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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上新課標(biāo)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)教案資料匯總隆回一中物理組周寶專心-專注-專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)的目的與要求1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)教會(huì)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)研究物理現(xiàn)象與規(guī)律,包括:A.正確選擇實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)器材。B.學(xué)會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條件。C.知道如何實(shí)驗(yàn)、判斷結(jié)果的可靠程度。(2)幫助學(xué)生理解和掌握有關(guān)課程內(nèi)容和重要的物理概念,以形成物理思想, 培養(yǎng)解決物理問題的能力 (3)通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)掌握基本物理量的測(cè)量方法,以培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能。(4)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法及良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。2、做好實(shí)驗(yàn)的基本要求(1)實(shí)驗(yàn)前必須做好如下準(zhǔn)備:明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,弄懂?shí)驗(yàn)原理了解儀器性能,熟悉操作步驟設(shè)計(jì)記錄表格,

2、掌握注意事項(xiàng) (2)實(shí)驗(yàn)中必須手腦并用,做到心到、眼到、手到。仔細(xì)調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置,正確使用實(shí)驗(yàn)儀器保證滿足實(shí)驗(yàn)條件,注意規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,客觀記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(3)實(shí)驗(yàn)后必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理:尊重實(shí)驗(yàn)客觀事實(shí),正確分析記錄數(shù)據(jù)合理做出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告常用基本儀器的使用與讀數(shù)物理考試說明中要求學(xué)生熟練掌握的基本儀器有13種,除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和滑動(dòng)變阻器不需要讀數(shù)外,其余11種都涉及到讀數(shù)問題。(一)測(cè)量?jī)x器使用常規(guī)對(duì)于測(cè)量?jī)x器的使用,首先要了解測(cè)量?jī)x器的量程、精度、使用注意事項(xiàng)和讀數(shù)方法。1關(guān)于量程問題:這是保護(hù)測(cè)量?jī)x器的一項(xiàng)重要參數(shù),特別是天平、彈簧秤、溫度計(jì)、電流表、電壓表和多用電

3、表等,超量程使用會(huì)損壞儀器,所以實(shí)驗(yàn)時(shí)要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體情況選擇量程適當(dāng)?shù)膬x器。在使用電流表、電壓表時(shí),選用量程過大的儀器,采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)過小,會(huì)造成相對(duì)誤差較大,應(yīng)選擇使測(cè)量值位于電表量程的1/3以上的電表;使用多用電表測(cè)電阻時(shí),應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臋n位,使歐姆表的示數(shù)在電表的中值附近。2關(guān)于精度問題:所選用儀器的精度直接影響著測(cè)量讀數(shù)的有效數(shù)字的位數(shù),因此應(yīng)在使用前了解儀器的精度,即看清儀器的最小分度值。其中螺旋測(cè)微器和秒表的最小分度是一定的。但游標(biāo)卡尺上游標(biāo)尺的最小分度、天平游碼標(biāo)尺的最小分度、彈簧秤和溫度計(jì)刻線的最小分度,都因具體的儀器情況不同而有所差異,電流表、電壓表和多用電表則會(huì)因所選擇的檔

4、位不同而造成最小分度值有所不同,因此在進(jìn)行這些儀器的讀數(shù)時(shí),一定要看清所選的檔位。3使用注意事項(xiàng):一般不同的儀器在使用中都有其特殊的要求,以下幾點(diǎn)要特別注意:天平在進(jìn)行測(cè)量前應(yīng)先調(diào)平衡。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源要求為46V的交流電源。多用電表的歐姆檔每次換檔后要重新調(diào)零,被測(cè)電阻要與電路斷開,使用完畢要將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至交流電壓最高檔或“OFF”檔?;瑒?dòng)變阻器、電阻箱和定值電阻使用過程中要考慮其允許的最大電流?;瑒?dòng)變阻器采用限流接法時(shí),滑動(dòng)觸片開始應(yīng)位于變阻器阻值最大的位置;滑動(dòng)變阻器采用分壓接法時(shí),滑動(dòng)觸片開始應(yīng)位于分壓為零的位置。電阻箱開始應(yīng)處于阻值最大狀態(tài),調(diào)整電阻箱的阻值時(shí),不能由大到小發(fā)生突變

5、,以免因?yàn)樽柚颠^小而燒壞電阻箱。(二)測(cè)量?jī)x器的讀數(shù)方法1需要估讀的儀器:在常用的測(cè)量?jī)x器中,刻度尺、螺旋測(cè)微器、電流表、電壓表、天平、彈簧秤等讀數(shù)時(shí)都需要估讀。因?yàn)樽罱K的讀數(shù)要以有效數(shù)字的形式給出,而有效數(shù)字的最后一位數(shù)字為估計(jì)數(shù)字,應(yīng)和誤差所在位置一致,在實(shí)際操作中,究竟估讀到哪一位數(shù)字,應(yīng)由測(cè)量?jī)x器的精度(即最小分度值)和實(shí)驗(yàn)誤差要求兩個(gè)因素共同決定。根據(jù)儀器的最小分度可以分別采用1/2、1/5、1/10的估讀方法,一般:最小分度是2的,(包括0.2、0.02等),采用1/2估讀,如安培表00.6A檔;最小分度是5的,(包括0.5、0.05等),采用1/5估讀,如安培表015V檔;最小分

6、度是1的,(包括0.1、0.01等),采用1/10估讀,如刻度尺、螺旋測(cè)微器、安培表03A檔、電壓表03V檔等,當(dāng)測(cè)量精度要求不高或儀器精度不夠高時(shí),也可采用1/2估讀。2不需要估讀的測(cè)量?jī)x器:游標(biāo)卡尺、秒表、電阻箱在讀數(shù)時(shí)不需要估讀;歐姆表刻度不均勻,可以不估讀或按半刻度估讀。游標(biāo)卡尺的讀數(shù):游標(biāo)卡尺的讀數(shù)部分由主尺(最小分度為1mm),和游標(biāo)尺兩部分組成。按照游標(biāo)的精度不同可分為三種:(a)10分游標(biāo),其精度為0.1mm;(b)20分游標(biāo),其精度為0.05mm;(c)50分游標(biāo),精度為0.02mm。游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法是:以游標(biāo)零刻度線為準(zhǔn)在主尺上讀出整毫米數(shù)L1,再看游標(biāo)尺上哪條刻度線與主

