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1、高中物理必修一探究小车速度随时间变化的规律教学设计探究小车速度随时间改变的规律 2.1试验：探究小车速度随时间改变的规律一、学习目标:1.进一步熟识打点计时器的原理和运用方法。2.学会运用打了点的纸带探讨物体的运动状况。二、学习重点:1.打点计时器的的运用。2.纸带上数据的处理。学习难点：对纸带的处理。三、学问链接：1打点计时器原理电磁打点计时器是一种运用沟通电源的计时仪器，它的工作电压是46V，电源频率是50Hz，它每隔002s打一次点。电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，运用220V沟通电压，当电源频率为50Hz时，它每隔002s打一次点。2留意事项打点计时器
2、在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。运用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。运用电火花计时器时，应留意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间，运用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。四、学习过程（实践体验20分钟）（一）、依据课本图2。11思索并回答以下问题。1本试验所需试验器材是：。2试验步骤(1)把附有滑轮的长木板平放在试验桌上，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。（2)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过
3、滑轮，下边挂上台适的钩码，把纸带穿过打点计时器并把它的一端固定在小车的后面。试验装置见图。(3)把小车放在处，先接通，放开，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。换上新纸带，重复试验三次。3数据处理（1）从三条纸带中选择一条比较志向的运用，舍掉开头的比较密集的点子，在后边便于测量的地方找一个起先点，我们把每打五次点的时间作为时间的单位，也就是T=0025=01s，在选好的起先点下面标明0，在第六点下面标明1，在第十一点下面标明2，在第十六点下面标明3标明的点O，1，2，3叫做记数点，两个相邻记数点间的距离分别是S1，S2，S3(2)测出各段位移S1，S2，S3，S6的长度，把测量结果
4、填入课本表中。(3)依据测量结果，计算出各计数点对应的瞬时速度也填入课本的表中思索：1、钩码的质量适当大一些，还是可以不做要求，为什么？ 2、在本试验中，计算一下各连续相等的时间间隔内位移之差。从中你是否会发觉什么规律？ （二）、作出速度时间图象 五、达标检测:1电磁打点计时器是一种运用_(沟通?直流?)电源的_仪器，它的工作电压是_伏特。当电源频率是50赫兹时，它每隔_s打一次点。2依据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上干脆得到的物理量是()A时间间隔B位移c加速度D平均速度。3关于计数点的下列说法中，哪些是正确的?()A用计数点进行测量计算，既便利，又可减小误差：B相邻计数点间的时间间
5、隔戍是相等的；C相邻计数点间的距离麻当是相等的；D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来，相邻计数点间点痕的个数相等。4本试验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有()A每隔四个点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为010秒；B每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是O08秒：C每隔五个点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为008秒；D每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为010秒：E每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为008秒。5接通电源与让纸带(随物体)起先运动，这两个操作的时间关系应当是：()A先接通电源，后释放纸带：B先释放纸带，后接通电源；C释放纸带的同时
