高中物理新课标必修1教师教学用书电子版(2)

1970-01-01 08:00

演示 如图1-5所示,让滑块沿倾斜的气垫导轨做加速运动。将滑块放上不同宽度的遮光片,即Δx为1 cm,3 cm,5 cm,10 cm,若没有成品挡光片,可用硬纸片自制成需要的宽度。测出每个遮光片通过光电门所用的一段时间间隔Δt。

遮光片越窄,Δt越小时,描述通过该位置的运动快慢越精确,Δt极小时,可认为是瞬时速度。

(4)速度教学中渗透STS的思想

STS强调的是科学、技术与社会的互动关系,而不仅仅是科学在技术中的应用。本节教材在“STS”栏目中设置了“速度与现代社会”的文章。介绍了车辆速度的提高与城市发展等方面的关系,并讨论了环境、资源等问题。在涉及科学技术与社会的问题时,重要的是启发学生进行这方面的思考,鼓励他们发表自己的见解。如文章的最后提出这样的问题:“交通工具的速度是不是越快越好?”

另外,对教材中所列的常见的速度表,可让学生补充一些感兴趣的、重要的速率,如:空气中0℃时的声速为3.3310 m/s,大陆板块移动速度约10 m/s 等。

(5)“说一说”栏目的教学

费恩曼所举的有趣的例子可组织同学阅读、议论,鼓励学生提出自己的想法。教师引导学生认识到警察所说的超速指的是瞬时速度,女士说的是一段时间走的路程和将要走过的路程,这位女士不懂瞬时速度。

4 实验:用打点计时器测速度

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这次实验教学的一个特点。虽然没有规定学生的必做实验,但凡是《课程标准》做出这样要求的,教材都安排了实验。本节实验要求全体学生都必须完成。

第一次实验课应向学生介绍实验室要求及安全注意事项。最好让学生课前阅读一下教科书中“学生实验”部分的内容,不要求完全读懂,主要是让学生对物理实验有所了解,对物理实验的意义有所认识。

(1)实验目标

要求学生通过教科书和阅读“说明卡”观察仪器,掌握使用打点计时器在纸带上记录时间和位移的技能,并运用这一技能测定平均速度,画出v-t图象。了解用图象研究物理问题的方法。

(2)仪器和器材

① 电磁打点计时器(或电火花计时器);② 纸带;③ 刻度尺,长度在30 cm以上,最好使用透明塑料尺;④ 学生电源,使用4~6 V交流电压挡;⑤ 导线。

(3)注意事项

① 会安装复写纸,并且会调节复写纸的位置,将纸带从复写纸圆片下穿过。将计时器接入50 Hz交流电源,从交流4 V开始,观察振动片振动情况,若振动片振幅较小,再升高电压至6 V。

2

-9

② 开启电源,打点计时器工作,待1~2 s再拖动纸带打出点子。观察点迹是否清晰,打完点后,立即关闭电源(因打点计时器是按间歇工作设计的,避免线圈过热而损坏)。

③ 在纸带上打不出点或点迹颜色过淡情况下,纠正的对策大致有三种:电源电压较低(4 V)情况下,可适当调高;调整复写纸位置或更换复写纸;调整打点计时器。

④ 打点计时器的调整。如打不出点时,首先要检查压纸框的位置是否升高,而阻碍了振动片,振针打不到纸带上。可将压纸框向下压恢复其原来位置。这种情况一般是由于操作不当引起。检查打点计时器是否正常工作的方法是,将计时器接在4~6 V交流电源上,将纸带穿过计时器,开启电源后观察振针是否在纸带上打出印记。若没有打出印记,可能有两种情况。

2说明振动片没有工作在共振情况下。可拧松螺钉,适当调整振动片位置,紧固后观察振幅,若达到或接近共振状态即可正常工作。

2如果振动片振动较大仍打不出点,可调整振针的位置,直至打出点为止。若振针向下调节过长,则打点针打点的声音过大,且易出现双点,调节时要仔细。

⑤ 有的学生可能将打点计时器错接到学生电源的直流电源上(非稳压电源),也能在纸带上打出点迹,这是因为直流输出为单向脉动电流,频率为100 Hz,会导致数据处理时发生错误。

