高中物理合作学习任务案例22：小车速度随时间的规律探究

（一）合作学习任务

探究小车速度随时间变化的规律。

（二）合作原因

学生需要实际参与实验，才能摆脱纸上谈兵学实验的现象。而合作，才能快速而有效地完成实验。以往的实验中由于实验操作手册没有提出明确的分工要求，往往容易出现一个人包揽操作，另一个人只是记录一下数据或根本没有参与到实验中来的情况。本案例明确了实验中每个同学的操作任务，实现了在实验中积极互赖。

（三）合作目标

1.学业目标

（1）会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。

（2）会用表格法处理数据，并合理猜想。

（3）巧用v-t图像处理数据，观察规律。

2.社会技能目标

通过合作交流培养学生相互帮助，取长补短、相互尊重、相互鼓励、相互学习的能力。

（四）合作类型

正式的合作学习。

（五）合作方法

“配对—操作—整合”法。

（六）合作时间

40分钟。

（七）合作步骤

第一步：分组。两人一组，考虑成绩、动手能力、性别的差异，做好搭配。

第二步：准备好实验所需器材。

纸带、电火花打点计时器、学生电源、220 V 电源、墨粉纸、小车、带滑轮的长木板、沙和沙桶、细线、

第三步：自主学习。（8分钟）

（1）实验目的（是什么）：

①进一步熟悉怎样使用打点计时器。

②测定匀变速直线运动的加速度。

（2）实验原理：

①利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式，即用以n点为中心的一小段位移的平均速度代替n点的瞬时速度。

②用描点法作出小车的v－t图像，根据图像的形状判断小车的运动性质。(www.xing528.com)

（3）实验步骤：

①如图3-11-1所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。

图3-11-1　实验装置

②把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂沙桶，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。

③把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。

④换上新的纸带，重复实验两次。

⑤增减沙的质量，按以上步骤再做两次实验。

（4）注意事项：

①打点计时器限位孔要和长木板纵轴对齐再固定在长木板上，使纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。

②开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.先接通电源，等打点稳定后，再释放小车。

③打点完毕，立即断开电源。

④选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点（注意计数点与计时点的区别），弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒。

⑤要防止沙桶落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住。

⑥要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为t＝0.02×5 s＝0.1 s。

⑦在坐标纸上画v－t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量分布在较大的坐标平面内。

第四步：按表3-11-3分工完成任务，双方不能替代操作，有一方不懂操作时，另一方只能教会对方怎么做，不能代替操作。（32分钟）

表3-11-3　小组合作学习任务

续表

注：个人总分＝自评分的30%＋小组互评分的30%＋教师评分的40%。

第五步：进行评估与评价。

（八）教学中的注意事项

（1）分组要注意是异质分组。

（2）在学生实验中为避免出现个人大包大揽的情况，教师要不断地巡视，对小组的合作情况打组评分，促进小组的积极互赖。

（3）课后要做好组内的操作互评和教师的点评。