7、尺上某刻度線對(duì)齊,由游標(biāo)上讀出毫米以下的小數(shù)L2,則總的讀數(shù)為:L1+ L2。機(jī)械秒表的讀數(shù):機(jī)械秒表的長(zhǎng)針是秒針,轉(zhuǎn)一周是30s。因?yàn)闄C(jī)械表采用的齒輪傳動(dòng),指針不可能停留在兩小格之間;所以不能估讀出比0.1 s更短的時(shí)間。位于秒表上部中間的小圓圈里面的短針是分針,表針走一周是15 min,每小格為0.5 min。秒表的讀數(shù)方法是:短針讀數(shù)(t1)+長(zhǎng)針讀數(shù)(t2)。電阻箱:能表示出接入電阻值大小的變阻器;讀數(shù)方法是:各旋扭對(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)的示數(shù)乘以面板上標(biāo)記的倍數(shù),它們之和就是電阻箱接入電路的阻值。使用電阻箱時(shí)要特別注意通過電阻的電流不能超過允許的最大數(shù)值。 高中物理實(shí)驗(yàn)常用基礎(chǔ)知識(shí)(一)常用實(shí)

8、驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)方法1控制變量法:如:在“驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)”中,加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系控制。在“研究單擺的周期”中,擺長(zhǎng)、偏角和擺球質(zhì)量的關(guān)系控制等等。2理想化方法:用伏安法測(cè)電阻時(shí),選擇了合適的內(nèi)外接方法,一般就忽略電表的非理想性。3等效替代法:某些量不易測(cè)量,可以用較易測(cè)量的量替代,從而簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)。在“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)中,兩球碰撞后的速度不易直接測(cè)量,在將整個(gè)平拋時(shí)間定為時(shí)間單位后,速度的測(cè)量就轉(zhuǎn)化為對(duì)水平位移的測(cè)量了。4模擬法:當(dāng)實(shí)驗(yàn)情景不易創(chuàng)設(shè)或根本無法創(chuàng)設(shè)時(shí),可以用物理模型或數(shù)學(xué)模型等效的情景代替,盡管兩個(gè)情景的本質(zhì)可能根本不同。“描繪電場(chǎng)中的等勢(shì)線”的實(shí)驗(yàn)就是用電流場(chǎng)模

9、擬靜電場(chǎng)。5微小量放大法:微小量不易測(cè)量,勉強(qiáng)測(cè)量誤差也較大,實(shí)驗(yàn)時(shí)常采用各種方法加以放大??ㄎ牡显S測(cè)定萬有引力恒量,采用光路放大了金屬絲的微小扭轉(zhuǎn);在觀察玻璃瓶受力后的微小形變時(shí),使液體沿細(xì)玻璃管上升來放大瓶?jī)?nèi)液面的上升。(二)常見實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集方法1利用測(cè)量工具直接測(cè)量基本物理量模塊基本物理量測(cè)量?jī)x器力學(xué)長(zhǎng)度刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器時(shí)間秒表(停表)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器質(zhì)量(力)天平(彈簧秤)電學(xué)電阻(粗測(cè))歐姆表、電阻箱電流(電壓)電流表(電壓表)熱學(xué)溫度溫度計(jì)2常見間接測(cè)量的物理量及其測(cè)量方法有些物理量不能由測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量,這時(shí),可利用待測(cè)量和可直接測(cè)量的基本物理量之間的關(guān)系,將待測(cè)物理量

10、的測(cè)量轉(zhuǎn)化為基本物理量的測(cè)量。模塊待測(cè)物理量基本測(cè)量方法力學(xué)速度利用紙帶,;利用平拋,加速度利用紙帶,逐差法;利用單擺功根據(jù)轉(zhuǎn)化為測(cè)量m、v電學(xué)電阻(精確測(cè)量)根據(jù)轉(zhuǎn)化為測(cè)量U、I(伏安法);電阻箱(半偏、替代)電功率根據(jù)P=UI轉(zhuǎn)化為測(cè)量U、I電源電動(dòng)勢(shì)根據(jù)EUIr轉(zhuǎn)化為測(cè)量U、I 然后聯(lián)立方程求解或運(yùn)用圖像處理(三)常用實(shí)驗(yàn)誤差的控制方法為了減小由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而引起的偶然誤差,常需要采用以下方法控制實(shí)驗(yàn)誤差。1多次測(cè)量求平均值,這是所有實(shí)驗(yàn)必須采取的辦法,也是做實(shí)驗(yàn)應(yīng)具有的基本思想。2積累法。一些小量直接測(cè)量誤差較大,可以累積起來測(cè)量,以減小誤差?!坝脝螖[測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,為了減小周

11、期的測(cè)量誤差,不是測(cè)量完成一次全振動(dòng)的時(shí)間,而是測(cè)量完成30-50次全振動(dòng)的時(shí)間。(四)常用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法1列表法:在記錄和處理數(shù)據(jù)時(shí),常將數(shù)據(jù)列成表格。數(shù)據(jù)列表可以簡(jiǎn)單而又明確的表示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系,有助于找出物理量之間的規(guī)律性的聯(lián)系。列表的要求是寫明表的標(biāo)題或加上必要的說明;必須交待清楚表中各符號(hào)所表示的物理量的意義,并寫明單位;表中的數(shù)據(jù)要正確反映測(cè)量結(jié)果的有效數(shù)字。2作圖法:用作圖法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是物理實(shí)驗(yàn)中最常用的方法之一。用作圖法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是直觀、簡(jiǎn)便,有取平均的效果,由圖線的斜率、截距、所包圍面積和圖線的交點(diǎn)等可以研究物理量之間的變化及其關(guān)系,找出規(guī)律。作圖的規(guī)則是:

12、作圖一定要用坐標(biāo)紙坐標(biāo)紙的大小要根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)有效數(shù)字的多少和結(jié)果的需要來定;要標(biāo)明坐標(biāo)軸名、單位,在軸上每隔一定相等的間距按有效數(shù)字位數(shù)標(biāo)明數(shù)值;圖上連線要是光滑曲線(或直線),連線時(shí)不一定要通過所有的數(shù)據(jù)點(diǎn),而是要使數(shù)據(jù)點(diǎn)在線的兩側(cè)合理的分布;在圖上求直線的斜率時(shí),要選取線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn),不一定要取原來的數(shù)據(jù)點(diǎn);作圖時(shí)常設(shè)法使圖線線性化,即“化曲為直”。3平均值法:將測(cè)定的若干組數(shù)相加求和,然后除以測(cè)量次數(shù)必須注意,求取平均值時(shí)應(yīng)該按原來測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度決定保留的位數(shù)。4逐差法:這就是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶計(jì)算加速度時(shí)用到的方法,這種方法充分利用了測(cè)量數(shù)據(jù),具有較好的取平均的效果。(五)有

