学生实验教学实录

“用打点计时器测速度”教学设计

物理是以实验为基础的自然科学，物理实验是学生获取知识，进行知识创新的重要手段，是培养学生的科学兴趣、科学态度和提高学生终身学习能力的重要途径。

本课是高中第一节实验课，应向学生介绍实验室要求及安全注意事项，让学生认识实验在物理学中的地位和作用，掌握物理实验的一些基本技能，会使用基本的实验仪器，能独立完成物理实验。

基于此，教学设计重在让学生体验物理实验的过程，培养他们正确的科学态度和科学精神，感受实验的乐趣。将实验教学与其他教学内容紧密地结合在一起的教学形式是本教学设计的一个特点。本节课为后续实验——探究小车速度随时间变化的规律作铺垫。平均速度和瞬时速度是难点，教材用极限的思想，从平均速度过渡到瞬时速度。加强对瞬时速度的理解，拉近物理与生活、模型与实际的距离，培养学生的发散思维。用图象表示物理量的变化，在生活中是十分常见的方法，对速度时间图象的教学，采用了根据测量数据学生实际亲手绘制并总结方法的形式，让学生切实感受了过程的重要性，感受了图象处理数据的方便性、直观性。在过去教材中“用平滑曲线把点连起来”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条曲线来“拟合”这些测量点，即将验证性实验换为探究性实验，思路不一样、逻辑线索不一样。此外，让学生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。本节内容从知识到能力要求均很高，特别对刚入高中的新生来说有难度，更具有吸引力和挑战性。

科目

课

题

物理

年级

高一

班级

上课时间

2011年9月15日

共2 课时

实验：用打点计时器测速度

教学

目标

（1）掌握打点计时器的工作原理及其使用方法。

（2）理解纸带中包含的物体运动的信息(时间、位移)，掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力。

（3）明确速度一时间图象的物理意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度一时间图象，能从图象中获取有用的信息。

（4）能测定平均速度，画出v-t图象，通过图象来分析物体的运动情况。

（1）打点计时器的使用方法。

（2）对纸带上记录的原始数据进行处理。测定瞬时速度，画出v-t图象，并通过图象来分析物体的运动情况。

对纸带上记录的原始数据进行处理。测定瞬时速度，画出v-t图象，并通过图象来分析物体的运动情况。

本课是高中阶段的第一堂涉及实验的课程，讲解了两种打点计器的构造、工作原理

使用方法，探究如何测瞬时速度及画出v-t图象。采用边讲边做的方式，遇到问题让学生多思考和讨论，激发他们探究的热情，引导学生解决这些问题。

多媒体课件、电磁打点计时器、电火花计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、坐标纸。 教学

重点

教学

难点

教学

思路

教学

资源

教学过程

环节

教师活动

（教学内容的呈现）

学生活动

（学习活动的设计）

设计意图

介绍伟大的科学家和科学发现，激发学生的学习热情。

提问：古今中外有哪些计时器？

日晷、壶漏、手表、投影显示：

大钟、体育比赛中用的电

（1）日晷是利用阳光投影的计时器；

子计时器、原子钟

一

（2）壶漏又称漏壶是用漏水的方法，

观测“刻箭”的昼夜计时器；

引

（3）意大利科学家伽利略于1583年

发现了“摆的等时性”原理继而发入

明了动摆,被用作钟的调节器；

（4）荷兰物理学家惠更斯于1656年成功地制作了第一个有摆的钟。

二

新

课

教

学

1、打点计时器的构造：

下面让我们来认识一下打点计时器（用实物投影仪展示两种打点计时器）并对照讲解打点计时器的结构以及各个组成部分的名称。

2、打点计时器的原理

一边听、一边看、

一边认、一边想

小组讨论，学生代表回答。

学生回答、补充。

打点计时器是怎么工作的呢？（采用

教师边诱导，学生边回答的方式。）

N

S

(a)

N

S

(b)

