2019-2020年高中物理必修1《測(cè)物體運(yùn)動(dòng)加速度》word獲獎(jiǎng)教案.doc

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本教學(xué)設(shè)計(jì)曾于2004年底榮獲廣東省新課程高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)比一等獎(jiǎng) 2019-2020年高中物理必修1《測(cè)物體運(yùn)動(dòng)加速度》word獲獎(jiǎng)教案 一、設(shè)計(jì)思想 新課程強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)；反對(duì)將學(xué)生處于被動(dòng)的應(yīng)付、機(jī)械訓(xùn)練、死記硬背、簡(jiǎn)單重復(fù)之中；新課程倡導(dǎo)讓物理貼近學(xué)生的生活、聯(lián)系社會(huì)實(shí)際。怎樣落實(shí)這些理念呢？在課堂上雖然教師已經(jīng)完成了加速度概念的教學(xué)，但是，學(xué)生對(duì)于這一概念的理解并不是可以一次性到位的，怎樣幫助對(duì)概念有更深入的理解和認(rèn)識(shí)？對(duì)建立物理概念的過(guò)程和方法有更深刻的體會(huì)？基于這一想法，本人以加速度的相關(guān)知識(shí)為載體，引導(dǎo)學(xué)生用自己的眼光去發(fā)現(xiàn)周邊許多的運(yùn)動(dòng)物體都具有加速度，并小組合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去測(cè)量這些加速度。經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐，學(xué)生在參與的過(guò)程中，理解了加速度的概念及相關(guān)規(guī)律，體會(huì)了物理學(xué)的研究方法。 二、課標(biāo)要求 1．經(jīng)歷勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程，理解位移、速度和加速度，了解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，體會(huì)實(shí)驗(yàn)在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用。（用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻閃照相或其他實(shí)驗(yàn)方法研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)） 2．通過(guò)物理概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)過(guò)程，了解物理學(xué)的研究方法，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)、物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程的作用。 3．參與一些科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，嘗試經(jīng)過(guò)思考發(fā)表自己的見(jiàn)解，嘗試運(yùn)用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。 4．有參與科技活動(dòng)的熱情，有將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識(shí)，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理學(xué)問(wèn)題。 三、教學(xué)目標(biāo) 1．知識(shí)與技能 （1）學(xué)習(xí)選定生活中的運(yùn)動(dòng)物體作為研究對(duì)象，確定實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選擇合適的器材和科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)步驟。 （2）熟悉并正確使用各自的實(shí)驗(yàn)器材。 （3）通過(guò)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，操作實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，為高考創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。 2．過(guò)程與方法 （1）經(jīng)歷對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的確定過(guò)程。 （2）經(jīng)歷測(cè)量加速度的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，經(jīng)歷修改實(shí)驗(yàn)方案、解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程。 （3）經(jīng)歷完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過(guò)程。 （4）展示學(xué)生寫(xiě)出的完整實(shí)驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)行交流和評(píng)估。 3．情感態(tài)度和價(jià)值觀 （1）提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度。 （2）實(shí)驗(yàn)中的情景來(lái)源生活的各個(gè)方面，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，創(chuàng)新意識(shí)。 （3）養(yǎng)成交流和合作的良好習(xí)慣，發(fā)揚(yáng)學(xué)生協(xié)作互助的精神。 教 師 指 導(dǎo) 提出問(wèn)題 成立研究小組 第一組 第二組 第三組 第四組 …… 制定計(jì)劃 確定實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案 不成功，修改方案 完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告 成功 總結(jié)、交流 四、教學(xué)流程圖 五、教學(xué)過(guò)程簡(jiǎn)述 當(dāng)在課堂上完成加速度概念的教學(xué)之后，布置任務(wù)：在業(yè)余時(shí)間觀察觀察身邊的運(yùn)動(dòng)物體，思考怎么測(cè)量其加速度大??？各同學(xué)自由組合，拿出實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行交流。隨著物理課程的不斷深入，涉及加速度的物理規(guī)律不斷出現(xiàn)，每一個(gè)規(guī)律的出現(xiàn)都可能成為測(cè)量加速度大小的方法，要求各個(gè)小組制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、確定各自研究對(duì)象、選定測(cè)量方法并實(shí)施測(cè)量，如果不成功，則分析原因?qū)ふ医鉀Q問(wèn)題的方法，盡可能的直到解決問(wèn)題。整個(gè)研究的過(guò)程在時(shí)間跨度上達(dá)到一個(gè)半月左右，在研究的后期，學(xué)生將各自的研究成果做成演示文稿課件，進(jìn)行匯報(bào)交流。在學(xué)生的研究過(guò)程中，他們隨時(shí)得到教師的幫助和指導(dǎo)。總結(jié)起來(lái)，學(xué)生測(cè)量加速度大小的方法無(wú)非兩種：運(yùn)動(dòng)學(xué)方法和動(dòng)力學(xué)方法，但是學(xué)生選擇的情景卻各不相同。 六、感受與體會(huì) 1．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中體現(xiàn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性。自行選定生活中物理情景，自主確定實(shí)驗(yàn)原理，自己完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生從理論到實(shí)踐理解掌握了運(yùn)動(dòng)學(xué)的兩個(gè)基本公式和牛頓第二定律。 2．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中體現(xiàn)了探究精神的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)的手段從用傳統(tǒng)的、自制的器材粗糙地測(cè)量物體的加速度，到用現(xiàn)代化的電腦、傳感器、數(shù)碼相機(jī)等測(cè)量物體加速度，鍛煉了同學(xué)們的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力。 3．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中體現(xiàn)了合作精神。各小組互相提出寶貴意見(jiàn)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，儀器上能做到互通有無(wú)。 4．教學(xué)效果是顯著的。實(shí)驗(yàn)完成后，再過(guò)一個(gè)多月，對(duì)全班進(jìn)行了一次針對(duì)性測(cè)驗(yàn)，內(nèi)容是必修1關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)兩個(gè)基本公式和動(dòng)力學(xué)牛頓第二定律?？荚嚨慕Y(jié)果是參與實(shí)驗(yàn)小組的學(xué)生的成績(jī)平均分為89.9分,沒(méi)有參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生的成績(jī)?yōu)?0.8分。事實(shí)證明實(shí)驗(yàn)小組的學(xué)生很好地掌握了必修1課本的知識(shí)。 七、學(xué)生實(shí)驗(yàn)成果展示 1．部分小組的研究方法 實(shí)驗(yàn) 小組 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng) 實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)器材 1 測(cè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)加速度 a=θ 汽車(chē)，自制量角器木板，頻閃照相機(jī)。 實(shí)驗(yàn) 小組 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng) 實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)器材 2 測(cè)水中運(yùn)動(dòng)小球加速度 測(cè)運(yùn)動(dòng)員跑步的加速度 改裝乒乓球兩個(gè)，水槽，量筒，米尺，秒表。 3 測(cè)勻變速物體的加速度 氣墊導(dǎo)軌，刻度尺。 4 測(cè)電梯的加速度 砝碼，秤。 5 測(cè)斜面上小車(chē)的加速度 ， 超聲波測(cè)物體的位置 ， 牛頓第二定律。 長(zhǎng)木板 小車(chē)，光電門(mén)， 位置傳感器， 加速度傳感器。 2．附學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告 第一組：小汽車(chē)加速度測(cè)量 實(shí)驗(yàn)成員：盧明曦、羅明皓、徐健威 、蘇楚騰 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量汽車(chē)在勻加速時(shí)的加速度 實(shí)驗(yàn)原理：當(dāng)汽車(chē)開(kāi)始加速時(shí)。車(chē)內(nèi)的物體也會(huì)有一個(gè)和汽車(chē)加速度大小、方向相同的加速度。而物體有加速度，說(shuō)明物體受到合力不為零。從而可以通過(guò)測(cè)這個(gè)力，進(jìn)而算出車(chē)的加速度。最后我們發(fā)現(xiàn)只要測(cè)出單擺的角度就可由公式a=g?tanθ 實(shí)驗(yàn)步驟： 學(xué)生在自制量角器上懸掛重物，在汽車(chē)啟動(dòng)階段測(cè)量擺角大小。 1．把木板豎直固定在車(chē)上，讓系著小球的細(xì)線與木板的豎直線重合。 2．啟動(dòng)汽車(chē)，并讓汽車(chē)在固定檔位做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 3．仔細(xì)觀察小球的傾斜角度，并在小球長(zhǎng)時(shí)間停留的位置做上記號(hào),讀出θ。 4．通過(guò)表達(dá)式g tanθ ，算出加速度大小。 實(shí)驗(yàn)器材：小球 細(xì)繩 自制帶量角器的木板 小汽車(chē) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：由實(shí)驗(yàn)的角度tan10=1.3 a=g tanθ=1.7m/s2 第二組：測(cè)汽車(chē)加速度 實(shí)驗(yàn)成員：盧明曦　徐健威　羅明皓　蘇楚藤 實(shí)驗(yàn)原理：若相鄰的、相等的時(shí)間內(nèi)T的位移分別為Ｓ1，Ｓ2，則a=(Ｓ2－Ｓ1)／T2。 實(shí)驗(yàn)步驟： 1．?dāng)?shù)碼相機(jī)固定在一個(gè)位置，使鏡頭與汽車(chē)運(yùn)行方向垂直。 2．用數(shù)碼相機(jī)對(duì)汽車(chē)連續(xù)拍攝3張照片，時(shí)間間隔T為0.8s。 3．用刻度尺測(cè)出第1個(gè)T內(nèi)汽車(chē)在照片里的位移Ｓ1，用刻度尺測(cè)出第2個(gè)T內(nèi)汽車(chē)在照片里的位移Ｓ2。 4．用刻度尺測(cè)出汽車(chē)的實(shí)際長(zhǎng)度L和在照片里的長(zhǎng)度L。 5．把數(shù)據(jù)代入a= (L/L) (Ｓ2－Ｓ1)／T2求得汽車(chē)加速度a。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 時(shí)間間隔 T／s 第1個(gè)T內(nèi)汽車(chē) 在照片里的位移 Ｓ1／cm 第2個(gè)T內(nèi)汽車(chē)在照片里的位移 Ｓ2／cm 汽車(chē)的 實(shí)際長(zhǎng)度 L／m 汽車(chē)在照片里的長(zhǎng)度 L／cm 汽車(chē)加速度 a／(m/s2) 0.8 10.7 11.7 3.66 16.7 0.34 將體重計(jì)搬到電梯中，根據(jù)其讀數(shù)計(jì)算電梯的加速度大小 第三組：測(cè)電梯的加速度 實(shí)驗(yàn)成員：陳奕成、張榮春、郎宇飛、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量電梯啟動(dòng)時(shí)的加速度 實(shí)驗(yàn)原理：牛頓第二定律 F合=N-mg=ma 實(shí)驗(yàn)器材：秤、電梯、砝碼多個(gè) 實(shí)驗(yàn)步驟： 1．