《《實(shí)驗(yàn)探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》教案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《實(shí)驗(yàn)探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》教案（10頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二章勻變速直線運(yùn)動的研究2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律教學(xué)目標(biāo)一、知識目標(biāo)1根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并熟練操作。2、 會運(yùn)用已學(xué)知識處理紙帶，求各點(diǎn)瞬時速度。3、 會用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想。二、能力目標(biāo)1初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成某種規(guī)律的探究方法。2、對打出的紙帶，會用近似的方法得出各點(diǎn)瞬時速度。三、德育目標(biāo)1、通過對小車運(yùn)動的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生積極主動思考問題的習(xí)慣，并鍛煉其思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性。2、通過對紙帶的處理，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來研究問題，解決問題，提高創(chuàng)新意識。3、 在對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測過程中

2、，提高學(xué)生合作能力。教學(xué)重點(diǎn)對實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)的處理教學(xué)難點(diǎn)1、 各點(diǎn)瞬時速度的計(jì)算。2、 對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課物體的運(yùn)動通常是比較復(fù)雜的。放眼所見，物體的運(yùn)動規(guī)律各不相同。在生活中，人們跳遠(yuǎn)助跑、水中嬉戲在自然界了，雨滴下落，獵豹捕食，螞蟻搬家這些運(yùn)動中多有速度的變化。物體的速度變化存在規(guī)律嗎？怎樣探索復(fù)雜運(yùn)動蘊(yùn)含的規(guī)律？怎樣探索復(fù)雜運(yùn)動蘊(yùn)含的規(guī)律呢？要探究一個物體速度隨時間變化的規(guī)律，必須知道物體在不同時刻的速度。直接測量瞬時速度是比較困難的，我們可以借助打點(diǎn)計(jì)時器先記錄物體在不同時刻的位置，在通過對紙帶的分析，計(jì)算得到各 個時刻的瞬時速度。二、新課教學(xué)（一）

3、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)】問題一：打點(diǎn)計(jì)時器結(jié)構(gòu)如何？問題二：用打點(diǎn)計(jì)時器測小車的速度所需哪些實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟？步驟：1、 附有滑輪的長度板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。2、 用一條細(xì)繩栓住小車使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上適量的鉤碼，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，并把紙帶的一端固定在小車的上面。3、 把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時器處，接通電源后釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時器就在紙帶上打下一列小點(diǎn)。換上新的紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。問題三：本實(shí)驗(yàn)特別要注意哪些事項(xiàng)？1固定打點(diǎn)計(jì)時器時應(yīng)讓限位孔處在長木板的中央位置。2滑輪不能過高。3.鉤碼數(shù)量不能過多，長木板兩

4、端高低相差不能太大。4開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器。5先接通電源，計(jì)時器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動時及時斷開電源。6要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時用手按住它。（二）處理數(shù)據(jù)問題四：怎樣分析和選取紙帶上的點(diǎn)？1、 紙帶要選擇打出的點(diǎn)清晰的2、 舍掉開始過于密集的點(diǎn)3、 用每打5個點(diǎn)的時間為時間單位選取計(jì)數(shù)點(diǎn)即T=0.02X5s=0.10s這樣既可方便計(jì)算，又可減少誤差。（也可取多個間隔為一個計(jì)數(shù)間隔時間要看具體情況靈活選定；原則上能取六、七個計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。）參考表格一:計(jì)數(shù)點(diǎn)編號0123456時間t(s)00.10.20.30.40.50.6相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間S

5、01Sl2S23S34S45S56距離s(m)對應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)速度m/s參考表格二:計(jì)數(shù)點(diǎn)編號0123456時間t(s)00.10.20.30.40.50.6各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離s(m)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離S(m)S)1S12S23S34S45S56各計(jì)數(shù)點(diǎn)速度(m/s)v1=v2=v3=v4=v5=4、不要直接去測量兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離而是要測量出各個計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)時零點(diǎn)的距離。5、速度的計(jì)算方法：各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時速度是用計(jì)數(shù)點(diǎn)內(nèi)的平均速度來代替:(三)作出速度一時間圖象問題六：如何處理計(jì)算出來的數(shù)據(jù)?這是一個難點(diǎn)，作圖象時要標(biāo)明橫縱坐標(biāo)軸代表的物理意義，選擇合適的標(biāo)度，以各點(diǎn)瞬時速度為縱軸，時間t為橫軸，根據(jù)所

6、得數(shù)據(jù)，描點(diǎn)：觀察和思考點(diǎn)的分布規(guī)律。從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說這些點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上，用直線擬合，讓盡可能多的點(diǎn) 處在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對稱地分布在直線兩側(cè)。問題七：從圖上可以看出小車的速度隨時間怎樣變化?小車的速度隨時間均勻增加(變化)小車做勻變速(a不變)的直線運(yùn)動。問題八：如何根據(jù)速度一時間圖象(vt圖象)求小車的加速度和初速度?1取任意兩組數(shù)據(jù)求出 v和厶t，然后代入v/ At求解。Soi4V1= 2TSl2S232= 2T圖象法：運(yùn)用圖象來處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),2在vt圖象上取一段時間t（盡量取大一些），找出兩個時刻對應(yīng)的坐標(biāo)值求出V,代入V/ t求解。哪一種方法更好？（畫圖時

7、讓不在直線上的點(diǎn)盡可能等量地分布在直線兩側(cè)，就是為了使偏大或偏小的誤差盡可能地抵消，所以圖象也是減小誤差的一種手段， 也就是說應(yīng)該用圖象上的點(diǎn)， 而不是用實(shí) 驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)）三、創(chuàng)新拓展1、 某同學(xué)用以下方法繪制的小車的v-t圖象，先把紙帶每隔0.1s剪斷，得到若干短紙條，再把 這些紙條并排貼在一張紙上，使這些紙條下端對齊，作為時間軸，標(biāo)出時間，最后將紙條上端中心連起來，于是得到v-t圖象。請你按以上辦法繪制這個圖象。這樣做有道理嗎？說說你的看法。（剪下的紙條長度表示0.1秒時間內(nèi)位移大小，可近似認(rèn)為速度v=01，紙條長度可認(rèn)為表示速度。）2、某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中將固定打點(diǎn)計(jì)時器一端的木板墊高，

8、使木板有一傾斜角度，是否對實(shí)驗(yàn)結(jié) 果有影響？畫出的圖象有什么不同？（無；圖象與時間軸的夾角不同）四、練習(xí)反饋1、在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，下列哪些器材是本實(shí)驗(yàn)必須的？ _打點(diǎn)計(jì)時器天平低壓直流電源細(xì)繩紙帶小車鉤碼秒表一端有滑輪的 長木板（）達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需器材是：（低壓交流電源 刻度尺）2、 在實(shí)驗(yàn)“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”中，我們采用的正確方法是：A舍掉開頭過于緊密的點(diǎn)，找一個適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時起點(diǎn)。B、為了實(shí)驗(yàn)精確，選取紙帶上第一個點(diǎn)作計(jì)時起點(diǎn)C、每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔只能取0.1s。D、每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔可視打點(diǎn)密度而定，可取0.02s、0.04s、nx0.02s均可

9、。（A D ）3、 圖中給出了從0點(diǎn)開始每5個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶。0,1,2,3,4,5,6均為計(jì)數(shù)點(diǎn)。（每 兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個點(diǎn)未畫出）。S=1.40cm S2=1.90cm S3=2.38cm S4=2.88cm S5=3.39cm S6=3.78cme -S1S2S3S4S5S6那么計(jì)時器在打出1,2,3等點(diǎn)時小車的速度分別為：vi=cm/s；v2=cm/s；v3= cm/s；v4=cm/s；v5=cm/s2在坐標(biāo)紙上畫出v-t圖象3分析小車的速度隨時間變化的規(guī)律。參考答案：（vi=16.50cm/s v2=21.40cm/s v3=26.30cm/s v4=31.35cm/s v5=

10、36.30cm/s）（小車的速度隨時間均勻增加）?！揪浞治觥?.在“探究速度隨時間的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，下列方法有助于減少實(shí)驗(yàn)誤差的是（）A選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，把每打5個點(diǎn)的時間間隔作為一個時間單位B.使小車運(yùn)動的加速度盡量小些C.舍去紙帶上開始時密集的點(diǎn)，只利用點(diǎn)跡清晰、點(diǎn)間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測量、計(jì)算D.適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下鉤碼的個數(shù)解析：選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)間隔較大，在用直尺測量這些計(jì)數(shù)點(diǎn)間的間隔時，在測量絕對誤差基本相同的情況下，相對誤差較小，因此A項(xiàng)正確；在實(shí)驗(yàn)中，如果小車運(yùn)動的加速度過小，打出的點(diǎn)很密，長度測量的相對誤差較大，測量準(zhǔn)確性降低，因此小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大些，而使小車加速度增大的常見方

11、法是適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下鉤碼的個數(shù)，以增大拉力，故B錯，D對；為了減少長度測量的相對誤差，舍去紙帶上過于密集，甚至分辨不清的點(diǎn)，因此C項(xiàng)正確.答案：ACD2.在“探究速度隨時間的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作中有以下實(shí)驗(yàn)步驟，其中錯誤或遺漏的步驟有_.（遺漏步驟可編上序號G、H、）A拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時器處，先放開紙帶，再接通電源B.將打點(diǎn)計(jì)時器固定在平板上，并接好電源C.把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼D.取下紙帶E.將平板無滑輪的一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運(yùn)動F.將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔將以上步驟完善后按合理順序填寫

12、在橫線上解析：A中應(yīng)先接通電源，再放開紙帶.C中應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)繩與平板平行，D中應(yīng)先斷開電源，使打點(diǎn)計(jì)時器停止工作，E屬于多余步驟.應(yīng)補(bǔ)充G,換上新紙帶，重復(fù)操作兩次.H,斷開電源，整理好器材.正確合理的順序應(yīng)為B、F、C、A、D、G、H.答案：見解析【知識梳理雙基再現(xiàn)】一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄啃≤囁俣入S _ 變化的規(guī)律。二實(shí)驗(yàn)原理利用_打出的紙帶上記錄的數(shù)據(jù)，以尋找小車速度隨時間變化的規(guī)律。三實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時器、低壓 _電源、紙帶、帶滑輪的長木板、小車、 _、細(xì)線、復(fù)寫紙片、_。四實(shí)驗(yàn)步驟1.如課本34頁圖所示，把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時器 固定在長木板上

13、沒有滑輪的一端，連接好電路。2.把一條細(xì)線拴在小車上，使細(xì)線跨過滑輪，下邊掛上合適的_。把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面。3._把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時器處，接通后，放開， 讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時器就在紙帶上打下一行小點(diǎn)，隨后立即關(guān)閉電源。換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。4.從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭比較密集的點(diǎn)跡，在后邊便于測量的地方找一個點(diǎn)做計(jì)時起點(diǎn)。為了測量方便和減少誤差， 通常不用每打一次點(diǎn)的時間作為時間的單位，而用每打五次點(diǎn)的時間作為時間的單位，就是T=0.02 sX5=0.1 s。在選好的計(jì)時起點(diǎn)下面表明A，在第6點(diǎn)下面表 明B，在第11點(diǎn)下面表明C

14、，點(diǎn)A、B、C叫做計(jì)數(shù)點(diǎn)，兩個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別是Xi、X2、X3.5.利用第一章方法得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時速度填入下表：位置ABCDEFG時間（s）00.10.20.30.40.50.6v(m/s)6._以速度v為_ 軸，時間t為軸建立直角坐標(biāo)系， 根據(jù)表中的數(shù)據(jù)， 在直角坐標(biāo)系中描點(diǎn)。7.通過觀察思考，找出這些點(diǎn)的分布規(guī)律。五.注意事項(xiàng)1.開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器。2.先接通電源，計(jì)時器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動時及時斷開電源。3.要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時用手按住它。4.牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過大而使紙帶上的點(diǎn)太少，或者加速度

15、太小而使各段位移無多大差別，從而使誤差增大。加速度的大小以能在60cm長的紙帶上清楚地取得六七個計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。5要區(qū)別計(jì)時器打出的點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)。一般在紙帶上每5個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，間隔為0.1 s?！拘≡嚿硎州p松過關(guān)】1.在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序，將下述步驟地代號填 在橫線上。A.把穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶固定在小車后面B.把打點(diǎn)計(jì)時器固定在木板的沒有滑輪的一端，并連好電路C.換上新的紙帶，再重做兩次D.把長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面E.使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時器處，接通電源，放開小車，讓小車運(yùn)動F.把一條細(xì)線拴在小車上，細(xì)線跨過定滑輪，下邊吊著合

16、適的鉤碼G.斷開電源，取出紙帶2在下列給出的器材中，選出“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中所需的器材并填在橫 線上（填序號）。打點(diǎn)計(jì)時器天平低壓交流電源低壓直流電源細(xì)線和紙帶鉤碼和小車 秒表 一端有滑輪的長木板刻度尺選出的器材是 _3某同學(xué)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，算出小車經(jīng)過各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時速度如 表格中所示：計(jì)數(shù)點(diǎn)序號123456計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)時刻（s）0.10.20.30.40.50.6通過計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度（m/s）44.062.081.0100.0110.0138.0請作出小車的V-t圖象，并分析運(yùn)動特點(diǎn)。4兩做直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)A、B的V- t圖象如圖所示，試分析 它們的運(yùn)

17、動情況。第4題圖【基礎(chǔ)訓(xùn)練鋒芒初顯】5.個人沿平直的街道勻速步行到郵局去發(fā)信， 在下列四個圖中近似描述他的運(yùn)動的是（）第5題圖6.甲、乙兩物體在同一直線上運(yùn)動，它們的V-t圖象如圖，可知（A在ti時刻，甲和乙的速度相同B.在ti時刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反C.在t2時刻，甲和乙的速度方向相同，加速度方向也相同D.在t2時刻，甲和乙的速度相同，加速度也相同又以原速率步設(shè)出發(fā)時的方tABCDt【舉一反三能力拓展】7.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖給出了從0點(diǎn)開始，每5個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)。測得：=1 .40 cm,S2=1.90

18、 cm，S3=2.38 cm，S4=2.88 cm，S5=3.39 cm，S6=3.87 cm。那么：(1)在計(jì)時器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時，小車的速度分別為：vi=_cm/s，V2=_ cm/s，V3=_cm/s，V4=_ cm/s，V5=_ cm/s。(2)在平面直角坐標(biāo)系中作出速度一時間圖象。(3)分析小車運(yùn)動速度隨時間變化的規(guī)律。【名師小結(jié)感悟反思】在紙帶上選取合適的測量點(diǎn)作為計(jì)時起點(diǎn)，在選好計(jì)數(shù)點(diǎn)后利用平均速度近似為該點(diǎn)瞬時速度的方 法，得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時速度，描點(diǎn)連線作圖建立速度一時間圖象可直觀地描繪出質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況。.1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律答案：1.DBFAEGC2.3解析：用描點(diǎn)法做出v-t圖象如下圖所示。4.解：對A而言，0七時間內(nèi)速度隨時間均勻增加，達(dá)到V1后做勻速直線運(yùn)動。5. B 6.A7. (1)16.50 21.4026.3031.3536.30(2)如圖示 (3)v隨t均勻增加詳解：(1)顯然，兩個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為T=0.02 X5s=0.1s。各點(diǎn)對應(yīng)的速度分別為：3 S2=1.401.90cm=16.50cm/s,v2、v3、v4、v5同理可得。(2)利用描點(diǎn)法作出v-t圖象。2T2 0.1s第7題圖