1.4實驗：用打點計時器測量小車的速度教學設計-2023-2024學年高一上學期物理教科版（2019）必修第一冊一、教學內容分析

本節課的主要教學內容是實驗：用打點計時器測量小車的速度。該實驗屬于高中物理教科版（2019）必修第一冊第一章第四節的內容。在實驗中，學生將學習如何使用打點計時器來測量小車的速度。這個實驗與學生已經學習的物理知識緊密相關，如速度的概念、勻速直線運動的特點等。通過這個實驗，學生可以加深對速度概念的理解，并學會使用實驗工具來測量速度。同時，這個實驗也是后續學習加速度等知識的基礎，有助于學生構建完整的物理知識體系。二、核心素養目標

本節課的核心素養目標是培養學生的科學探究能力和實驗操作能力。通過實驗：用打點計時器測量小車的速度，學生將學習如何設計實驗、如何使用實驗工具、如何分析實驗數據等。這些能力對于學生的物理學習非常重要，有助于他們更好地理解和掌握物理知識。同時，這個實驗也有助于培養學生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力，這些都是學科核心素養的重要組成部分。通過這個實驗，學生將能夠更加深入地理解物理概念，提高他們的科學素養。三、教學難點與重點

1.教學重點

本節課的核心內容是使用打點計時器測量小車的速度。學生需要掌握以下關鍵點：

（1）打點計時器的原理和操作方法：學生需要了解打點計時器的工作原理，能夠正確安裝和操作打點計時器。

（2）速度的計算方法：學生需要學會如何根據打點計時器記錄的點跡計算小車的速度，包括勻速直線運動和加速度運動的速度計算。

（3）實驗數據的處理和分析：學生需要能夠正確處理實驗數據，分析實驗結果，得出正確的結論。

2.教學難點

本節課的難點在于學生對打點計時器的原理和操作方法的掌握，以及速度計算方法的運用。具體難點包括：

（1）打點計時器的原理：學生可能對打點計時器的工作原理不夠理解，難以掌握其基本原理。

（2）打點計時器的操作方法：學生可能在實際操作中出現錯誤，如打點間隔的設置、紙帶的固定等。

（3）速度的計算方法：學生可能對勻速直線運動和加速度運動的速度計算方法不夠熟練，難以準確計算小車的速度。

（4）實驗數據的處理和分析：學生可能對實驗數據的處理和分析方法不夠熟悉，難以準確得出實驗結果。

為幫助學生突破這些難點，教師可以采取以下教學方法：

（1）通過實物演示和視頻教學，幫助學生理解打點計時器的工作原理。

（2）通過實驗操作演示和分組實踐，幫助學生掌握打點計時器的操作方法。

（3）通過例題講解和練習題訓練，幫助學生熟練掌握速度的計算方法。

（4）通過數據處理和分析的案例教學，幫助學生熟悉實驗數據的處理和分析方法。四、教學資源準備

1.教材：確保每位學生都有本節課所需的教材或學習資料。本節課的教材為高中物理教科版（2019）必修第一冊，學生需要提前預習教材中的相關內容，以便更好地理解和掌握實驗：用打點計時器測量小車的速度。

2.輔助材料：準備與教學內容相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資源。這些資源可以幫助學生更好地理解打點計時器的工作原理和操作方法，以及如何計算小車的速度。例如，準備一些打點計時器的工作原理圖、小車運動的示意圖、速度計算的公式等。

3.實驗器材：如果涉及實驗，確保實驗器材的完整性和安全性。實驗器材包括打點計時器、小車、紙帶、滑輪等。教師需要提前檢查實驗器材是否齊全，確保器材的安全性，避免學生在實驗過程中發生意外。

4.教室布置：根據教學需要，布置教室環境，如分組討論區、實驗操作臺等。本節課需要進行分組討論和實驗操作，因此需要將教室布置成適合小組合作和實驗操作的環境。例如，設置分組討論區，讓學生在討論區進行小組討論和交流；設置實驗操作臺，讓學生在操作臺上進行實驗操作。五、教學過程設計

1.導入新課（5分鐘）

目標：激發學生的學習興趣，引出本節課的主題。

過程：教師通過展示一些關于打點計時器和速度計算的實際應用案例，如汽車速度的測量、運動員速度的記錄等，激發學生的學習興趣。然后，教師簡要介紹本節課的主題：用打點計時器測量小車的速度，引出本節課的內容。

2.打點計時器的原理和操作方法（10分鐘）

目標：幫助學生理解打點計時器的工作原理，掌握其操作方法。

過程：教師通過實物演示和視頻教學，詳細介紹打點計時器的工作原理，如打點間隔的設置、紙帶的記錄等。然后，教師演示打點計時器的操作方法，讓學生觀看并跟隨操作。最后，教師進行操作方法的講解和答疑。

3.速度的計算方法（20分鐘）

目標：幫助學生掌握勻速直線運動和加速度運動的速度計算方法。

過程：教師通過例題講解和練習題訓練，詳細介紹勻速直線運動和加速度運動的速度計算方法。教師先講解勻速直線運動的速度計算方法，讓學生跟隨練習。然后，教師講解加速度運動的速度計算方法，讓學生跟隨練習。教師在講解過程中進行答疑和指導。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養學生的小組合作能力和交流能力。