將多個(gè)砝碼放入秤中，讀出砝碼的質(zhì)量m，得出G=mg， 2．當(dāng)電梯啟動(dòng)加速時(shí)，砝碼處于超重狀態(tài)， 磅秤讀數(shù)增 加，且指針指在相對(duì)靜止位置，記下 此時(shí)磅秤的讀數(shù)N。 3．根據(jù)牛頓第二定律 a=(N-mg)/m 實(shí)驗(yàn)記錄： 砝碼質(zhì)量（Kg） 砝碼重力（N） 磅秤讀數(shù) 砝碼所受彈力（N） F合(N) 加速度(m/s2) 1.5 14.7 1.62 15.88 1.18 0.784 1.2 11.76 1.30 12.74 0.98 0.817 1.1 10.78 1.20 11.76 0.98 0.890 最后取平均值得：a=0.83m/s2 第四組：測(cè)水中小球運(yùn)動(dòng)的加速度 實(shí)驗(yàn)成員：孫以哲、龔江偉、吳筱斌 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)水中小球運(yùn)動(dòng)的加速度. 實(shí)驗(yàn)原理：a=2S/t2 實(shí)驗(yàn)器材：改裝乒乓球（1個(gè)密度大于水，1個(gè)密度小于水）2個(gè)、水槽、量筒、尺子 實(shí)驗(yàn)步驟： 1．測(cè)出水球運(yùn)動(dòng)不同位移h1.h2、h3； 2．分別測(cè)出不同位移小球下落時(shí)間t1、t2、t3； 3．利用2S/t2，求出物體在水中下落(上升)加速度平均值； 4．利用相同方法,可以測(cè)出小球上升的加速度。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄: 物理量/次數(shù) 1 2 3 位移 17cm 1`4cm 10cm 下落時(shí)間t落 2s 1.7s 1.6s 上升時(shí)間t升 3s 3.2s 2.8s 加速度a 0.105m/s2 0.109m/s2 0.103m/s2 第五組：測(cè)跑步加速度 實(shí)驗(yàn)成員：余小媚、楊晨、尹舒陽(yáng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)跑步加速度 實(shí)驗(yàn)原理：a=2s/t2 實(shí)驗(yàn)器材：秒表、米尺 實(shí)驗(yàn)步驟： 1．用米尺在跑道上量取10m的路程。 2．讓運(yùn)動(dòng)員跑3次，記下3次10m運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1 ,t2 ,t3。 3．利用a=2s/t2計(jì)算出3次的加速度, a1 ,a2 ,a3。求出平均值。 實(shí)驗(yàn)記錄：S=10m 姓名 t/s a/s/m2 a的平均值(m/s2) 余小媚 2.1 4.5 4.0 2.3 3.7 2.3 3.7 學(xué)生運(yùn)用氣墊導(dǎo)軌測(cè)量滑塊的加速度 第六組： 實(shí)驗(yàn)成員：吳駒、巫寶丹、尹巡宇、黎原 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)用氣墊導(dǎo)軌比較精確地測(cè)定物體勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。 實(shí)驗(yàn)原理：測(cè)得物體在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中通過(guò)兩點(diǎn)時(shí)的即時(shí)速度，再測(cè)得物體通過(guò)兩點(diǎn)的位移S，可用公式： 實(shí)驗(yàn)器材：氣墊導(dǎo)軌（J2126型），刻度尺,光電門(mén),數(shù)字采集器. 實(shí)驗(yàn)步驟： 1．使氣墊導(dǎo)軌傾斜約1O以下，將兩光電門(mén)分別置于離導(dǎo)軌上下端20cm處，在滑行器上加擋光片，將計(jì)時(shí)器置于“計(jì)時(shí)2”檔和1ms檔。 2．將滑行器從導(dǎo)軌上端同一位置釋放，從計(jì)時(shí)器上讀出擋光片經(jīng)過(guò)第一光電門(mén)的時(shí)間Δt1 ，以及通過(guò)第一和第二光電門(mén)的時(shí)間Δt1+Δt2 ，測(cè)出擋光片的長(zhǎng)度△L，求出通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的瞬時(shí)速度vo和vt以及加速度a 3．把下端的光電門(mén)向上移動(dòng)數(shù)次，分別測(cè)出對(duì)應(yīng)的加速度。 4．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 次數(shù) 物理量 1 2 3 光電門(mén)1Δt1 0．41s 0．41s 0．41s 光電門(mén)2Δt2 0．22s 0．21s 0．20s 初速度V0 0．098m/s 0．098m/s 0．098m/s 末速度vt 0．18m/s 0．19m/s 0．20m/s 兩光電門(mén)距離s 0．50m 0．60m 0．70m 加速度a 0．022m/s2 0．