2015年荐二、匀变速直线运动的实验探究.DOCVIP

二、匀变速直线运动的实验探究 江苏省常州高级中学 章 昱 一、教学目标 1、知识与技能： ⑴ 知道打点计时器的构造和工作原理，并能正确使用打点计时器。 ⑵ 会分析打点计时器打出的纸带，能根据纸带正确判断物体的运动情况。 ⑶ 能分析实验中误差产生的原因，并能针对误差原因采取不同的措施减小实验误差。 2、过程与方法： ⑴ 通过实验，证实匀变速直线运动的存在。 ⑵ 通过实验，培养学生的动手能力，分析和处理实验数据的能力。 3、情感态度与价值观： ⑴ 培养学生在科学研究中尊重实验事实的科学态度。 ⑵ 通过共同探讨和实验，让学生感受探究过程的开放性与协作性。 二、教学重点、难点 1、教学重点及教学策略： 重点：怎样利用纸带分析加速度。 教学策略：让学生自己运用匀变速直线运动的规律进行推导，加深印象。 2、教学难点及教学策略： 难点：用公式计算相邻段加速度的值时，怎样计算瞬时速度vn。 教学策略：让学生通过公式推导得出结论：。 三、设计思路 本节教学从探究学习的要求出发，通过学生阅读课文、集体讨论、数学推导等手段，使学生逐步掌握用打点计时器研究匀变速直线运动的方法。通过对实验误差的介绍和分析，使学生了解怎样减小实验的误差。 四、教学资源 1、学生实验器材：打点计时器、长木板、纸带、小车、低压交流电源、垫块（垫在长木板一端，使长木板形成斜面）、导线若干等。 2、演示器材：投影仪。 五、教学设计 教师活动 学生活动 点评 一、引入新课 复习：匀变速直线运动的规律。 师：1、什么是匀变速直线运动？ 2、你能描述匀变速直线运动的速度、位移随时间的变化规律吗？ （根据学生的回答板书、板画。） 师：通过上面的复习讨论，我们已经初步掌握了匀变速直线运动的规律，可是，寻求一种运动的特点和规律，一般要从某个具体事例开始，因此我们要问：真有这样的匀变速直线运动吗 伽利略在研究非匀速直线运动时，首先研究了一种重要而有益的运动，他称之为自然加速运动，并为这种运动找到了一个定义。他在分析、研究了物体的下落运动后，在文章中写道：“匀加速运动是这样一种运动，当脱离静止状态后，在相等的时间间隔内，速度的增量相等。” 但有人著文反对说：“实际上存在的加速度，是否就是这样，我仍表示怀疑，因此微粒说服我及其他人，最好还是从所做过的大量实验中，举出几个例子来，用于证明物体下落的各种情况都与上述结论相符合。” 看来，为了确信伽利略关于匀变速直线运动的定义的正确，必须有实验做依据。 今天，我们的课题就是匀变速直线运动的实验探究。我们将通过实验计算小车沿斜面向下运动时的加速度。 学生分组讨论并回答。 生：加速度为一恒量的直线运动叫匀变速直线运动。 生：匀变速直线运动的速度随时间的变化规律是： vt＝v0＋at 位移随时间的变化规律是 匀变速直线运动的这些规律还可以用v-t图和s-t图表示（图略）。 利用s-t图可以直观地物体运动过程中位移随时间的变化情况，并可求出不同时刻物体的位移。 利用v-t图不仅可以看出於菟运动过程中速度随时间的变化情况，而且可以通过“面积”计算物体的位移，通过斜率计算物体的加速度。 学生可能只答出公式，教师要引导学生了解用图象表述物理过程和规律具有形象、直观的优点，通过对图象的分析可以得到一系列相关的信息，是一种重要的表述物理问题的手段。 可以要求学生在课前查阅一些伽利略在落体和匀变速直线运动方面的研究工作的资料，这对于建立正确的、科学的方法观是有益的。 二、讲授新课 要在小车运动的过程中直接测量其加速度或速度是比较困难的。所以在实验中我们将通过测量物体运动的时间和位移，通过计算或作图来判断物体是否做匀变速直线运动。 师：实验中，我们可以用刻度尺测量位移，可是我们用什么工具测量时间比较方便呢？ 师：（边讲边动手）现在，我们将一条纸带接在实验小车的尾部，接通电源，释放小车，取下纸带，向学生展示纸带并提问。 师：这条纸带记录了多少小车运动的信息？ 师：我们可以怎样运用这些信息计算小车的加速度？ 师：如果计算出的相邻段的加速度并不相同，如同课本表3－3所示，能够得出小车做匀变速运动的结论吗？ 师：我们可以采取哪些措施减小实验误差？ 师：我们能通过精心操作，使一个实验完全没有误差吗？ 师：做物理实验，不仅要观察物理现象，还要找到现象中的数量关系，要知道物理量的数值，必须进行测量，测量的结果不可能师绝对正确的，测出的数值与真实值的差异叫做误差。从来源看，误差可以分为系统误差和偶然误差两种。 系统误差是由于仪器本身不精确，或实验原理不完善，实验方法粗略等因素造成的。系统误差的特点是多次重做同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小，不会出现这几次偏大另几次偏小的情况。要减小系统误差，必须校准测量仪器