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取60120为宜。8 在画力的合成图时,要选内定适当标度。例题1。(2010宁波检测)“探究求合力的方法”的实验如图实33甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳图实33乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)图乙中的_F_是力F1和F2的合力的理论值; _F_是力F1和F2的合力的实际测量值(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?答:_否_。(3)本实验采用的科学方法是 (B) A理想实验法B等效替代
29、法 C控制变量法 D建立物理模型法课题: 实验四:探究加速度与力、质量的关系 第 课时 总序第 个教案课型: 实验 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日一、教材分析新课标较原有的教学大纲更注重对学生动手能力、探索能力、自己总结观察现象的能力的培养,以本节课为例,以前是验证牛顿第二定律,注重的是知识的再现,而现在变为探究,注重的是问题的提出与发现。本节课以实验的形式出现,不仅锻炼学生的动手能力,更重要的是如何设计实验,如何提出问题,以及如何操作,如何进行数据处理,分析并得出实验结果,这些才是现代中学生最应该掌握的方法和技巧。至于学生自己设计的方案不管是否符合要求,不管实验后能否得出正
30、确的结论,都要加以鼓励,因为学生在设计和实际操作中的亲身体验才是最重要的。因此,本节课的三维目标制定如下:二、教学目标1知识与技能目标(1)理解物体运动状态的变化快慢即加速度大小与力有关,与质量也有关;(2)通过实验探究加速度与力和质量的定量关系;(意图:加速度与质量的定量关系下一课时探究,实践证明1课时45分钟根本无法探究2个问题,若调成2课时合上,又给学校正常的教学秩序带来不便,所以建议分2课时探究。)(3)培养学生动手操作能力。2过程与方法目标(1)指导学生半定量地探究加速度与力和质量的关系,知道用控制变量法进行实验;(2)引导学生自己设计实验,并根据设计进行实验;(3)对实验数据进行处
31、理,并能根据数据结果得出结论。3情感态度与价值观目标(1)通过实验,培养实事求是、尊重客观规律的科学态度;(2)通过探究激发学生的求知欲和创新精神。(3)培养与人合作的团队精神。三、教学重点1控制变量法的使用;2如何提出实验方案,并使实验方案合理可行;3实验数据的分析和处理。四、教学难点1在老师引导下提出切实可行的实验方案;2实验的操作过程;3充分准备教学器材,让更多的学生参与。五、教学用具多媒体课件,小车(56辆,每辆车上贴上质量为200g,贴上“参照车”与“实验车”字样),一端带有滑轮的长木板(56个),一次性小塑料口杯及棉线套(56个,质量可忽略),50g规格钩码28盒(每盒10个),托
32、盘天平砝码56盒,刻度尺(米尺),线绳若干,铁文件夹28个,计算机和大屏幕投影系统一套,计算器。六、教学要求上课地点为实验室,共分成28组,23个学生一组,选出组长一名。每组桌上贴上组号,每组同学带课本,计算器,铅笔。七、课时安排2课时(第1课时探究实验方案,第2课时实验操作、分析实验数据、得出结论)八、教学过程、第1课时:设计实验方案(教师组织学生讨论并回答学案上的问题)问题1:本节课研究物体运动的加速度大小跟什么有关,请同学们先猜一猜加速度大小跟什么有关?教师注意:学生可能猜出质量和力以外的因素,教师引导或告之本节课只探究加速度与力和质量的关系。问题2:请同学们猜一猜加速度与力、质量有什么
33、关系,列举出实例。如果学生说不出实例,教师可以列举以下典型的例子:绿灯亮后,摩托车先冲出,然后小轿车,最后载重货车,说明质量大加速度小;方程式赛车的发动机功率大,启动快,加速度大,说明力大加速度大。播放以上例子的视频。问题3:能否从理论上验证力越大,加速度越大;质量越大,加速度越小是合理的?参考答案:力是改变运动状态的原因,力大运动状态容易改变,而运动状态的改变快慢是用加速度来描述的,因此力大,加速度大;质量是惯性大小的量度,质量大,惯性大,运动状态难改变,即加速度小。教师注意:学生回答这一问题时,容易用举实例法,教师注意引导从理论出发。问题4:研究一个物理量同时与两个物理量有什么关系,应当采