過程：教師將學生分成小組，每個小組選擇一個實驗題目，如小車運動的勻速直線運動或加速度運動，進行討論和實驗設計。小組成員之間進行交流和合作，共同完成實驗設計。教師在討論過程中進行指導和答疑。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：培養學生的表達能力和評價能力。

過程：每個小組選擇一名代表，向全班展示他們設計的實驗方案。其他學生認真傾聽，并在展示結束后進行點評和討論。教師對學生的展示和點評進行評價和指導。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：幫助學生鞏固本節課的知識點，總結本節課的學習內容。

過程：教師對本節課的知識點進行總結，強調打點計時器的原理和操作方法，以及勻速直線運動和加速度運動的速度計算方法。然后，教師引導學生回顧本節課的學習內容，總結學習收獲。最后，教師布置作業，讓學生鞏固本節課的知識點。六、知識點梳理

1.打點計時器的原理和操作方法

-打點計時器的工作原理：打點計時器通過電動機帶動紙帶運動，每隔一定時間在紙帶上打一個點，從而記錄小車的運動軌跡。

-打點間隔的設置：打點間隔的大小會影響小車運動軌跡的記錄，需要根據實驗要求選擇合適的打點間隔。

-紙帶的固定：紙帶需要固定在小車下方，保證紙帶隨小車運動而移動。

2.速度的計算方法

-勻速直線運動的速度計算：勻速直線運動的速度等于路程除以時間，即v=s/t。

-加速度運動的速度計算：加速度運動的速度計算需要考慮初速度、末速度和時間，即v=v0+at。

-平均速度的計算：平均速度等于總路程除以總時間，即v平均=s總/t總。

3.實驗數據的處理和分析

-實驗數據的記錄：在實驗過程中，需要準確記錄打點計時器打出的點跡，以及小車的初速度、末速度等信息。

-實驗數據的處理：根據記錄的數據，計算出小車的速度、加速度等物理量。

-實驗數據的分析：通過分析實驗數據，得出實驗結論，驗證物理規律。

4.實驗操作注意事項

-打點計時器的安裝：確保打點計時器與電源連接穩定，避免在實驗過程中出現斷電現象。

-紙帶的固定：確保紙帶在小車下方固定牢固，避免在實驗過程中紙帶脫落或移動。

-實驗操作的安全性：在實驗過程中，注意操作安全，避免小車失控造成安全事故。

5.實驗結果的驗證和討論

-實驗結果的驗證：通過實驗結果與物理規律的對比，驗證實驗結果的正確性。

-實驗結果的討論：對實驗結果進行討論和分析，探討實驗過程中的誤差來源，提出改進措施。七、教學反思與改進

在完成本節課的教學后，我將進行教學反思，以評估教學效果并識別需要改進的地方。

首先，我將在課后與學生進行交流，了解他們對本節課的掌握情況。我將詢問他們在實驗操作中的困難，以及他們對速度計算方法的理解。通過這些反饋，我可以了解學生對知識的掌握程度，以及他們在實驗操作中的具體問題。

其次，我將回顧課堂錄像，觀察學生的課堂表現，包括他們的參與度、提問情況以及他們對實驗操作的理解。這將幫助我了解學生在課堂上的學習狀態，以及他們在實驗操作中的具體問題。

在評估了教學效果后，我將制定改進措施，并在未來的教學中實施。例如，如果學生在實驗操作中遇到困難，我將提供更多的示范和指導，以確保他們能夠正確操作實驗器材。如果學生在速度計算方法的理解上存在問題，我將提供更多的練習題和實例，以幫助他們更好地理解和掌握計算方法。

此外，我還將在未來的教學中更加注重學生的參與和互動。我將鼓勵學生提問和發表意見，以確保他們能夠積極參與課堂討論和實驗操作。我還將在課堂中引入更多的討論和小組合作活動，以促進學生的主動學習和思考。八、課堂小結，當堂檢測

課堂小結

在本節課中，我們學習了如何使用打點計時器測量小車的速度。首先，我們了解了打點計時器的原理和操作方法。打點計時器通過電動機帶動紙帶運動，每隔一定時間在紙帶上打一個點，從而記錄小車的運動軌跡。在實驗操作中，我們學習了如何正確安裝和操作打點計時器，包括打點間隔的設置和紙帶的固定。

其次，我們學習了速度的計算方法。在勻速直線運動中，速度等于路程除以時間，即v=s/t。在加速度運動中，速度計算需要考慮初速度、末速度和時間，即v=v0+at。我們還學習了平均速度的計算方法，即平均速度等于總路程除以總時間，即v平均=s總/t總。

此外，我們還學習了實驗數據的處理和分析。在實驗過程中，我們準確記錄了打點計時器打出的點跡，以及小車的初速度、末速度等信息。根據記錄的數據，我們計算出小車的速度、加速度等物理量。通過分析實驗數據，我們得出實驗結論，驗證物理規律。

最后，我們進行了實驗操作，親身體驗了使用打點計時器測量小車速度的過程。在實驗操作中，我們注意到了一些注意事項，如打點計時器的安裝、紙帶的固定以及實驗操作的安全性。

當堂檢測

1.請簡述打點計時器的原理和操作方法。

2.請寫出勻速直線運動和加速度運動的速度計