13、關(guān)誤差分析的問題要求認(rèn)識(shí)誤差問題在實(shí)驗(yàn)中的重要性,了解誤差的概念,知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差;知道用多次測(cè)量求平均值的方法減小偶然誤差;能在某些實(shí)驗(yàn)中分析誤差的主要來源;不要求計(jì)算誤差。要熟練掌握常見實(shí)驗(yàn)的誤差情況及分析方法。課題: 實(shí)驗(yàn)一:用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 課型: 實(shí)驗(yàn) 一、教學(xué)目標(biāo)1了解兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)和工作原理。2會(huì)安裝并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。3理解根據(jù)紙帶測(cè)量速度的原理并測(cè)量瞬時(shí)速度。4明確速度時(shí)間圖象的意義,描點(diǎn)法畫圖象的方法,并畫出該實(shí)驗(yàn)中的速度時(shí)間圖象。二、教學(xué)重點(diǎn)1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用。2由紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。3畫物體的速度時(shí)間圖象。三、教學(xué)難點(diǎn)1對(duì)紙帶數(shù)據(jù)的處理2畫圖象的方法

14、。四、教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生自主閱讀、思考,親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),并討論、交流學(xué)習(xí)成果。五、教學(xué)過程1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理構(gòu)造(如圖)實(shí)驗(yàn)原理:(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:它是利用電磁感應(yīng)原理打點(diǎn)計(jì)時(shí)的一種儀器,當(dāng)通過46V低壓交流電時(shí),在線圈和永久磁鐵的作用下,振片便上下振動(dòng)起來,位于振片一端的振針就跟著上下振動(dòng)而打點(diǎn),這時(shí),如果紙帶運(yùn)動(dòng) ,振針就在紙帶上打出一系列點(diǎn),當(dāng)交流電源頻率為50Hz時(shí),它每隔0.02s打一點(diǎn),即打出的紙帶上每相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s。(2)電火花計(jì)時(shí)器:它是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器。當(dāng)接通220V交流電源,按下脈沖輸出開關(guān)時(shí),計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖

15、電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸,產(chǎn)生火花放電,于是在運(yùn)動(dòng)紙帶上就打出一系列點(diǎn)跡。當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí),它也是每隔0.02s打一次點(diǎn),即打出的紙帶上每相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔也是0.02s。電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí),紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力小,比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差小。打在紙帶上的點(diǎn),記錄了紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,如果把紙帶跟物體連在一起,紙帶上的點(diǎn)就相應(yīng)地表示出運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置。2、實(shí)驗(yàn)器材電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或電火花計(jì)時(shí)器)及紙帶、刻度尺、電源、導(dǎo)線等。3、紙帶分析物體的運(yùn)動(dòng)情況并能計(jì)算平均速度。(1)在紙帶上相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為0.02s(電源頻率為50Hz),所以點(diǎn)跡密集的地方表示

16、紙帶運(yùn)動(dòng)的速度很小。(2)根據(jù)v=x/t,求出在任意兩點(diǎn)間的平均速度,這里x可以用直尺測(cè)量出兩點(diǎn)間的距離,t為兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔數(shù)與0.02s的乘積。這里必須明確所求的是哪兩點(diǎn)之間的平均速度。4、粗略計(jì)算瞬時(shí)速度。某點(diǎn)E的瞬時(shí)速度可以粗略地由包含E點(diǎn)在內(nèi)的兩點(diǎn)間的平均速度來表示。vEvDG,或vE=vDF。說明:在粗略計(jì)算E點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí),可利用公式v=x/t來求解,但須注意的是,如果取離E點(diǎn)越接近的兩點(diǎn)來求平均速度,這個(gè)平均速度越接近E點(diǎn)的瞬時(shí)速度,但是距離太小會(huì)使測(cè)量誤差增大,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選取這兩個(gè)點(diǎn)。5、v-t圖象與其畫法為了更直觀地反映物體的運(yùn)動(dòng)情況,我們可以用v-t圖象來表示速度隨

17、時(shí)間的變化規(guī)律。以速度v為縱軸,時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)計(jì)算出的不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度值,在坐標(biāo)系中描點(diǎn),最后用平滑曲線把這些點(diǎn)連接起來就得到了一條能夠描述速度v與時(shí)間t關(guān)系的圖象。3、實(shí)驗(yàn)步驟:1把電火花計(jì)時(shí)器固定在桌子上,檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確地套在紙盤軸上,檢查兩條白紙帶是否已經(jīng)正確地穿好,墨粉紙盤是否在兩條紙帶之間。2把計(jì)時(shí)器上的電源插頭在220V交流電源插座上。3按下脈沖輸出開頭,用手水平地拉動(dòng)兩條紙帶,紙帶動(dòng)上就打上一列車員小點(diǎn)。4取下紙帶,從能看得清規(guī)戒律的某個(gè)點(diǎn)數(shù)起,數(shù)一數(shù)紙帶上共有多少個(gè)點(diǎn)。如果共有n個(gè)點(diǎn),點(diǎn)子的間隔數(shù)則為(n-1)個(gè),用t=0.02(n-1)計(jì)算出

18、紙帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。5用刻度尺測(cè)量一下,打下這些點(diǎn),紙帶通過的距離s有多長(zhǎng)6利用公式計(jì)算紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度。把測(cè)量和計(jì)算的結(jié)果填入表一中。7選取一條點(diǎn)跡清晰便于分析的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。8從能夠看清的某個(gè)點(diǎn)開始,每隔0.1s取一個(gè)點(diǎn),在紙帶上用數(shù)字0,1,2 .5標(biāo)出這些“測(cè)量點(diǎn)”,測(cè)量包括每個(gè)點(diǎn)的一段位移x,記錄在表二中,同時(shí)記錄相對(duì)應(yīng)的時(shí)間,以測(cè)量該點(diǎn)的瞬時(shí)速度。9計(jì)算出各點(diǎn)附近的平均速度,把它當(dāng)作計(jì)時(shí)器打下這些點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度,填入表三中,點(diǎn)0作為計(jì)時(shí)的開始,即t=0。10以速度v為縱軸,以時(shí)間t為橫軸在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)表二的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)軸上描點(diǎn),將這些點(diǎn)用平滑的曲線連接起來

19、。11通過曲線的走向大致看出手的速度變化規(guī)律,將你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其他同學(xué)交流一下,說出你的體會(huì)。12重復(fù)以上步驟再做一次。如果用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,則實(shí)驗(yàn)步驟的前3步相應(yīng)地應(yīng)當(dāng)是:1 1、把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上,讓紙帶穿過兩個(gè)限位孔,壓在復(fù)寫紙的下面。2 2、把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)接線柱用導(dǎo)線分別與6V的低壓交流電源的接線柱相連接。3 3、打開電源開關(guān),用手水平地拉動(dòng)紙帶,紙帶上就打出一列小點(diǎn)。4、注意事項(xiàng)(1)電源電壓要符合要求,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用10V以下的交流電源;電火花計(jì)時(shí)器要使用220V交流電源。(2)實(shí)驗(yàn)前要檢查打點(diǎn)的穩(wěn)定性和清晰程度,必要時(shí)要進(jìn)行調(diào)節(jié)或更換器材。(3)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