34、用什么方法?(学生很容易回答出用控制变量法)。问题5:初中用过这种办法吗?举例说明。(安排此问题的目的是向学生进行物理学研究方法的教育)参考答案:在讨论电流与电压、电阻两个量是什么关系时;在讨论压强与压力、作用面积两个量是什么关系时。问题6:保持质量一定,怎样研究加速度与力的关系,或保持力一定,怎样研究加速度与质量的关系?学生会回答出用打点计时器测出几个加速度及所对应的力,分析加速度与力关系或加速度与质量关系,若不提测加速度,可追问如何测出加速度。以上6个问题难度不大,建议采用单独让某个学生回答的方式即可,不必给时间进行小组内讨论。问题7:鉴于用纸带测出加速度是我们已经掌握的一种技能,因此本次
35、探究加速度与力、质量关系不想用此方法。请同学们另外设计出一种切实可行的实验方法?(1)阐述实验的理论依据及对实验方法的初步设计。(2)在此理论框架内,具体的实验方案是什么?组内讨论6分钟,每组组长准备发言。在学生讨论期间,教师巡视参与讨论交流,如果时间过半还有一些组提不出方案,教师可提醒该组学生参考课本44页“做一做”栏目,再讨论参考答案:理论依据及初步设计:两物体均做初速度为零的匀加速直线运动,由知,相同时间内的位移关系,就是他们的加速度关系。具体实验方案:课本73页参考案例。学生在阐述时可能(1)(2)两个问题混在一起说出,只要合理、清晰即可;另外理论依据与方案课本上都有,学生看了课本就很
36、容易回答此问题。引申问题:在此理论依据下,能否再设计出一种实验方案,组内讨论10分钟后组长发言。(讨论后,刚才只提出课本上方案的组重点发言,已经提出不同于课本上方案的组也可以再提出第3种方案。)教师组织同学们对各种方案进行评价,只要合理可行即可。最后教师指出:本节课用课本72页的方案。问题8:绳拉小车的力是小车受的合力吗?学生很容易提出还有摩擦力。问题9:我们必须要使绳拉小车的力成为小车受到的合力,否则还要计算滑动摩擦力,使问题复杂化,那么怎样去掉摩擦力呢?组内讨论5分钟后组长发言。参考答案:(1)用重力分力平衡掉摩擦力(教师可投影图片解释),为此可以倾斜木板,直到小车放上后恰能静止或被轻推后
37、匀速。(2)减小摩擦力直到可忽略,可采用气垫导轨。、第2课时:做实验并记录、分析数据,得出结论一、实验前教师做以下交待:1为了节省时间,教师给学生做一下分工,1-14组探究加速度与力的关系,参照表一和表二要求(见学案);15-28组探究加速度与质量的关系,参照表三和表四要求(见学案),要填写好表格。2平衡摩擦力时不必将拴有口杯小桶的绳子解下,车后拖的绳子也不用解下,放在车上即可。3注意铁夹子的位置。4注意实验中同学之间互相配合,如谁扶住板,谁控制铁夹开启、闭合,谁负责更换砝码和保证绳在滑轮内并负责保护仪器,谁负责测量记录等。附: 表一(两车质量均为200g+100g)参照车实验车组别绳上挂的钩
38、码/g(代表力F1)位移x1/cm绳上挂的钩码/g(代表力F2)位移x2/cm1203022040320504206052070表二(两车质量均为200g+100g)组别115220325430535表三(两车绳上挂的钩码均为40g)参照车实验车组别车和车上砝码总质量/g(代表质量m1)位移x1/cm车和车上砝码总质量/g(代表质量m2)位移x2/cm13002002300400330050043006005300700表四(两车绳上挂的钩码均为40g)组别12/3=06724/3=13335/3=16746/3=20057/3=233(以上实验过程36 min)二、分析实验数据并得出结论让学
39、生分析表二和表四,并得出结论。参考答案:在两车质量一样的情况下,实验车受的力是参照车的多少倍,加速度就是参照车的多少倍,说明加速度与力成正比;在两车受力一样的情况下,实验车总质量是参照车的几倍,加速度就是参照车的几分之一,说明加速度与质量成反比。九、课堂小结1高中第一次接触控制变量法。2爱因斯坦有一句名言:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”,因此猜想出加速度与质量、力的关系比实验验证重要,提出实验方案比实验操作重要,通过本节课,大家要好好体会。3体会合作的含义,现代科研是需要团队精神的。十、作业1完成实验报告。2设计“探究加速度与质量关系”方案。3思考如何进行数据处理?十一、教学反思1关
