1.實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律教學設計-2025-2026學年高中物理人教版2019必修第一冊-人教版2019課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

2.教學年級和班級：高中物理必修第一冊，高一年級

3.授課時間：2025年10月20日，第3節(jié)課

4.教學時數(shù)：1課時二、核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生科學探究能力，通過實驗設計、數(shù)據(jù)收集、分析處理和結(jié)論得出，提升學生的實證意識和科學思維。增強學生的科學精神，學會用物理學的視角觀察世界，培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度。同時，提高學生的合作交流能力，通過小組討論和實驗操作，促進學生之間的溝通與協(xié)作。三、教學難點與重點1.教學重點：

-理解速度和時間的概念及其關系。

-掌握小車速度隨時間變化的規(guī)律，能夠描述速度-時間圖像。

-通過實驗操作，學習如何測量時間和距離，以及如何處理實驗數(shù)據(jù)。

2.教學難點：

-實驗設計：如何設計一個能夠準確測量小車速度隨時間變化的實驗方案。

-數(shù)據(jù)處理：理解并應用勻變速直線運動的公式，處理實驗數(shù)據(jù)，得到速度-時間關系。

-實驗誤差分析：識別實驗中的系統(tǒng)誤差和隨機誤差，并分析其對實驗結(jié)果的影響。

-實驗結(jié)果的分析與解釋：如何從實驗數(shù)據(jù)中得出小車速度隨時間變化的規(guī)律，并解釋其背后的物理原理。

-圖像分析：如何從速度-時間圖像中識別小車的加速或減速過程，以及計算加速度等物理量。四、教學資源準備1.教材：人教版2019年高中物理必修第一冊，確保每位學生人手一冊。

2.輔助材料：準備與速度-時間圖像相關的圖片和圖表，以及小車速度隨時間變化規(guī)律的科普視頻。

3.實驗器材：小車、計時器、直尺、斜面、滑輪等實驗設備，確保器材的完整性和安全性。

4.教室布置：設置實驗操作臺，劃分小組討論區(qū)，營造有利于實驗操作和小組合作的學習環(huán)境。五、教學過程設計（一）導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設情境：展示一段關于汽車行駛速度變化的視頻，引導學生思考速度是如何變化的。

2.提出問題：汽車行駛過程中，速度是如何隨時間變化的？如何測量和描述這種變化？

3.引導學生回顧速度的定義和公式，為后續(xù)實驗探究做鋪墊。

（二）講授新課（15分鐘）

1.速度和時間的概念：講解速度的定義、公式及其單位，強調(diào)速度是矢量，具有大小和方向。

2.速度-時間圖像：介紹速度-時間圖像的繪制方法，講解圖像中斜率的意義，即加速度。

3.實驗探究：講解實驗步驟，包括實驗目的、實驗原理、實驗器材、實驗操作等。

4.數(shù)據(jù)處理：講解如何處理實驗數(shù)據(jù)，包括計算速度、加速度等物理量。

（三）鞏固練習（10分鐘）

1.小組討論：將學生分成小組，討論如何設計實驗方案，測量小車速度隨時間的變化。

2.實驗操作：學生分組進行實驗，教師巡回指導，確保實驗操作規(guī)范。

3.數(shù)據(jù)分析：學生分析實驗數(shù)據(jù)，計算速度、加速度等物理量，并繪制速度-時間圖像。

（四）課堂提問（5分鐘）

1.提問：實驗過程中，如何減小誤差？

2.提問：如何從速度-時間圖像中判斷小車的運動狀態(tài)？

3.提問：實驗結(jié)果與理論值有何差異？原因是什么？

（五）師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.教師提問：如何根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，判斷小車是勻速運動還是勻變速運動？

2.學生回答：根據(jù)速度-時間圖像的斜率是否恒定來判斷。

3.教師講解：勻變速直線運動的加速度是恒定的，速度-時間圖像為直線。

4.教師提問：如何計算小車的位移？

5.學生回答：根據(jù)速度-時間圖像與時間軸圍成的面積計算。

6.教師講解：位移等于速度-時間圖像與時間軸圍成的面積。

（六）核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

1.教師提問：如何將實驗結(jié)果應用于實際生活中？

2.學生回答：例如，汽車在行駛過程中，可以通過速度-時間圖像了解汽車的加速度，從而判斷汽車的行駛狀態(tài)。

3.教師總結(jié)：實驗探究是物理學研究的重要方法，通過實驗，我們可以更好地理解物理現(xiàn)象，并將理論知識應用于實際生活。

教學過程流程環(huán)節(jié)如下：

1.導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

2.講授新課（15分鐘）

3.鞏固練習（10分鐘）

4.課堂提問（5分鐘）

5.師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

6.核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

總用時：45分鐘六、學生學習效果學生學習效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.理解速度和時間的關系：學生通過實驗探究，能夠深刻理解速度是時間的變化率，從而掌握速度的定義和計算方法。