6、接通电源；D先接通电源或先释放纸带都可以。6当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕说法中，哪些是正确的?A点痕记录了物体运动的时间：B，点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移；C点在纸带上的分布状况，反映了物体的质量和形态；D纸带上点痕的分布状况，反映物体的运动状况。7打点计时器振针打点的周期，确定于：()A沟通电压的凹凸；B沟通电的频率；C永久磁铁的磁性强弱；D振针与复写纸的距离。8实行下列哪些措施，有利于削减纸带受到摩擦而产生的误差?()A改用直流6伏电源；B电源电压越低越好；C用平整的纸带，不用皱折的纸带；D纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜。8如
7、图所示的四条纸带，是某同学练习运用打点计时器得剑的纸带的右端后通过打点计时器。从点痕的分布状况可以断定：纸带_是匀速通过打点计时器的，纸带_是越走越快的，纸带是先越走越快，后来又越走越慢。9若所用电源频率是50赫，图中D纸带，从A点通过计时器到B点通过计时器，历时_s，位移为_米，这段时间内纸带运动的平均速度是_ms。BC段的平均速度是_ms，而AD段的平均速度是_ms。10在探讨匀变速直线运动的试验中，打点计时器在纸带上打出了一系列的点，其中a、b、c、d，e、f、g、h是连续的8个点。若选a点为第1计数点，将刻度尺的零刻度对准点a时，可测得ab=O9cm，ac=2cm，ad=33cm，ae
8、=48cm，水65cm，ag=84cm，ah=105cm，因为_，所以物体的运动是匀加速直线运动若打点计时器每打相邻两点的时间间隔为O02s，则b点的瞬时速度为_，g点的瞬时速度为_，物体运动的加速度为_。 试验：探究小车速度随时间改变的规律教案分析 试验：探究小车速度随时间改变的规律教案分析 学问与技能1.依据相关试验器材，设计试验并娴熟操作.2.会应用已学学问处理纸带，求各点瞬时速度.3.会用表格法处理数据，并合理猜想.4.巧用图象处理数据，视察规律5.驾驭画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述.过程与方法1.初步学会依据试验要求设计试验，完成某种规律的探究方法.2.对打出的纸带，会用近
9、似的方法得出各点的瞬时速度.3.初步学会依据试验数据进行猜想、探究、发觉规律的探究方法.4.相识数学化繁为简的工具作用，直观地运用物理图象呈现规律，验证规律.5.通过试验探究过程，进一步娴熟打点计时器的应用，体验瞬时速度的求解方法.情感看法与价值观1.通过对小车运动的设计，培育学生主动主动思索问题的习惯，并熬炼其思索的全面性、精确性与逻辑性.2.通过对纸带的处理、试验数据的图象呈现，培育学生实事求是的科学看法，能使学生敏捷地运用科学方法探讨问题、解决问题、提高创新意识.3.在对试验数据的揣测过程中，提高学生合作探究实力.4.在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达实力，还体现了各学科之间
10、的联系，可引申到各物体间的关联性，使自己融入社会.5.通过经验试验探究过程，体验运动规律探究的方法.教学重点：1、图象法探讨速度随时间改变的规律2、对运动的速度随时间改变规律的探究教学难点：1、各点瞬时速度的计算2、对试验数据的处理规律的探讨教学过程新课引入物体的运动通常是比较困难的。放眼所见，物体的运动规律各不相同。在生活中，人们跳远助跑、水中游戏在自然界了，雨滴下落，猎豹捕食，蚂蚁搬家这些运动中多有速度的改变。物体的速度改变存在规律吗？怎样探究困难运动蕴含的规律？怎样探究困难运动蕴含的规律呢？要探究一个物体随时间改变的规律，必需知道物体在不同时刻的速度。干脆测量瞬时速度是比较困难的，我们可
11、以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，在通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度。新课教学一、进行试验1、步骤（略）2、试验留意问题起先释放小车时，应使小车靠近打点计时器先接通电源，再释放小车，当小车停止运动时应刚好关闭电源需防止钩码落地和小车与滑轮相撞，当小车到达滑轮前刚好用手按住它钩码个数适当，以免a过大点太少。应以50cm的纸带取得2040个连续点为佳二、数据分析1、纸带的选取和处理多条纸带中选取一条点迹清楚且点迹排成直线的纸带进行处理。舍掉开头一段过于密集的，找一个适当的点做计时起点，为了削减测量误差和便于计算，每隔4个“计时点”选取一个“计数点”进行测时，相邻计数点的时间间
12、隔为0.1秒测量距离时从选取的计时起点到各个计数点的距离提问：瞬时速度的计算方法2、数据处理：用描点法做速度时间图象把各点的瞬时速度填入下表位置编号012345时间t/s速度 做vt图象建立坐标系，纵坐标轴为速度v，横坐标轴为时间t对坐标轴进行适当分度，使测量结果差不多布满坐标系描出测量点，应尽可能清楚用一条光滑的曲线（直线）连接坐标系中的点明显偏离的点视为无效点，连线时应使连线两侧的点分布大致相同出示一组数据让学生在黑板上描出图象从最终结果看出小车的vt图象是一条倾斜的直线三、对vt图象的认知1、图象的物理意义：反映了速度随时间改变的规律不是物体运动的轨迹2、可以从图象上得到任一时刻的速度
13、四、例题分析例1、为了计算加速度，最合理的方法是（）A、依据随意两计数点的速度公式算出加速度B、依据试验数据画出vt图，量出其倾角，由公式求出加速度C、依据试验数据画出vt图，由图线上相距较远的两点对应的速度、时间，由公式求出加速度D、依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度例2、一辆汽车关闭发动机后，以肯定的初速度86km/h冲上一段倾斜的长直马路，每隔5s读取一次汽车速度表的示数，记录如下切做了响应的单位换算：时间t/s051015202530速度v/（km/h）86817670655954速度v/（m/s）23.422.521.119.418.116.415.0由以
14、上数据用描点法作出汽车速度与时间关系的图线。作业：书后习题1、2、3、45、如图所示，是某质点做直线运动的vt图象，请回答下列问题： （1）尽可能具体地描述质点分别在AB、BC、CD段的运动；（2）质点在2s末的速度多大？ 2.1试验：探究小车速度随时间改变的规律学案 2.1试验：探究小车速度随时间改变的规律学案【学习目标】1、依据相关试验器材，设计试验并娴熟操作。2、会运用已学学问处理纸带，求各点瞬时速度。3、会用表格法处理数据，并合理猜想。4、巧用v-t图象处理数据，视察规律。5、驾驭画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述。【重点难点】1、各点瞬时速度的计算。2、对试验数据的处理、规律的
15、探究。【典型例题】例1、在探究小车速度随时间改变规律的试验中，得到一条记录小车运动状况的纸带，如图所示。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T0.1s。 依据纸带上的数据，计算B、C、D各点的数据，填入表中。在坐标纸上作出小车的vt图像。（3）由vt可知小车的加速度为？位置编号ABCDE时间t/s00.10.20.30.4瞬时速度v/(ms1) 例2、某校试验小组的同学们在探讨匀变速直线运动的试验中，算出小车经过各计数点时的瞬时速度如下表：计数点序号123456计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度（cms）44.062.
16、081.0100.0110.0168.0为了计算加速度，下面几种做法最合理的是（）A依据随意两计数点的速度用公式算出加速度B依据试验数据画出vt图，量出其倾角，由公式a=求出加速度C依据试验数据画出vt图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度【当堂训练】1在探讨匀变速直线运动的试验中，如图所示，为一次记录小车运动状况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间的时间间隔T=0.1s。依据_可判定小车做_运动。依据_计算各点的瞬时速度，且vA，vB，vC，vD，vE。在图所示的坐标中作出小车的v一
17、t，图线，并依据图线求出a=_。将图线延长与纵轴相交，交点的速度是_，此速度的物理意义是_。 2.在探讨匀变速直线运动的试验中，某同学操作以下试验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号G、H）A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源B将打点计时器固定在平板上，并接好电路C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D取下纸带E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤依次。【学后反思】_ 1试验：探究小车速度随时间改变的规律 其次章：匀变速直线运动的探讨 1试验：探
18、究小车速度随时间改变的规律 教学目标： 一、学问与技能 （一）能娴熟运用打点计时器。 （二）会依据相关试验器材，设计试验并完成操作。 （三）会处理纸带求各点瞬时速度。 （四）会设计表格并用表格处理数据。 （五）会用v-t图像处理数据，表示运动规律 （六）驾驭图象的一般方法，并能用语音描述运动的特点。 二、过程与方法 （一）初步学习依据试验要求，设计试验，探究某种规律的探讨方法。 （二）经验试验过程，刚好发觉问题并做好调整。 （三）初步学会依据试验数据发觉规律的探究方法。 三、情感看法与价值观： （一）体会试验的设计思路，体会物理学的探讨方法。 （二）培育依据试验结果作出分析推断并得出结论。 教
19、学过程 【老师提出问题】探究目的： 探究小车在重物牵引下的运动，探讨小车速度随时间的改变规律。 【让学生猜想】小车的速度随时间改变有几种可能： 改变先快后慢；先慢后快；匀称改变等。可结合速度图象描述猜想。 【让学生进行试验设计】提示如何测量出不同时刻的物体运动速度；最终确定打点计时器测速度。 【老师引导学生探讨】试验过程中留意事项： 1、起先释放小车时，应使小车靠近打点计时器。 2、先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时刚好断开电源。 3、要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前刚好用手按住它。 【学生活动】试验过程： 1、附有滑轮的长度板平放在试验桌上，并使滑轮伸出桌
20、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。 2、用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮，下边挂上适量的钩码，让纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的上面。 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。换上新的纸带，重复试验三次。 【学生活动】处理数据 【老师引导学生探讨】处理数据过程中留意事项： 1、纸带要选择打出的点清楚的 2、舍掉起先过于密集的点 3、用每打5个点的时间为时间单位 即T0.025s0.10s这样既可便利计算，又可削减误差。 参考表格一： 计数点编号0123456时间t(s)00.10.20.30
21、.40.50.6相邻两计数点间S01S12S23S34S45S56距离s(m)对应计数点速度m/s 参考表格二： 计数点编号0123456时间t(s)00.10.20.30.40.50.6各计数点到0的距离s(m)相邻计数点的距离S(m)S01S12S23S34S45S56 各计数点速度(m/s)v1=v2=v3=v4=v5= 4、不要干脆去测量两个计数点的距离而是要测量出各个计数点到计时零点的距离。 5、速度的计算方法：各计数点的瞬时速度是用计数点内的平均速度来代替： v1=v2= 【学生活动】做出物体的速度时间图象。 精讲：运用图象来处理物理试验数据，这是一个难点，作图象时要标明横纵坐标轴
22、代表的物理意义，选择合适的标度，以各点瞬时速度为纵轴，时间t为横轴，不在同始终线上的点尽量匀称分布在直线的两侧。 【学生活动】得出小车运动速度随时间改变的规律。 在第一章，我们学习了通过v-t图象计算加速度，你能利用所学学问去分析你作出的图像吗？ （时间增加相同的t,速度也会增加相同的v） 从函数关系：v=kt+bv与t线性关系。小车的速度随时间匀称增加（改变）小车做匀变速(a不变)的直线运动。 【创新拓展】 1、某同学用以下方法绘制的小车的v-t图象，先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条，再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间轴，标出时间，最终将纸条上端中心连起来，于
23、是得到v-t图象。请你按以上方法绘制这个图象。这样做有道理吗？说说你的看法。 （剪下的纸条长度表示0.1秒时间内位移大小，可近似认为速度v=，纸条长度可认为表示速度。） 2、某组同学试验过程中将固定打点计时器一端的木板垫高，使木板有一倾斜角度，是否对试验结果有影响？画出的图象有什么不同？（无；图象与时间轴的夹角不同） 【练习反馈】 1、在探究小车速度随时间改变规律的试验中，下列哪些器材是本试验必需的？ 打点计时器天平低压直流电源细绳纸带小车钩码秒表一端有滑轮的长木板 （）达到试验目的还需器材是：（低压沟通电源刻度尺） 2、在试验“探究小车速度随时间改变的规律”中，我们采纳的正确方法是： A舍掉
24、开头过于紧密的点，找一个适当的点当作计时起点。 B、为了试验精确，选取纸带上第一个点作计时起点C、每相邻计数点的时间间隔只能取0.1s。 D、每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，可取0.02s、0.04s、n0.02s均可。 (AD) 3、图中给出了从0点起先每5个点取一个计数点的纸带。0，1，2，3，4，5，6均为计数点。（每两个计数点间有4个点未画出）。 S1S2S3S4S5S6 S1=1.40cmS2=1.90cmS3=2.38cmS4=2.88cmS5=3.39cmS6=3.78cm 那么计时器在打出1，2，3等点时小车的速度分别为： v1=cm/s；v2=cm/s；v3=cm/s；v4=cm/s；v5=cm/s 在坐标纸上画出v-t图象 分析小车的速度随时间改变的规律。 参考答案： （v1=16.50cm/sv2=21.40cm/sv3=26.30cm/sv4=31.35cm/sv5=36.30cm/s） (小车的速度随时间匀称增加)。 第15页 共15页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页