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高中物理《小车速度随时间变化的规划》的教案设计(2)

教案 时间:2021-08-31 手机版

  二、处理数据

  师:我们通过打点计时器得到了若干条纸带,采集了第一手资料,面对打出的纸带如何研究小车的运动呢?接下来我们采集数据,处理数据.

  学生讨论怎样选择纸带,如何测量数据,如何设计表格,填写数据.

  【课堂交流】

  生1:要选择一条最清晰的纸带.

  生2:开始的几个点不清晰,该怎么测啊!

  生3:我建议舍去这几个点算了.

  生4:对啊,计时起点是人为选取的,我们可以找一清晰的点开始当作计时的起点.

  教师及时评论学生的讨论,肯定学生的成绩.

  师:我们可以选一个清晰的点作为计时的起点.还可以选择计数点,建议你们在测量前每五个点选一个计数点.

  学生实时测量,教师巡回指导,指出学生中出现的问题.

  师:大家在测量时,我建议你们在选好计时起点后,测量以后的各个计数点与这个计时起点的距离.大家想想,这样做,有什么好处?

  生:我们是每两个计数点间就测量一个数据.这不是一样吗?

  师:我说的就是你这种做法是合适的,大家就此讨论.

  生:他这样做是每次都要挪动刻度尺,测出每两个点间的距离,而我的做法与老师您说的一样,我感觉这样能减少测量误差.

  学生测量数据,记录结果.

  教师引导学生学会计算各点瞬时速度的方法和表格处理方法.

  师:大家想想怎样计算计数点的瞬时速度.

  生:测量包含某个所研究的点在内的一段时间内的位移Δx,同时找出对应的时间Δt,根据 = 算出该点附近的平均速度,把它当作计时器打下这个点时的瞬时速度.

  生:我们这个小组是选了相邻三个计数点间的间隔为研究对象,根据测量结果算出这两个0.1 s内的距离Δx,把 = 算出的平均速度近似当作这三个点中的中间点的瞬时速度.

  师:大家可以参考按他说的做,这在近似计算来看,还是个很好的方法.

  学生算出各个计数点的瞬时速度,并填入自己设计的表格中.

  教师课件投影参考提示:

  投影展示的内容(接上次投影中的三条)

  参考提示:

  4.选择所打纸带中最清晰的一条,舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点当作计时起点.

  5.选择相隔0.1 s,即中间空四个点的时间间隔的若干计数点进行测量,把数据填入表格.

  6.计算各点的瞬时速度,填入自己设计的表格中,可参考课本第34页表格.

  三、作出速度—时间图象

  师:有了原始数据,确定运动规律的最好办法是作速度—时间图象,这样具体的运动规律才能更直观地显现出来.

  【讨论与交流】

  学生回顾上一章中描画手拉纸带的速度—时间图象的情景,讨论如何在本次实验中描点、连线.

  生:以时间t为横轴、速度v为纵轴,建立坐标系,把刚才所填表格中的各点在速度—时间坐标系中描出.

  师:要注意选择合适的标度哟!否则,作后看看你的图与别人的有什么不同?(要使图象尽量分布在坐标平面的大部分面积)

  师:请同学们注意观察和思考你所描画的这些点的分布规律.

  生1:我看描出的这些点都大致落在一条直线上.

  生2:我们的也是.

  师:我们是用折线连呢,还是怎样连?

  生:不能用折线连,速度的实际变化应该是比较平滑的,所以,要用一条平滑的曲线来“拟合”这些点,这样曲线反映的规律应该与实际情况更接近.

  师:在连线时,还要注意使连线两侧的点数大致相同.

  学生连线,教师指导,随时回答学生可能提出的问题.

  生:我们这儿出现了有一个点明显偏离绝大部分点所在的直线.那该怎么办呢?

  师:这个问题很典型,大家对此进行一下讨论.

  生:大概是那一瞬时小车的速度瞬时突变了.

  生:我看小车的运动快慢还是比较均匀的,那一点的速度值可能是测量或计算出了问题.

  师:如果一旦出现明显偏离较大的点,我们可以认为是测量误差过大、测量中出现偏差所造成的.可以将这个点视为无效点.

  生:那这个点我们就可以擦去不用了.

  师:不是的,这个点我们要仍然保留在坐标纸上,因为我们要尊重实验事实,这毕竟是我们的第一手资料,是原始数据.

  教师在与学生交流的过程中体现科学探究要尊重实验事实的严谨科学态度.

  【课堂探究】

  展示问题:怎样根据所画的速度—时间图象求加速度?

  生1:从所画的图象中取两个点,找到它们的纵横坐标(t1,v1)、(t2,v2),然后代入公式a= = .

  生2:我们在找这两个点的时候还可以充分利用已测的数据、已描画的点的坐标,直接代入公式就行了.

  师:上面两位同学的讨论,是大家很容易犯的错误.请大家想想看,如果我们仍贪图方便还取已测得的表格中的数据点来求加速度,那么我们就没必要作图了,直接从表格中找两个数据代入公式算不就行了吗?或者我们也根本不需要测那么多的数据,只测量两组数就够了.这样就失去了作图的意义.

  师:我们求加速度的方法有两个,一个是公式法,可以直接用两组数据代入公式;另一个就是我们今天的图象法.

  师:我们可以任意选两个间隔较远的点,找出它们的坐标值(注意这两个点不能是我们表格中已测得的点),然后再把的它们的坐标值代入到公式a= = 中,求出加速度,就能更详细地知道物体的运动情况.

  学生根据教师指导求出小车运动的加速度,用自己的语言描述小车的运动速度随时间变化的规律.

  生1:小车速度随时间逐渐增大.

  生2:相同时间里,速度增量相同.

  生3:速度跟时间成正比.

  生4:小车做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小是2.1 m/s2.

  师:同学们的描述都是不错的,有的定性说明,有的定量表述.总之,小车的运动速度随着时间的变化在均匀地增大,我们可以用图象法定量求出它的加速度.

  点评: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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