40、于时间分配问题首先实验设计环节最能体现学生的创造能力,应该多花一些时间,学生在课堂上能提出切实可行的实验方案,而且思维相当活跃,在思维高潮时刻嘎然而止,学生有点意犹未尽的感觉。其次实验设计也不应该仅仅是设计出方案,还应该设计出操作步骤,如总共做几次实验,每一次的车质量与力分别多大,采集数据的表格如何设计,应该怎样处理数据等。2关于实验设计环节(1)限制了实验的理论依据和提醒更换铁夹子克服夹不住的毛病应该对学生能成功设计出实验方案起到了关键作用,这就说明科学探究中教师的引导是必不可少的。(2)在上课之前,我内心认为学生不能设计出实验方案,即使老师作了引导,因此学生的表现令我吃惊,所以说学生的创造
41、能力是潜在存在的,老师一定要给学生机会,一定要引导他们表现出这种能力,久而久之学生的素质才会真正提高。课题: 实验五:研究平抛运动 第 课时 总序第 个教案课型: 实验 编写时时间: 年 月 日 执行时间: 年 月 日一、教材分析1本节内容是通过实验探究平抛运动的规律,它既是前一节运动的合成与分解方法的具体实践应用,也是后一节抛体运动的规律得出的前提,更是学生自主设计、探索的好素材,在本章中有着重要的地位。2课程标准要求学生会用合成与分解的方法分析抛体运动;能分别以物体在水平方向和竖起方向的位移为横坐标和纵坐标,描绘做抛体运动的物体的轨迹。学科教学指导意见要求学生知道平抛运动的受力特点;知道用
42、实验方法得到平抛运动轨迹的方法;理解确定平抛运动在水平方向做匀速直线运动、竖直方向做自由落体运动所用的方法;知道水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的独立性和同时性;体会研究曲线运动的基本方法。3平抛运动知识在初中不曾出现过。二、学情分析1通过前面的学习,学生已经知道了合运动、分运动以及运动的合成与分解所遵循的规律;知道了运动的合成与分解是处理曲线运动的基本方法;通过一个多学期的学习,学生已经具备了初步的实验设计能力和实验操作能力;已经能用数码相机来研究物体的运动。2学生可能遇到的困难:设计不出验证平抛运动在竖直方向是自由落体运动的实验装置。3学生在学习中可能会采取的学习策略:分组讨
43、论,向教师寻求帮助,实验探索,总结反思等。三、教学目标1知识与技能目标(1)知道什么是平抛运动;(2)知道平抛运动的受力特点;(3)理解平抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动;(4)知道用描点的方法得到平抛运动轨迹;(5)会用数码相机来研究物体的运动;(6)知道利用平抛运动轨迹来分析平抛运动规律的方法。2过程与方法目标(1)通过设计验证抛运动在水平方向做匀速直线运动和在竖直方向做自由落体运动的实验,培养学生的实验设计能力;(2)通过对平抛轨迹的分析,培养学生数据分析与处理能力;(3)经历实验探究过程,发现规律,让学生认识到科学探究的意义;(4)通过分组实验培养学生的交流、合
44、作能力。3情感态度与价值观目标(1)通过展示自然、生活和生产中平抛运动的例子,使学生认识到平抛运动的普遍性,同时认识到物理知识的社会价值;(2)通过实验设计探究,培养学生的设计探究兴趣与热情;体验到探索自然规律的艰辛与喜悦;培养学生主动与他人合作的精神。四、教学重点与难点1教学重点:平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动。 2教学难点:平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动的实验探索过程。五、教学方法与手段1教学方法:运用物理“科学探究”教学模式实施教学。2教学手段:实验、多媒体辅助。六、课前准备1学生复习力的合成与分解知识;2教师准备好实验器材和多媒体课件;3