⑥ 使用电火花计时器在纸带上打点,安装纸带的方法有两种:一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过,打点时墨粉盘不随纸带转动,电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上,打出的点迹颜色较淡,打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另-条纸带。学生实验时可采用这一方法。另-种是用两条纸带,将墨粉盘夹在中间,拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用,墨粉盘会随纸带转动,电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上,所以打出的点迹颜色较重。墨粉盘上面的一条纸带没有点迹,可重复使用。用一条纸带打点时,纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小,用两条纸带打点时摩擦阻力较大。不管用哪种方法,打完纸带后立即切断电源。

(4)教学中的几点考虑

① 注意培养学生的实验素质。实验课以学生活动为主,各种活动应有序进行。指导学生阅读课文、说明卡,对照课文和说明卡观察仪器结构、了解仪器功能、操作要领。认真观察实验现象,小组之间可以交流、对比实验情况。如有意识的变速拉动纸带,观察纸带上打出的点起始部分、中间部分、最后部分有什么变化?其他小组打出的点有什么不同,这些差异都说明什么问题?以提高对实验现象的观察力。

要求学生尊重原始测量的数据,不能随意改动,实验测量的原始数据是研究实验现象。寻找结论和规律的基本依据,也是检验、评价实验结果的依据。尊重原始测量数据,是良好实验素质和科学精神的具体表现。

② 注意理解一些名词、概念。如计时点、计数点,两个计数点之间的位移、平均速度、某时刻的瞬时速度是怎样求得的。各组交流v-t图象的异同,研究异同的原因。

画v-t图象时,横轴、纵轴单位长度的确定要根据实验数据的最大值、最小值合理选取,使描绘的图象v-t能充满坐标平面的大部分空间。

③ 说明卡片内容建议(以电磁打点计时器为例):

2在桌边固定打点计时器;

2将复写纸调节片向外拉出,将复写纸圆片孔套在复写纸定位销上,向里推调节片,可调节复写纸位置; 2将纸带穿过限位框,从复写纸下穿过压纸框,从另一侧限位框穿出; 2开启电源等待1 s ~2 s拖动纸带,拖出纸带后立即切断电源;

2在纸带上选取计数点,测量计数点之间长度时要用量程在30 cm以上透明塑料尺一次测量多组计数点间数值,不要用短刻度尺一段一段的测量计数点间距离,减小偶然误差。

(5)手拉纸带的速度—时间图象(示例)

距离d/m 0.0290 0.0383 0.0449 0.0459 0.0459 0.0560 0.0578 0.0562 0.0578 0.0574 手拉纸带的速度—实验:用打点计时器测速度 时间图象 时间速度v/t/s (m2s-1) 0.10 0.29 0.20 0.38 0.30 0.45 0.40 0.46 0.50 0.46 0.60 0.56 0.70 0.58 0.80 0.56 0.90 0.58 1.00 0.57 0.0588 1.10 0.59 (6)借助传感器用计算机测速度的教学

从《课程标准》教学要求来看,该栏目的内容不是硬性的,可根据学校的具体情况选做。具体做法如下: 由A、B两个传感器与数据采集器组成的仪器系统,先将红外线、超声波接收盒B与数据采集器用传输线插口接好,将数据采集器与计算机用数据传输线接好,将数据采集器电源线接好,接通电源。将红外线、超声波发射器盒A固定在小车上,接收传感器B固定在某一位置并调整其高度与传感A等高。小车上A盒发射器对着接收器B,并处于同一直线上。开启A盒电源开关,推动小车运动,在计算机屏幕上即可显示小车位移随时间变化的图象。从计算机屏幕的提示可以选择s-t图象、v-t图象,也可以同时显示两种图象。可以测量某时刻的瞬时速度、加速度,某段时间内的位移、平均速度,并显示其数值。