2.掌握速度-時間圖像：學生能夠繪制和理解速度-時間圖像，識別圖像中的斜率代表加速度，并能從圖像中分析物體的運動狀態(tài)。

3.實驗操作技能：學生在實驗過程中，學會了使用計時器、直尺等實驗器材，提高了實驗操作技能。

4.數(shù)據(jù)處理能力：學生通過實驗數(shù)據(jù)的收集和處理，學會了如何使用物理公式計算物理量，提高了數(shù)據(jù)處理能力。

5.科學探究能力：學生通過設計實驗、分析數(shù)據(jù)和得出結(jié)論，培養(yǎng)了科學探究的能力，學會了如何進行實驗研究。

6.邏輯思維能力：學生在分析實驗數(shù)據(jù)和解釋物理現(xiàn)象時，提高了邏輯思維能力，學會了如何運用科學的方法解決問題。

7.團隊合作能力：學生在小組討論和實驗操作中，學會了與他人合作，提高了團隊合作能力。

8.科學精神：通過實驗探究，學生培養(yǎng)了嚴謹求實的科學態(tài)度，增強了科學精神。

9.實踐應用能力：學生將所學知識應用于實際生活，例如，通過理解速度-時間圖像，可以更好地了解汽車等交通工具的性能。

10.適應新技術：學生在學習過程中，了解了計時器、傳感器等現(xiàn)代技術設備在物理實驗中的應用，為適應新技術打下了基礎。七、板書設計①速度與時間的關系

-速度定義：位移與時間的比值

-速度公式：v=Δx/Δt

-速度單位：m/s

②速度-時間圖像

-圖像繪制：v-t圖，橫軸為時間t，縱軸為速度v

-斜率意義：斜率表示加速度a

-圖像形狀：直線表示勻變速運動，曲線表示非勻變速運動

③實驗步驟與數(shù)據(jù)處理

-實驗器材：計時器、直尺、小車、斜面等

-實驗步驟：設置實驗，記錄數(shù)據(jù)，計算速度和加速度

-數(shù)據(jù)處理：計算平均速度、加速度，繪制速度-時間圖像

④物理量計算

-平均速度：v_avg=Δx/Δt

-加速度：a=Δv/Δt

-位移：s=v_avg*t

⑤實驗誤差分析

-系統(tǒng)誤差：由實驗裝置或方法引起的誤差

-隨機誤差：由實驗過程中的偶然因素引起的誤差

-誤差減小方法：多次測量求平均值，使用精密儀器等

⑥物理現(xiàn)象解釋

-勻速運動：速度恒定，圖像為水平直線

-勻變速運動：加速度恒定，圖像為斜直線

-加速運動：速度隨時間增加，圖像斜率增大

-減速運動：速度隨時間減小，圖像斜率減小八、反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.創(chuàng)設情境教學：通過引入現(xiàn)實生活中的物理現(xiàn)象，激發(fā)學生的學習興趣，如使用實際生活中的車輛行駛速度變化案例，讓學生更容易理解抽象的速度-時間關系。

2.小組合作學習：鼓勵學生分組進行實驗操作和討論，培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作能力和解決問題的能力。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生實驗操作不規(guī)范：部分學生在實驗過程中操作不夠規(guī)范，導致實驗數(shù)據(jù)誤差較大，需要加強實驗操作的指導。

2.學生對物理概念理解不夠深入：有些學生對速度和加速度的概念理解不夠透徹，需要通過更多的實例和練習來加深理解。

3.課堂互動不足：在課堂提問和討論環(huán)節(jié)，學生的參與度不高，需要提高課堂互動性，激發(fā)學生的思考。

反思改進措施（三）

1.加強實驗操作培訓：在實驗課前，對實驗操作進行詳細講解和示范，確保每個學生都能正確、規(guī)范地進行實驗操作。

2.深化物理概念教學：通過設計更多的實例和練習，幫助學生深入理解速度和加速度等物理概念，提高他們的物理思維能力。

3.提高課堂互動性：設計更多開放性問題，鼓勵學生積極參與討論，通過提問、回答和辯論等形式，提高課堂的互動性和學生的參與度。

4.優(yōu)化教學評價方式：除了傳統(tǒng)的書面考試，還可以引入實驗報告、小組展示等多元化的評價方式，全面評估學生的學習效果。

5.強化學生自主學習能力：引導學生利用課外時間進行自主學習和探究，鼓勵他們查閱資料、解決問題，提高自主學習能力。課堂1.課堂評價：

-提問環(huán)節(jié)：通過隨機提問或小組回答問題，檢查學生對速度-時間關系的理解程度。例如，詢問學生如何從速度-時間圖像中識別加速度，或者如何根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算加速度。

-觀察學生實驗操作：在實驗環(huán)節(jié)，觀察學生是否能夠按照實驗步驟正確操作，是否能準確記錄數(shù)據(jù)。

-實時反饋：對于學生的回答和實驗操作，給予即時反饋，表揚正確的操作和回答，指出錯誤的地方并提供糾正。

-小組討論評估：在小組討論中，評估學生的合作能力和對知識的運用能力。例如，觀察學生在討論中是否能夠提出問題、分析問題并解決問題。

2.作業(yè)評價：

-實驗報告：批改學生的實驗報告，檢查他們是否能夠正確記錄實驗步驟、數(shù)據(jù)分析和結(jié)果討論。對報告中的錯誤進行糾正，并給予建設性的反饋。

-課后練習：布置與速度-時間圖像相關的課后練習題，如繪制速度-時間圖像、解釋圖像中的物理意義等。通過練習題的完成情況，評估學生對知識的掌握程度。

-作業(yè)反饋：對學生的作業(yè)進行詳細批改，提供個性化的反饋，指出錯誤原因，并給出正確的解答方法。同時，鼓勵學生在作業(yè)中發(fā)現(xiàn)問題，并提出改進建議。

3.形成性評價：

-課堂參與度：記錄學生在課堂上的參與度，包括提問、回答問題、小組討論等。通過參與度評價學生的學習態(tài)度和積極性。

-學生自我評價：鼓勵學生進行自我評價，反思自己在學習過程中的表現(xiàn)，包括對知識的理解、實驗操作和團隊合作等方面。

4.總結(jié)性評價：

-期末考試：通過期末考試，全面評估學生對速度-時間關系的掌握程度，包括理論知識和實驗技能。

-實驗技能考核：進行實驗技能考核，檢查學生是否能夠獨立完成實驗操作，并準確處理實驗數(shù)據(jù)。典型例題講解1.例題一：

已知一輛小車從靜止開始沿直線加速運動，3秒內(nèi)通過了9米，求小車的平均速度。

解答：平均速度v_avg=總位移Δx/總時間Δt=9m/3s=3m/s。

2.例題二：

一輛小車以2m/s2的加速度勻加速直線運動，求小車在第5秒末的速度。

解答：使用公式v=v0+at，其中v0為初速度（這里是0，因為小車從靜止開始），a為加速度，t為時間。

v=0+2m/s2*5s=10m/s。

3.例題三：

一輛小車以5m/s2的加速度勻加速直線運動，如果它在10秒內(nèi)通過了50米，求小車的初速度。

解答：使用公式s=v0t+(1/2)at2，其中s為位移，v0為初速度，a為加速度，t為時間。

50m=v0*10s+(1/2)*5m/s2*(10s)2

50m=10v0+250m

10v0=50m-250m

10v0=-200m

v0=-20m/s（這里得到負值，意味著小車是從某個速度減速到靜止，或者是在反方向運動，根據(jù)題意，這里應該是指小車從靜止開始加速）

4.例題四：

一輛小車以10m/s2的加速度勻加速直線運動，求小車從靜止出發(fā)，經(jīng)過20秒后的位移。

解答：使用公式s=v0t+(1/2)at2，其中v0為初速度（0m/s），a為加速度，t為時間。

s=0+(1/2)*10m/s2*(20s)2

s=0+5*400m

s=2000m。

5.例題五：

一輛小車以5m/s2的