匀变速直线运动的实验探究(1)

匀变速直线运动的实验探究(1)

‎ ‎ 课 题 匀变速直线运动的实验探究 课 型 实验课 教案序号 授课时间 教 学 目 标 1． 主要知识点：‎ ‎1、理解位移、速度和加速度。‎ ‎2、掌握打点计时器、频闪照相的原理和使用方法。‎ ‎3、经历匀变速直线运动的实验研究过程。‎ ‎2．重点难点 重点：‎ 1、 利用打点计时器判断小车是否做匀变速直线运动。‎ ‎2、利用打出的纸带计算小车的加速度。‎ 难点：‎ 1、 利用逐差法求小车的加速度。‎ 2、 利用在匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度这一结论求小车在某点的瞬时速度。‎ 考纲要求：‎ 知识性：理解；体验性：探究 体验性：领悟 ‎ 课程标准要求 ‎1、经历匀变速直线运动的实验过程。‎ ‎2、用打点计时器、频闪照相或其他实验方法研究匀变速直线运动。‎ 教学设想 首先介绍打点计时器，同时考虑到现代仪器设备逐步逐渐进入实验室，还要介绍频闪照相法，然后让学生自主探究，在实验中体验理解匀变速直线运动。‎ 教法教具 教学方法：学生分组实验 教学用具：CAI课件、打点计时器、电源、纸带、光滑长木板 教 学 内 容 及 过 程 教师、学生活动 ‎ ‎ 教 学 过 程 一、打点计时器及其使用 ‎1、中学实验室的两种打点计时器 ‎（1）电磁打点计时器 ‎ 电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。它使用交流电源，工作电压4～6v，电源频率是50Hz时，每隔0.02s打一个点。‎ 构造：如图 原理：通电以前，把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面。接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便开始振动起来，带动其上的振针上下振动。这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。 使用：如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移。测量点的位置，我们就能了解物体的运动情况。‎ 1、 电火花打点计时器 其原理与电磁打点计时器相同，不过在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉。‎ ‎ 使用时接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹。当电源频率是50Hz时，每隔0.02s打一次点。‎ 教师： ‎ 通过CAI课件投影介绍打点计时器的组成部件和工作原理。理解它是记录物体运动的时间和位移关系的装置。要求学生观察了解计时器的构造和各部分的名称，鼓励学生提出自己疑惑的问题。‎ 学生：‎ ‎ 对照打点计时器的实物了解打点计时器的构造及其使用。可随时向老师提出问题，也可以和同学进行讨论。‎ 教 学 内 容 及 过 程 教师、学生活动 ‎ ‎ 教 学 过 程 二、实验目的 1、 掌握利用打点计时器判断小车是否做运变速直线运动的方法。‎ 2、 利用△s＝aT2求小车的加速度。‎ 三、实验设计 ‎1、接通电源后，打点计时器每隔0.02s打一个点，当纸带在小车的带动下运动时，振针的上下振动就会通过复写纸在纸带上留下一行小点（称为计时点）。相邻的计时点间 的时间间隔为0.02s，相邻的两点间的距离可用刻度尺测量。利用这些时间和我位移的信息就可以对小车的运动进行探究。‎ ‎2、利用逐差法求小车的加速度。‎ 3、 利用中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度求小车在某一点的速度。‎ 四、实验过程 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。 ‎ ‎（5）断开电源，取下纸带 五、数据处理 对打出的纸带或频闪照片，常用的处理数据的方法：‎ ‎　　1．利用相邻的相等的时间间隔内的位移之差等于恒量，即＝s2－s1＝at2；如要求平均加速度，要用逐差法，以六组数据为例，‎ ‎　　　‎ 教师：‎ ‎ 介绍其他的实验仪器，引导学生进行试验设计。‎ ‎ 学生：‎ ‎ 讨论，以小组为单位进行试验设计，并进行汇报，由教师对设计方安的可行性进行评述。‎ 教师：‎ ‎ 强调注意事项，知道学生进行分组实验。‎ 学生：‎ ‎ 进行分组实验。‎ 教师：‎ 讲解数据处理的方法指导学生进行数据处理，求出小车的加速度。‎ 学生：‎ ‎ 选取理想纸带，进行测量和处理数据。‎ 教 学 内 容 及 过 程 教师、学生活动 ‎ ‎ 教 学 过 程 ‎　2．求某点的瞬时速度常用某段时间的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度的方法，即．‎ 1． 作图法：将求得的各点的速度和对应的时刻描在v－t图象中，通过斜率求得加速度．也可剪裁后粘贴在s－t图象中进行处理．‎ 六、频闪照相法及其应用的介绍 ‎1、频闪灯：每个一定的时间闪光一次，每闪光一次记录物体的一个影像。拍摄运动的物体可以研究物体的运动特征。‎ ‎2、拍出照片后，按处理纸带的方法对小球的运动进行探究。‎ 作业：实验报告册 教师：‎ 介绍频闪照相的方法和数据处理的方法。‎ 学生：‎ ‎ 了解频闪照相的方法，与打点计时器所大纸带的数据处理事项同的。‎ ‎ 科学探究比较开放，教师提供相应的实验仪器后，试验设计、实验过程、数据的处理、结果的讨论应由学生自主的进行，教师只给于必要的指导。本节课多数学生没有最终得到试验结论，应安排一节习题课，让学生对数据处理的方法进一步巩固，因为这是考试的重点内容。‎