提问：相邻点之间对应的时间为多少？

5个间距对应的时间为多少秒？

（及时表扬回答正确的学生，对于回答有

误的学生也要鼓励）

思考：

（1）可不可以用稳恒直流电？为什么？

（2）可不可以用100赫的交流电？如果学生回答、补充、纠正。

可以那相邻点之间对应的时间为多少？

3、打点计时器的操作

教师边讲解、边操作

（1）安装好复写纸并将打点计时器固定

在桌子边缘或铁架台上。

（2）将纸带穿过限位孔并从复写纸圆片

下穿过。

（3）将打点计时器接入50 Hz交流电源，

从交流4 V开始，观察振动片振动情况，学生分组实验

若振动片振幅较小，再升高电压至6 V。

学生先认真观察、认真听讲、（4）打点计时器工作，待1～2 s再拖动然后再自己动手操作。

肯定会出现：纸带上打不出点纸带打出点。观察点迹是否清晰，打或点迹颜色过淡，那可以先请完点后，立即关闭电源。

学生自己尝试着解决实验过4、利用打点计时器测瞬时速度：

程中出现的各种问题

什么是瞬时速度？

如何测瞬时速度？

教师讲解：在极短的时间内物体的瞬时速学生回答、补充、纠正

度近似等于这段时间内的平均速度。

（0．02秒，0．10秒都可以看成是极短的时间）

学生会提出各种问题，教师要及时帮助学生解决认知过程中产生的各种疑问，保护他们对未知知识的追求热情。

感受打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用，增强将物理知识应用于生活实际的意识。

通过实验探索、观察思考和实际演练来加深理解。

用极限的思想，从平均速度过渡到瞬时速度。加强

你认为极短的时间是多少？

引导学生设计实验方案，实验步骤，

引导学生设计实验表格，

注意学生长度测量的误差、有效数字问题

5、如何作v-t图象？

让学生自己归纳总结，有不到之处教师再帮助总结。

教师再进行最后点评，总结画图步骤：

（1）画出纵横坐标

（2）选择合适的单位

（3）确定合适的最小分度

（4）对照表格在坐标纸上描出点

（5）用一条平滑的曲线来“拟合”描出的各点

（在学生实际演练的过程中要及时巡视，发现问题及时纠正，如果问题具有普遍性及时讲评。）

D、F两点的时间极短，故可以将D、F间的位移S除以时间t ，认为是E点的瞬时速度V。

学生设计实验方案，实验步骤并互相交流

设计实验表格并在投影上展示，互相讨论

学生进行实验，将测量数据记录在表格中。

学生回答、补充、纠正

画好v-t图象及时利用实物投影仪进行交流，并由学生进行点评。

对瞬时速度的理解。

理顺实验思路进行探究，培养学生交流合作的能力

体验用图象的方法描述物理现象的乐趣，培养用数学方法处理物理问题的意识及敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。

三

小

结

本课小结：

（1）打点计时器的构造

（2）打点计时器的原理

（3）打点计时器的操作

（4）利用打点计时器测瞬时速度：

（5）如何作v-t图象？

布置作业

（1）认真复习《利用打点计时器测瞬时速度》的各个知识点

（2）完成实验报告

四

板

书

设 计

4 实验：用打点计时器测速度

1、打点计时器的构造 2、打点计时器的原理 3、打点计时器的操作 4、利用打点计时器测瞬时速度在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度

5、如何作v-t图象

五

教

学

反

思

本节将实验教学与其他教学内容紧密地结合在一起，让学生体验物理实验的过程，培养他们正确的科学态度和科学精神，感受实验的乐趣。学生体会到图象能直观反映物体运动速度与时间的变化关系，能反映物体运动的方向，渐渐培养了学生从图象获取信息的能力。但还应注意两点：1.在学习了两种打点计时器时，应留给学生充足的时间进行比较，讨论。2.在实验方案和表格的设计上，有个别小组出现了困难，应多鼓励进行交流讨论。课后应多引导学生进行实验探究。