20、應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后再用手拉紙帶。(4)手拉紙帶時(shí),速度應(yīng)快一些,以防點(diǎn)跡太密集。 六、實(shí)例探究打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及應(yīng)用例1一同學(xué)在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),紙帶上點(diǎn)不是圓點(diǎn)而是一些短線,這可能的原因是( )A接在直流電源上 B電源電壓不穩(wěn)C電源頻率不穩(wěn) D打點(diǎn)針壓得過緊解析:A接在直流電源上不會(huì)打點(diǎn)。A錯(cuò)。B打點(diǎn)與電壓是否穩(wěn)定無關(guān),點(diǎn)痕重輕與電壓有關(guān)。B錯(cuò)。C頻率不同打的點(diǎn)仍為圓點(diǎn)。故C錯(cuò)。D打點(diǎn)針壓得過緊。針和紙接觸時(shí)間長(zhǎng),打出一些短線。D正確。答案:D打點(diǎn)計(jì)時(shí)器直接測(cè)量的量例2電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器,根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙 帶,我們可以從紙帶上直接得到的物理量是( )A時(shí)

21、間間隔 B位移 C加速度 D平均速度解析:從打下的紙帶上數(shù)一下點(diǎn)的個(gè)數(shù)就知道時(shí)間,因?yàn)閮蓚€(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.故A選項(xiàng)正確。用刻度尺量一下任意兩個(gè)點(diǎn)間的距離,就知道了物體的位移。故B選項(xiàng)正確。從紙帶上不能直接得到加速度、平均速度,只可以間接計(jì)算。故C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:AB例3 用接在50 Hz 交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,測(cè)定小車速度,某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶,如下圖所示,從比較清晰的點(diǎn)起,每五個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn),分別標(biāo)明0、l、2、3、4,量得0與 1兩點(diǎn)間距離x1=30mm,3與4兩點(diǎn)間的距離x2=48mm,則小車在0與1兩點(diǎn)間平均速度為 ms。解析:01兩點(diǎn)間的平均速度m/s七、作業(yè)

22、1完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2思考P22“說一說”欄目中提出的問題,3完成P24“問題與練習(xí)”中的問題。4閱讀教材P23“科學(xué)漫步”氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計(jì)數(shù)器短文,思考并回答文后提出的問題。八、教學(xué)反思思維方法是解決問題的靈魂,是物理教學(xué)的根本;親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵,離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng),物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花,水中月。課題: 實(shí)驗(yàn)二:探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 課型: 實(shí)驗(yàn) 一、教學(xué)目標(biāo)1會(huì)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)處理紙帶,求各點(diǎn)瞬時(shí)速度。2會(huì)用表格法處理數(shù)據(jù),并合理猜想。3巧用v-t圖象處理數(shù)據(jù),觀察規(guī)律。二、教學(xué)重點(diǎn)1圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

23、。2對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究。三、教學(xué)難點(diǎn)1各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算。2對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究。四、教學(xué)用具學(xué)生電源、導(dǎo)線、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車、鉤碼、一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板、帶小鉤的細(xì)線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙、電腦五、教學(xué)過程我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定物體運(yùn)動(dòng)的速度。我們這節(jié)課再利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。如何探究一個(gè)物體速度隨時(shí)間變化的規(guī)律?如何知道物體在不同時(shí)刻的速度?用什么儀器測(cè)?讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn),并口頭闡述相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材及步驟。問題一:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器結(jié)構(gòu)如何?問題二:用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)小車的速度所需哪些實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟?實(shí)驗(yàn)步驟:1把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板平放(一高一

24、低可否?)在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端,連接好電路。2把一條細(xì)繩拴在小車上,使細(xì)繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,先接通電源,然后放開小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打完一條后立即關(guān)閉電源。問題三:本實(shí)驗(yàn)特別要注意哪些事項(xiàng)?1固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在長(zhǎng)木板的中央位置。2滑輪不能過高。3應(yīng)考慮復(fù)寫紙與紙帶的位置關(guān)系。4鉤碼數(shù)量不能過多,長(zhǎng)木板兩端高低相差不能太大。5小車應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開始釋放,在撞擊長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng),防止小車從板上掉下來。6先接通電源,后讓紙帶運(yùn)動(dòng)。7打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。引導(dǎo)學(xué)生熟練地?cái)[好器材,合理、準(zhǔn)確地操作,得到一

25、條點(diǎn)跡清晰的紙帶。注意:引導(dǎo)學(xué)生“三思而后行”,注意實(shí)驗(yàn)邏輯性、合理性及其相關(guān)注意事項(xiàng),而確保準(zhǔn)確,并巡視全場(chǎng),對(duì)出現(xiàn)的問題予以及時(shí)糾正。選擇紙帶,并選好計(jì)數(shù)點(diǎn),計(jì)算各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度填入表格。問題四:怎樣分析和選取紙帶上的點(diǎn)?開頭過于密集的點(diǎn)舍掉,紙帶的一段;若紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離較小,可取多個(gè)間隔(可5)為一個(gè)計(jì)數(shù)間隔時(shí)間(間隔不再是0.02s)(但要看具體情況靈活選定);原則上能取六、七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜;給選取的點(diǎn)加標(biāo)記。問題五:如何計(jì)算出所取點(diǎn)的速度?用求平均速度的方法來代替(用計(jì)算較準(zhǔn)確的平均速度來代替),如何代替?(選擇包括該點(diǎn)在內(nèi)的一段位移(該點(diǎn)最好處在中間時(shí)刻位置)x,找出對(duì)應(yīng)的

26、時(shí)間t,用xt作為該點(diǎn)的瞬時(shí)速度);對(duì)于選取的兩個(gè)端點(diǎn)的速度暫時(shí)不計(jì)算(誤差較大);測(cè)量各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離應(yīng)考慮估位、單位。數(shù)據(jù)處理,總結(jié)分析問題六:如何處理計(jì)算出來的數(shù)據(jù)?列表法。(注意列表要求)數(shù)據(jù)表格猜想出小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律:速度與時(shí)間成正比。鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想,并一一列舉學(xué)生的各種想法,了解學(xué)生猜想的原因,進(jìn)行總結(jié)與點(diǎn)評(píng),糾正盲目的瞎想。學(xué)生在猜想中回答猜想原因,闡述猜想思路。圖象法:根據(jù)所得數(shù)據(jù),選擇合適的標(biāo)度建立坐標(biāo)系(讓圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積)。描點(diǎn):觀察和思考點(diǎn)的分布規(guī)律。擬合:從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說這些點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上,用直線擬合,讓盡可能多的

27、點(diǎn)處在直線上,不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱地分布在直線兩側(cè)。引導(dǎo)描點(diǎn)法一般原則,強(qiáng)調(diào)作圖的精確性,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。步驟方法:先確定標(biāo)度,再準(zhǔn)確描點(diǎn),并用平滑的曲線進(jìn)行連接??偨Y(jié)介紹:描點(diǎn)法是作圖的一種最基本的方法,最重點(diǎn)的兩點(diǎn):一是準(zhǔn)確性(標(biāo)度要合適)。二是要用平滑曲線連接(要讓盡可能多的點(diǎn)分布在線上,不在線上的點(diǎn)分布在兩側(cè),離線較遠(yuǎn)的點(diǎn)刪去)。最后還要注意美觀性(使圖象分布在坐標(biāo)紙中央)。問題七:如何根據(jù)速度時(shí)間圖象( vt圖象)求小車的加速度和初速度?取任意兩組數(shù)據(jù)求出v和t,然后代入vt求解。在vt圖象上取一段時(shí)間t(盡量取大一些),找出兩個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值求出v,代入vt求解。問題八:紙帶

28、上零時(shí)刻的速度和末速度如何求?六、課堂小結(jié)這節(jié)課重點(diǎn)是對(duì)重物牽引下小車的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究,在探究過程中,涉及到了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作以及作圖象的方法、原則,很好地提高了大家各方面的能力,同時(shí)又為后面學(xué)習(xí)這種勻變速運(yùn)動(dòng)打下了基礎(chǔ)。七、作業(yè)1完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2書后習(xí)題1、2、3、43思考如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理?八、教學(xué)反思1本節(jié)課運(yùn)用知識(shí)的遷移,探究新的知識(shí),通過實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)的處理、畫圖象、討論并得出結(jié)論,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的參與意識(shí),使學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力和勇于探索的精神,增強(qiáng)了學(xué)生的成就感,激發(fā)了學(xué)生的求知欲,將學(xué)習(xí)重心從過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向知識(shí)的探究過程轉(zhuǎn)化。 2利

29、用圖片,讓學(xué)生回顧了所學(xué)的知識(shí);通過師生互動(dòng),使學(xué)生注意了在探究性實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)的問題,養(yǎng)成學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)誤差的習(xí)慣,以避免以后實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤,少走彎路。 3利用了現(xiàn)有的教學(xué)條件,使用多媒體課件、用Excel軟件作圖,與信息技術(shù)相結(jié)合,體驗(yàn)學(xué)科結(jié)合的魅力。加強(qiáng)了學(xué)科之間的聯(lián)系,提高了學(xué)生的思考與認(rèn)知水平,以互動(dòng)課程為學(xué)習(xí)平臺(tái),培養(yǎng)了學(xué)生的自主、合作、探究及創(chuàng)新方面的能力。 4不盡如人意的是:實(shí)驗(yàn)中的探究基本是在教師的引導(dǎo)下完成的,這使得學(xué)生心態(tài)的開放、主體性的凸顯、個(gè)性的張揚(yáng)和創(chuàng)造性的解放受到了一定的限制。課題: 實(shí)驗(yàn)三:探究求合力的方法 即互成角度的兩個(gè)力的合成 課型: 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?會(huì)用彈

30、簧測(cè)力計(jì)和細(xì)線測(cè)出力的大小和方向。2探究求合力的方法。3尋找合力與兩個(gè)分力之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材方木板、圖釘、白紙、橡皮條、細(xì)繩套、兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺。實(shí)驗(yàn)原理等效替代。等效替代法就是從事物間的等同效果出發(fā),來研究物理現(xiàn)象和過程的一種方法。誤差分析 主要誤差來源:彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù);彈簧測(cè)力計(jì)本身的誤差;根據(jù)平行四邊形定則作圖。注意事項(xiàng)1、 彈簧秤的使用 使用前要先調(diào)零。檢查彈簧秤示數(shù)是否準(zhǔn)確。(兩根彈簧對(duì)拉,或者用彈簧秤測(cè)標(biāo)準(zhǔn)鉤碼受到的重力。使用時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)方向和所測(cè)拉力方向要一致。(不一定要沿著豎直方向)彈簧、指針、拉桿都不要與刻度板和刻度板末端的限位孔發(fā)生摩擦擦。用兩個(gè)彈簧秤拉橡皮條時(shí),

31、橡皮條、細(xì)繩和測(cè)力計(jì)要在同一平面內(nèi)且與木板平行。讀數(shù)時(shí),視線與刻度線平行。()彈簧秤的估讀2橡皮條的選取和使用不要用老化的橡皮條,檢查方法是用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條,要反復(fù)做幾次使橡皮條拉伸到相同的長(zhǎng)度看彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)有無變化。可用兩根橡皮筋并聯(lián)使用以增大其勁度系數(shù)。同一次實(shí)驗(yàn)中,橡皮筋的結(jié)點(diǎn)O的位置一定要相同。(不能只是橡皮條形變相同)3注意紙張的選取和作圖 白紙不要選的過小。畫力的圖示應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度。嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何方法求出力的合力。畫分力F1、F2的合力時(shí)要準(zhǔn)確。圖要盡可能畫得大些,以使測(cè)量值的最后一位估讀數(shù)字在圖上能準(zhǔn)確表示出來。力的大小合適。作力的圖示時(shí),選取標(biāo)度時(shí)不增加誤

32、差。兩個(gè)分力的夾角要適中,不能太大也不能太小。(60120,兩個(gè)分力 F1、F2之間的夾角越大,用平行四邊形作圖得出的合力F的誤差也越大,以不大于120 為最佳。但角也不能太小,太小就不利于做平行四邊形。)彈簧秤的讀數(shù)在常用的測(cè)量?jī)x器中,刻度尺、螺旋測(cè)微器、電流表、電壓表、天平、彈簧秤等讀數(shù)時(shí)都需要估讀。根據(jù)儀器的最小分度估讀最小分度是2的,(包括0.2、0.02等),采用1/2估讀,如安培表00.6A檔;最小分度是5的,(包括0.5、0.05等),采用1/5估讀,如安培表015V檔;最小分度是1的,(包括0.1、0.01等),采用1/10估讀,如刻度尺、螺旋測(cè)微器、安培表03A檔、電壓表03

33、V檔等,當(dāng)測(cè)量精度要求不高或儀器精度不夠高時(shí),也可采用1/2估讀。減小誤差的方法1 彈簧秤使用前調(diào)零2 木板應(yīng)水平放置。3 彈簧伸長(zhǎng)方向和所測(cè)拉力方向應(yīng)一致,并與木板平行。4 拉動(dòng)過程中盡量減少摩擦。5 在滿足合力不超過彈簧秤量程及橡皮條形變不超過彈性限度的條件下,兩個(gè)分力和合力都應(yīng)盡可能大些,讀數(shù)時(shí)注意彈簧秤的量程以及最小刻度。6 拉橡皮條的細(xì)線要長(zhǎng)些,標(biāo)記兩分力的方向盡可能遠(yuǎn)些。7 兩個(gè)分力間的夾角不宜過大或過小,一般取60120為宜。8 在畫力的合成圖時(shí),要選內(nèi)定適當(dāng)標(biāo)度。例題1。(2010寧波檢測(cè))“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)如圖實(shí)33甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的