022m/s2 0．021m/s2 結(jié)論：多次測(cè)量滑塊的加速度,其平均值為0.022m/s2 第七組：測(cè)斜面上小車(chē)的加速度 實(shí)驗(yàn)成員：鄭克鴻、黃一帆、劉芳中 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)斜面上小車(chē)的加速度 實(shí)驗(yàn)原理： 1．位置傳感器測(cè)量斜面小車(chē)的加速度． 2．加速度傳感器測(cè)量斜面小車(chē)的加速度． 實(shí)驗(yàn)器材：位置傳感器、加速度傳感器、電腦、斜面長(zhǎng)木板 實(shí)驗(yàn)步驟： 1．固定斜面長(zhǎng)木板，用手固定小車(chē)在斜面，調(diào)節(jié)位置傳感器，使其位置傳感器與小車(chē)相距大15cm。 2．松手，小車(chē)在斜面加速下滑，電腦記錄小車(chē)在1秒內(nèi)采集50個(gè)位置． 3．加速度傳感器與小車(chē)拴在一起,讓 車(chē)在斜面上自動(dòng)下滑,電腦記錄小車(chē)1秒內(nèi)50個(gè)數(shù)據(jù). 4．經(jīng)電腦軟件處理，得到a-t的圖象。 分析和結(jié)論：a-t圖像 八、課例評(píng)析 該案例作為高一新課程優(yōu)秀課例，在2004年廣東省高中新課程物理教學(xué)設(shè)計(jì)大賽中榮獲一等獎(jiǎng)。該教學(xué)設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了新課程對(duì)物理教學(xué)的要求，較好地實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)目標(biāo)中“知識(shí)和能力”、“過(guò)程和方法”、“情感態(tài)度和價(jià)值觀”三個(gè)維度的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 加速度是高中物理的核心概念，學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)了這個(gè)概念以后，并不表示學(xué)生就已經(jīng)完全掌握和理解了，怎樣讓學(xué)生在繼續(xù)學(xué)習(xí)這個(gè)概念的過(guò)程中，感悟科學(xué)探究的方法，感受科學(xué)探究的樂(lè)趣，讓這種感悟與感受進(jìn)入孩子們的心靈深處，王枝萍老師的這種操作方式為我們提供一個(gè)較好的范例。 本教學(xué)設(shè)計(jì)及教學(xué)實(shí)施將研究性學(xué)習(xí)作為一種學(xué)習(xí)方式有機(jī)地嵌入物理教學(xué)之中做出了有益的嘗試，也取得了較滿(mǎn)意的教學(xué)效果。教師在結(jié)束該課之后的一個(gè)多月，又做了一次對(duì)比檢測(cè)，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：凡是參加活動(dòng)的學(xué)生群體比沒(méi)有參加活動(dòng)的學(xué)生群體的平均分高出約20分，參加活動(dòng)的這部分學(xué)生群體對(duì)加速度概念的理解，對(duì)相關(guān)規(guī)律的認(rèn)識(shí)以及學(xué)生對(duì)物理課的興趣明顯不同。可見(jiàn)，本節(jié)課在轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式以后，學(xué)習(xí)效果是良好的。 本教學(xué)設(shè)計(jì)及教學(xué)實(shí)施較好地體現(xiàn)了新課程強(qiáng)調(diào)使物理貼近學(xué)生生活、聯(lián)系社會(huì)實(shí)際的課程理念。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下觀察身邊運(yùn)動(dòng)物體的速度變化，采用各種方法測(cè)量其加速度大小，學(xué)生在參與的過(guò)程中理解了加速度的概念及相關(guān)規(guī)律，掌握了一批實(shí)驗(yàn)器材的使用，實(shí)驗(yàn)技能得到了有效提高；學(xué)生在參與的過(guò)程中感悟物理實(shí)驗(yàn)的方法，強(qiáng)化了他們的實(shí)踐意識(shí)；不同的學(xué)生從不同的實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)，選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法，完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，……學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、分析論證能力、創(chuàng)新能力、合作水平等等都得到了提升；學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了發(fā)展，求知欲得到了激發(fā)，在解決問(wèn)題的過(guò)程中陶冶了情操，比較好地體現(xiàn)了三維課程目標(biāo)。