注意:不同的产品的操作方法会有区别,请看说明书。 5 速度变化快慢的描述──加速度 (1)教材分析

加速度是力学中的重要概念,也是高一年级物理课较难懂的概念。在学生的生活经验中,与加速度有关的现象不多,这就给学生理解加速度概念带来困难。为此,教材先列举小型轿车和旅客列车的加速过程,让学生讨论它们速度变化的快慢以增强学生的感性认识。教材还展示飞机的起飞过程,要求学生从具体问题中了解“速度快”“速度变化大”“速度变化快”的含义不同,又在旁批中指出“物体运动的快慢”与“运动速度变化的快慢”不同。在此基础上再说明平均加速度的意义,进而说明瞬时加速度。对重要的v-t图象,教材又设置一个“思考与讨论”,让学生通过v-t图象加深对加速度的认识和对图象的理解。

考虑到变化率概念对理解速度、加速度的重要性和理解后续课程许多问题的重要性,教材在“科学漫步”栏目中较深入、细微地介绍了一般情况下的变化率概念。

(2)引入加速度的概念

可利用教材描述的小型轿车和旅客列车加速情况的比较,组织同学思考、讨论,要求学生明确: 2做变速运动的物体,有的速度变化快,有的速度变化慢; 2研究物体速度变化的快慢是有意义的; 2需要引入一个物理量来描述速度变化的快慢。

另外,也可以考虑制作课件演示汽车的加速过程和制动过程中速度变化的情况,如图1-6所示。

图1-6

汽车速度的变化让学生注意观察速度矢量的变化情况,思考研究速度变化的意义,教师可组织学生讨论,并明确下列问题:

2汽车的加速性能是反映汽车质量优劣的一项重要指标; 2汽车的制动距离也是反映汽车性能的一项指标; 2研究速度变化快慢是有意义的;

2需要引入一个物理量来描述速度变化的快慢。 (3)速度的变化量

加速度的定义是,理解Δv的含义是重要的。由于本章只研究直线运动,因此,用Δx=x2-x1表示位

移,即用正负号表示位移的方向显得自然,学生好理解。由此引出速度的方向也可用正、负号表示就顺理成章了。速度的变化量Δv是教学的难点。这是矢量减法,用正、负号表示矢量的方向后,矢量减法变换成标量的代数减法,但要求是较低的。

用正负号表示矢量方向、同一条直线上矢量的加减法可变为标量的代数加减法等,这些新鲜内容的学习对学生的思维能力的提高提供了机会。学生通过自己的努力解决了学习中遇到的问题,能帮助学生树立自信心和培养学生征服困难的意志品质。

甲 汽车加速 乙 汽车减速

图1-7

教师要向学生明确指出速度的变化量是Δv=v2-v1。速度是矢量,因此v2-v1的矢量减法可以处理为其含义是v1+Δv=v2(图1-7甲汽车加速的情况);汽车减速的情况Δv的方向与车的前进方向相反(图1-7乙汽车减速的情况),该图示可引导学生独立完成,逐渐养成使用矢量语言进行运算的习惯。

(4)加速度

平均加速度的定义学生接受起来困难不太大,由平均加速度过渡到瞬时加速度又一次应用极限思想,可让学生联想瞬时速度来理解瞬时加速度。教师可引申说明速度是质点位置的变化率,加速度是速度的变化率,一个变量的变化率常常是很有意义的,让学生阅读教材的“科学漫步”栏目中变化率的一段叙述,自然地渗透了科学方法的教育。

通过v-t图象的展示,先让学生看出图象所反映的速度随时间变化的关系,再提出问题:从图象也能看

出速度变化的快慢,即看出加速度,你是怎样看出来的?教学中要注意引导学生围绕解加速度a与v、Δv的区别,可考虑提出下列问题让学生思考:

2速度大,加速度小,有可能吗? 2速度变化量小,而加速度大,有可能吗? 2加速度大,而速度小,有可能吗?

这些问题要让学生从两方面思考:一是加速度概念的含义;二是结合实例。 (5)从v-t图象看加速度的教学

来理解加速度,理


高中物理新课标必修1教师教学用书电子版(2).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:新加坡留学:详读新加坡国立大学历史

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: