高中物理人教版必修1教案 實驗:探究小車速度隨時間變化的規(guī)律3
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111第二章:勻變速直線運動的研究1 實驗:探究小車速度隨時間變化的規(guī)律天津市第四十五中學 王金娟 教學目標:一、知識與技能(一) 能熟練使用打點計時器。(二) 會根據(jù)相關(guān)實驗器材,設(shè)計實驗并完成操作。(三) 會處理紙帶求各點瞬時速度。(四) 會設(shè)計表格并用表格處理數(shù)據(jù)。(五) 會用v-t圖像處理數(shù)據(jù),表示運動規(guī)律(六) 掌握圖象的一般方法,并能用語音描述運動的特點。二、過程與方法(一) 初步學習根據(jù)實驗要求,設(shè)計實驗,探究某種規(guī)律的研究方法。(二) 經(jīng)歷實驗過程,及時發(fā)現(xiàn)問題并做好調(diào)整。(三) 初步學會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。三、情感態(tài)度與價值觀:(一) 體會實驗的設(shè)計思路,體會物理學的研究方法。(二) 培養(yǎng)根據(jù)實驗結(jié)果作出分析判斷并得出結(jié)論。 教學過程【教師提出問題】探究目的:探究小車在重物牽引下的運動,研究小車速度隨時間的變化規(guī)律。【讓學生猜想】小車的速度隨時間變化有幾種可能:變化先快后慢;先慢后快;均勻變化等。可結(jié)合速度圖象描述猜想?!咀寣W生進行實驗設(shè)計】提示如何測量出不同時刻的物體運動速度;最后確定打點計時器測速度?!窘處熞龑W生討論】實驗過程中注意事項: 1、開始釋放小車時,應(yīng)使小車靠近打點計時器。2、先接通電源,計時器工作后,再放開小車,當小車停止運動時及時斷開電源。3、要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞,當小車到達滑輪前及時用手按住它。【學生活動】實驗過程:1、 附有滑輪的長度板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路。2、 用一條細繩栓住小車使細繩跨過滑輪,下邊掛上適量的鉤碼,讓紙帶穿過打點計時器,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計時器處,接通電源后釋放小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一列小點。換上新的紙帶,重復實驗三次?!緦W生活動】處理數(shù)據(jù)【教師引導學生討論】處理數(shù)據(jù)過程中注意事項:1、紙帶要選擇打出的點清晰的2、舍掉開始過于密集的點3、用每打5個點的時間為時間單位即T0.025s0.10s這樣既可方便計算,又可減少誤差。參考表格一:計數(shù)點編號0123456時間t(s)00.10.20.30.40.50.6相鄰兩計數(shù)點間S01S12S23S34S45S56距離s(m)對應(yīng)計數(shù)點速度m/s參考表格二:計數(shù)點編號0123456時間t(s)00.10.20.30.40.50.6各計數(shù)點到0的距離s(m)相鄰計數(shù)點的距離S(m)S01S12S23S34S45S56各計數(shù)點速度(m/s)v1=v2=v3=v4=v5=4、不要直接去測量兩個計數(shù)點的距離而是要測量出各個計數(shù)點到計時零點的距離。5、速度的計算方法:各計數(shù)點的瞬時速度是用計數(shù)點內(nèi)的平均速度來代替:v1= v2=【學生活動】做出物體的速度時間圖象。精講:運用圖象來處理物理實驗數(shù)據(jù),這是一個難點,作圖象時要標明橫縱坐標軸代表的物理意義,選擇合適的標度,以各點瞬時速度為縱軸,時間 t為橫軸,不在同一直線上的點盡量均勻分布在直線的兩側(cè)?!緦W生活動】得出小車運動速度隨時間變化的規(guī)律。在第一章,我們學習了通過v-t圖象計算加速度,你能利用所學知識去分析你作出的圖像嗎?(時間增加相同的t,速度也會增加相同的v)從函數(shù)關(guān)系:v=kt+b v與 t線性關(guān)系。小車的速度隨時間均勻增加(變化)小車做勻變速(a不變)的直線運動?!緞?chuàng)新拓展】1、某同學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,可近似認為速度v=,紙條長度可認為表示速度。)2、某組同學實驗過程中將固定打點計時器一端的木板墊高,使木板有一傾斜角度,是否對實驗結(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)【練習反饋】1、在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中,下列哪些器材是本實驗必須的?打點計時器 天平 低壓直流電源 細繩 紙帶 小車 鉤碼 秒表 一端有滑輪的長木板( )達到實驗?zāi)康倪€需器材是:(低壓交流電源 刻度尺)2、在實驗“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,找一個適當?shù)狞c當作計時起點。B 、為了實驗精確,選取紙帶上第一個點作計時起點 C 、每相鄰計數(shù)點的時間間隔只能取0.1s。D 、每相鄰計數(shù)點的時間間隔可視打點密度而定,可取0.02s 、0.04s 、n0.02s均可。( A D )3、圖中給出了從0 點開始每5個點取一個計數(shù)點的紙帶。0,1,2,3,4,5,6均為計數(shù)點。(每兩個計數(shù)點間有4個點未畫出)。S1S2S3S4S5S6S1=1.40cm S2=1.90cm S3=2.38cm S4=2.88cm S5=3.39cm S6=3.78cm那么計時器在打出1,2,3等點時小車的速度分別為:v1= cm/s ; v2= cm/s ; v3= cm/s ; v4= cm/s ; v5= cm/s 在坐標紙上畫出v-t 圖象 分析小車的速度隨時間變化的規(guī)律。參考答案:( v1=16.50cm/s v2=21.40cm/s v3=26.30cm/s v4=31.35cm/s v5=36.30cm/s) (小車的速度隨時間均勻增加)。111- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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