34、結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩圖實(shí)33乙所示是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。(1)圖乙中的_F_是力F1和F2的合力的理論值; _F_是力F1和F2的合力的實(shí)際測(cè)量值(2)在實(shí)驗(yàn)中,如果將細(xì)繩也換成橡皮筋,那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化?答:_否_。(3)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是 (B) A理想實(shí)驗(yàn)法B等效替代法 C控制變量法 D建立物理模型法作業(yè):完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。課題: 實(shí)驗(yàn)4:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 課型: 實(shí)驗(yàn) 一、教學(xué)目標(biāo)1、理解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化快慢即加速度大小與力有關(guān),與質(zhì)量也有關(guān);2、通過實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系;(分2課時(shí)探究。)3、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力。二、教學(xué)重點(diǎn)1控制變量法

35、的使用;2如何提出實(shí)驗(yàn)方案,并使實(shí)驗(yàn)方案合理可行;3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理。三、教學(xué)難點(diǎn)1在老師引導(dǎo)下提出切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案;2實(shí)驗(yàn)的操作過程;3充分準(zhǔn)備教學(xué)器材,讓更多的學(xué)生參與。四、教學(xué)用具多媒體課件,小車(28輛,每輛車上貼上質(zhì)量為200g,貼上“參照車”與“實(shí)驗(yàn)車”字樣),一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板(28個(gè)),一次性小塑料口杯及棉線套(28個(gè),質(zhì)量可忽略),50g規(guī)格鉤碼28盒(每盒10個(gè)),托盤天平砝碼28盒,刻度尺(米尺),線繩若干,鐵文件夾28個(gè),計(jì)算機(jī)和大屏幕投影系統(tǒng)一套,計(jì)算器。五、教學(xué)過程、第1課時(shí):設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案(教師組織學(xué)生討論并回答學(xué)案上的問題)問題1:本節(jié)課研究物體運(yùn)動(dòng)的加速

36、度大小跟什么有關(guān),請(qǐng)同學(xué)們先猜一猜加速度大小跟什么有關(guān)?教師注意:學(xué)生可能猜出質(zhì)量和力以外的因素,教師引導(dǎo)或告之本節(jié)課只探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系。問題2:請(qǐng)同學(xué)們猜一猜加速度與力、質(zhì)量有什么關(guān)系,列舉出實(shí)例。如果學(xué)生說不出實(shí)例,教師可以列舉以下典型的例子:綠燈亮后,摩托車先沖出,然后小轎車,最后載重貨車,說明質(zhì)量大加速度??;方程式賽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率大,啟動(dòng)快,加速度大,說明力大加速度大。播放以上例子的視頻。問題3:能否從理論上驗(yàn)證力越大,加速度越大;質(zhì)量越大,加速度越小是合理的?參考答案:力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,力大運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變,而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變快慢是用加速度來描述的,因此力大,加速度大;

37、質(zhì)量是慣性大小的量度,質(zhì)量大,慣性大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變,即加速度小。教師注意:學(xué)生回答這一問題時(shí),容易用舉實(shí)例法,教師注意引導(dǎo)從理論出發(fā)。問題4:研究一個(gè)物理量同時(shí)與兩個(gè)物理量有什么關(guān)系,應(yīng)當(dāng)采用什么方法?(學(xué)生很容易回答出用控制變量法)。問題5:初中用過這種辦法嗎?舉例說明。(安排此問題的目的是向?qū)W生進(jìn)行物理學(xué)研究方法的教育)參考答案:在討論電流與電壓、電阻兩個(gè)量是什么關(guān)系時(shí);在討論壓強(qiáng)與壓力、作用面積兩個(gè)量是什么關(guān)系時(shí)。問題6:保持質(zhì)量一定,怎樣研究加速度與力的關(guān)系,或保持力一定,怎樣研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系?學(xué)生會(huì)回答出用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出幾個(gè)加速度及所對(duì)應(yīng)的力,分析加速度與力關(guān)系或加速度與質(zhì)量

38、關(guān)系,若不提測(cè)加速度,可追問如何測(cè)出加速度。以上6個(gè)問題難度不大,建議采用單獨(dú)讓某個(gè)學(xué)生回答的方式即可,不必給時(shí)間進(jìn)行小組內(nèi)討論。問題7:鑒于用紙帶測(cè)出加速度是我們已經(jīng)掌握的一種技能,因此本次探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系不想用此方法。請(qǐng)同學(xué)們另外設(shè)計(jì)出一種切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方法?(1)闡述實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)及對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的初步設(shè)計(jì)。(2)在此理論框架內(nèi),具體的實(shí)驗(yàn)方案是什么?組內(nèi)討論6分鐘,每組組長(zhǎng)準(zhǔn)備發(fā)言。在學(xué)生討論期間,教師巡視參與討論交流,如果時(shí)間過半還有一些組提不出方案,教師可提醒該組學(xué)生參考課本44頁(yè)“做一做”欄目,再討論參考答案:理論依據(jù)及初步設(shè)計(jì):兩物體均做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由知,相

39、同時(shí)間內(nèi)的位移關(guān)系,就是他們的加速度關(guān)系。具體實(shí)驗(yàn)方案:課本73頁(yè)參考案例。學(xué)生在闡述時(shí)可能(1)(2)兩個(gè)問題混在一起說出,只要合理、清晰即可;另外理論依據(jù)與方案課本上都有,學(xué)生看了課本就很容易回答此問題。引申問題:在此理論依據(jù)下,能否再設(shè)計(jì)出一種實(shí)驗(yàn)方案,組內(nèi)討論10分鐘后組長(zhǎng)發(fā)言。(討論后,剛才只提出課本上方案的組重點(diǎn)發(fā)言,已經(jīng)提出不同于課本上方案的組也可以再提出第3種方案。)教師組織同學(xué)們對(duì)各種方案進(jìn)行評(píng)價(jià),只要合理可行即可。最后教師指出:本節(jié)課用課本72頁(yè)的方案。問題8:繩拉小車的力是小車受的合力嗎?學(xué)生很容易提出還有摩擦力。問題9:我們必須要使繩拉小車的力成為小車受到的合力,否則還

40、要計(jì)算滑動(dòng)摩擦力,使問題復(fù)雜化,那么怎樣去掉摩擦力呢?組內(nèi)討論5分鐘后組長(zhǎng)發(fā)言。參考答案:(1)用重力分力平衡掉摩擦力(教師可投影圖片解釋),為此可以傾斜木板,直到小車放上后恰能靜止或被輕推后勻速。(2)減小摩擦力直到可忽略,可采用氣墊導(dǎo)軌。、第2課時(shí):做實(shí)驗(yàn)并記錄、分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論一、實(shí)驗(yàn)前教師做以下交待:1為了節(jié)省時(shí)間,教師給學(xué)生做一下分工,1-14組探究加速度與力的關(guān)系,參照表一和表二要求(見學(xué)案);15-28組探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,參照表三和表四要求(見學(xué)案),要填寫好表格。2平衡摩擦力時(shí)不必將拴有口杯小桶的繩子解下,車后拖的繩子也不用解下,放在車上即可。3注意鐵夾子的位置。4注意

41、實(shí)驗(yàn)中同學(xué)之間互相配合,如誰扶住板,誰控制鐵夾開啟、閉合,誰負(fù)責(zé)更換砝碼和保證繩在滑輪內(nèi)并負(fù)責(zé)保護(hù)儀器,誰負(fù)責(zé)測(cè)量記錄等。附: 表一(兩車質(zhì)量均為200g+100g)參照車實(shí)驗(yàn)車組別繩上掛的鉤碼/g(代表力F1)位移x1/cm繩上掛的鉤碼/g(代表力F2)位移x2/cm1203022040320504206052070表二(兩車質(zhì)量均為200g+100g)組別115220325430535表三(兩車?yán)K上掛的鉤碼均為40g)參照車實(shí)驗(yàn)車組別車和車上砝碼總質(zhì)量/g(代表質(zhì)量m1)位移x1/cm車和車上砝碼總質(zhì)量/g(代表質(zhì)量m2)位移x2/cm130020023004003300500430060

42、05300700表四(兩車?yán)K上掛的鉤碼均為40g)組別12/3=06724/3=13335/3=16746/3=20057/3=233(以上實(shí)驗(yàn)過程36 min)二、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論讓學(xué)生分析表二和表四,并得出結(jié)論。參考答案:在兩車質(zhì)量一樣的情況下,實(shí)驗(yàn)車受的力是參照車的多少倍,加速度就是參照車的多少倍,說明加速度與力成正比;在兩車受力一樣的情況下,實(shí)驗(yàn)車總質(zhì)量是參照車的幾倍,加速度就是參照車的幾分之一,說明加速度與質(zhì)量成反比。九、課堂小結(jié)1高中第一次接觸控制變量法。2愛因斯坦有一句名言:“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要”,因此猜想出加速度與質(zhì)量、力的關(guān)系比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證重要,提出實(shí)驗(yàn)方

43、案比實(shí)驗(yàn)操作重要,通過本節(jié)課,大家要好好體會(huì)。3體會(huì)合作的含義,現(xiàn)代科研是需要團(tuán)隊(duì)精神的。十、作業(yè)1完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2設(shè)計(jì)“探究加速度與質(zhì)量關(guān)系”方案。3思考如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理?十一、教學(xué)反思1關(guān)于時(shí)間分配問題首先實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)最能體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)造能力,應(yīng)該多花一些時(shí)間,學(xué)生在課堂上能提出切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案,而且思維相當(dāng)活躍,在思維高潮時(shí)刻嘎然而止,學(xué)生有點(diǎn)意猶未盡的感覺。其次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也不應(yīng)該僅僅是設(shè)計(jì)出方案,還應(yīng)該設(shè)計(jì)出操作步驟,如總共做幾次實(shí)驗(yàn),每一次的車質(zhì)量與力分別多大,采集數(shù)據(jù)的表格如何設(shè)計(jì),應(yīng)該怎樣處理數(shù)據(jù)等。2關(guān)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)(1)限制了實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)和提醒更換鐵夾子克服夾不住的毛病應(yīng)該對(duì)

44、學(xué)生能成功設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案起到了關(guān)鍵作用,這就說明科學(xué)探究中教師的引導(dǎo)是必不可少的。(2)在上課之前,我內(nèi)心認(rèn)為學(xué)生不能設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案,即使老師作了引導(dǎo),因此學(xué)生的表現(xiàn)令我吃驚,所以說學(xué)生的創(chuàng)造能力是潛在存在的,老師一定要給學(xué)生機(jī)會(huì),一定要引導(dǎo)他們表現(xiàn)出這種能力,久而久之學(xué)生的素質(zhì)才會(huì)真正提高。課題: 實(shí)驗(yàn)五:研究平拋運(yùn)動(dòng) 課型: 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1用實(shí)驗(yàn)方法描出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。 2從實(shí)驗(yàn)軌跡求平拋物體的初速度。實(shí)驗(yàn)原理平拋物體的運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng):一是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),另一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。令小球做平拋運(yùn)動(dòng),利用描跡法描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,即小球做平拋運(yùn)動(dòng)的曲線

45、,建立坐標(biāo)系,測(cè)出曲線上的某一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y,根據(jù)重力加速度g的數(shù)值,利用公式y(tǒng)=gt2求出小球的飛行時(shí)間t,再利用公式x=vt,求出小球的水平分速度,即為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。實(shí)驗(yàn)器材斜槽,豎直固定在鐵架臺(tái)上的木板,白紙,圖釘,小球,有孔的卡片,刻度尺,重錘線。實(shí)驗(yàn)步驟 1安裝調(diào)整斜槽:用圖釘把白紙釘在豎直板上,在木板的左上角固定斜槽,可用平衡法調(diào)整斜槽,即將小球輕放在斜槽平直部分的末端處,能使小球在平直軌道上的任意位置靜止,就表明水平已調(diào)好。 2調(diào)整木板:用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)整到豎直方向,并使木板平面與小球下落的豎直面平行。然后把重錘線方向記錄到釘在木板的白紙上,固定木板,使在重

46、復(fù)實(shí)驗(yàn)的過程中,木板與斜槽的相對(duì)位置保持不變。 3確定坐標(biāo)原點(diǎn)O:把小球放在槽口處,用鉛筆記下球在槽口時(shí)球心在圖板上的水平投影點(diǎn)O,O點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn)。 4描繪運(yùn)動(dòng)軌跡:在木板的平面上用手按住卡片,使卡片上有孔的一面保持水平,調(diào)整卡片的位置,使從槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔,而不擦碰孔的邊緣,然后用鉛筆在卡片缺口上點(diǎn)個(gè)黑點(diǎn),這就在白紙上記下了小球穿過孔時(shí)球心所對(duì)應(yīng)的位置。保證小球每次從槽上開始滾下的位置都相同,用同樣的方法,可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。取下白紙用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。 5計(jì)算初速度:以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸,并在曲線上

47、選取A、B、C、D、E、F六個(gè)不同的點(diǎn),用刻度尺和三角板測(cè)出它們的坐標(biāo)x和y,用公式x=v0t和y=gt2計(jì)算出小球的初速度v0,最后計(jì)算出v0的平均值,并將有關(guān)數(shù)據(jù)記入表格內(nèi)。注意事項(xiàng) 1實(shí)驗(yàn)中必須保持通過斜槽末端點(diǎn)的切線水平,方木板必須處在豎直面內(nèi)且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面平行,并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近圖板但不接觸。 2小球必須每次從斜槽上同一位置滾下。 3坐標(biāo)原點(diǎn)(小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn))不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小球在槽口時(shí),球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)。 4要在平拋軌道上選取距O點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來計(jì)算球的初速度,這樣可使結(jié)果的誤差較小。例題 1下列哪些因素會(huì)使“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的誤差增大 A

48、小球與斜槽之間有摩擦 B安裝斜槽時(shí)其末端不水平 C建立坐標(biāo)系時(shí),以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn) D根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí),在曲線上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較遠(yuǎn) 答案:BC 2如圖所示,在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長(zhǎng)=1.25cm。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v0=_(用、g表示),其值是_(取g=9.8m/s2),小球在b點(diǎn)的速率是_。 答案:2,0.70m/s,0.875m/s作業(yè):完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。課題: 實(shí)驗(yàn)六:探究功與速度變化的關(guān)系 課型: 實(shí)驗(yàn) 一、教學(xué)目標(biāo)(1)會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的

49、紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度;(2)學(xué)習(xí)利用物理圖像探究功與物體速度變化的關(guān)系二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 學(xué)習(xí)探究功與物體速度變化的關(guān)系的物理方法倍增法,并會(huì)利用圖像法處理數(shù)據(jù)。三、教學(xué)過程閱讀教材,提出方法(1)實(shí)驗(yàn)思想方法:倍增法。雖為變力做功,但橡皮條做的功,隨著橡皮條數(shù)目的成倍增加功也成倍增加。這種方法的構(gòu)思極為巧妙。歷史上,庫(kù)侖應(yīng)用類似的方法發(fā)現(xiàn)了著名的庫(kù)侖定律。當(dāng)然,恒力做功時(shí),倍增法同樣適用。(2)數(shù)據(jù)處理方法:圖像法。作出功速度(W-v)曲線,分析這條曲線,得出功與速度變化的定量關(guān)系。學(xué)生思考,提出預(yù)案(1)學(xué)生提出多種設(shè)計(jì)預(yù)案,在課上展示設(shè)計(jì)的思路和方法: 課本方案、氣墊導(dǎo)軌加數(shù)字毫秒計(jì)方

50、案、鐵架臺(tái)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器自由落體方案等。 (2)教師針對(duì)各種設(shè)計(jì)預(yù)案,進(jìn)行分析:主要從合理性、科學(xué)性、可行性等方面進(jìn)行分析,學(xué)生實(shí)驗(yàn),教師指導(dǎo)教師適時(shí)提出問題,指導(dǎo)學(xué)生操作的技巧,針對(duì)問題,完善實(shí)驗(yàn)操作。(1)小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力,可以采用什么方法進(jìn)行補(bǔ)償?可以采用平衡摩擦力的方法。具體操作是:使木板略微傾斜,將小車(車后拴紙帶)放到木板上,輕推小車,小車運(yùn)動(dòng),觀察紙帶的點(diǎn)距。調(diào)節(jié)木板的傾角,觀察紙帶的點(diǎn)距,直到點(diǎn)距相等,表明恰平衡摩擦力(若用氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)導(dǎo)軌的傾角,若擋光條遮光的時(shí)間通過數(shù)字毫秒計(jì)顯示時(shí)間相等,即恰好平衡摩擦力)。(2)觀察打點(diǎn)的紙帶,點(diǎn)距是如何變化的?點(diǎn)距是否均勻?問題出在哪

51、里?若恰能平衡摩擦力,試分析小車會(huì)做何種運(yùn)動(dòng)?應(yīng)該采用哪些點(diǎn)距來計(jì)算小車的速度?先增大,后減小。不均勻(不是勻加速)。沒有平衡摩擦力。就要用到補(bǔ)償法。先加速(但非勻加),后勻速。應(yīng)采用小車做勻速運(yùn)動(dòng)那一段的點(diǎn)距來計(jì)算速度。因?yàn)閯蛩俚乃俣染褪窍鹌l對(duì)小車作用的最終速度;由于小車在橡皮條變力作用下做非勻加速運(yùn)動(dòng),最終速度不能用勻變速運(yùn)動(dòng)紙帶的處理方法得到,但可以用勻速運(yùn)動(dòng)紙帶的處理方法得到。(3)使木板略微傾斜,調(diào)節(jié)木板的傾角,經(jīng)檢驗(yàn)恰好平衡摩擦力。可以做一系列地平行線,選適當(dāng)?shù)奈恢米鳛锳,重新標(biāo)出小車運(yùn)動(dòng)的初始位置A。(體現(xiàn)完善實(shí)驗(yàn)的過程)(4)確立可操作實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)步驟:A.先將木

52、板置于水平桌面,然后在釘有鋼釘?shù)拈L(zhǎng)木板上,放好實(shí)驗(yàn)小車。B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板的一端,將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,紙帶一端夾緊在小車的后端,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接電源。C.使木板略微傾斜,調(diào)節(jié)木板的傾角,測(cè)量紙帶點(diǎn)距直到相等,表明恰好平衡摩擦力。D.過兩釘中垂線上的適當(dāng)位置作兩釘?shù)钠叫芯€,交中垂線于A點(diǎn),作為小車每次運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)。E.使用一根橡皮筋時(shí),將小車的前(或后)端拉到A點(diǎn),接通電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn),釋放小車,小車離開木板前適時(shí)使小車制動(dòng),斷開電源,取下紙帶。重復(fù)本項(xiàng)前面的過程,選出清晰的紙帶。記下點(diǎn)距相等后t=0.1s的位移m,求出小車獲得的速度v=10m/s。F.換用同樣材料、粗細(xì)、長(zhǎng)度的兩根、三根、六根橡皮筋,依照D項(xiàng)的方法,分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。記下各次實(shí)驗(yàn)中點(diǎn)距相等后t=0.1s的位移m,求出小車分別獲得的速度m/s。G.以功為縱軸(用第一次橡皮筋做的功為縱軸的單位長(zhǎng)度),以速度為橫軸(可以用適當(dāng)?shù)乃俣戎禐閱挝婚L(zhǎng)度,也可以用第一次小車的速度為橫軸的單位長(zhǎng)度),建立坐標(biāo)系,用描點(diǎn)法作出圖像,看看是否是正比例圖像,若不是,功與速度的哪種相關(guān)量(的變化量)是正比的,功就與速度的這種相關(guān)量(的變化量)具有確定的函數(shù)關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟:1、按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材,把木板稍微傾斜,平衡阻力2、先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn),把橡皮筋拉長(zhǎng)到一定的位置,理好紙帶,接通電源,釋放小車。3、換用紙帶,改用2條、3

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