2.1實驗：探究小車速度隨時間變化規(guī)律

1、2.1實驗：探究小車速度隨時間變化規(guī)律 教案(人教版必修1)一、教材分析本節(jié)是個學生實驗， 用打點計時器研究小車在重物牽引下的運動， 探究小車的運動特點和規(guī) 律. . 教學的核心是引導學生實際研究小車在運動中速度隨時間變化的規(guī)律，目的是讓學生通 過科學探究活動來完成 . . 通過實驗探索過程， 體驗運動規(guī)律探索的方法 . . 小車在重物牽引下運 動看似簡單，但就其研究問題的過程和方法是具有基礎性和典型性的 . . 重視獲取知識的過程， 讓學生體驗一種從實驗研究中獲取數(shù)據(jù)， 作出圖象， 分析圖象， 尋找規(guī)律的科學思維方法和 能力 . .這種科學思維方法貫穿整個物理實驗， 因此教學中必須讓學生親自

2、動手做實驗 . .教材設 計這個學生實驗為一節(jié)，建議用 2 2 課時完成 . .二、教學目標知識與技能1.1.根據(jù)相關實驗器材，設計實驗并熟練操作 . . 會運用已學知識處理紙帶，求各點瞬時速 度. .2.2.會用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想 . . 巧用 v-tv-t 圖象處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律 . .3.3.掌握畫圖象的一般方法，并能用簡潔語言進行闡述 . .過程與方法1.1.初步學習根據(jù)實驗要求設計實驗、完成某種規(guī)律的探究方法 . . 對打出的紙帶，會用近 似的方法得出各點瞬時速度 . .2.2.初步學會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行猜測、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法 . .3.3.認識數(shù)學化繁為簡的工具作用，

3、直觀地運用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律，驗證規(guī)律 . . 情感態(tài)度與價值觀1.1.通過對小車運動的設計， 培養(yǎng)積極主動思考問題的習慣， 并鍛煉思考的全面性、 準確 性與邏輯性 . .2.2. 通過對紙帶的處理、實驗數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度，能靈活地運用科 學方法來研究問題、解決問題，提高創(chuàng)新意識 . .三、教學重點1.1.由實驗數(shù)據(jù)得出 v-tv-t 圖象 . .2.2.由 v-tv-t 圖象得出小車的速度隨時間變化的規(guī)律四、教學難點1.1.實驗探究過程注意事項2.2. 實驗數(shù)據(jù)的處理五、教學過程 情景導入放眼所見，物體的運動規(guī)律各不相同. .如圖 2-1-12-1-1，飛機著陸時的運動，火

4、車出站時的運動，鳥兒在空中飛行這些物體遵循什么樣的運動規(guī)律？速度是描述物體運動快慢的物理量，用它可以描述物體的具體運動情況，我們可以通過機動車的速度計得知機車某時刻的速度大小在實驗中怎樣才能得知各個時刻物體運動速度 的大小呢？通過本節(jié)課的學習我們將知道怎樣解決這一問題案例導入攝了摩托車運動的情景，他拍攝的照片如圖2-1-22-1-2 所示:你能根據(jù)照片分析出摩托車的運動情況嗎？你分析的依據(jù)是什么?復習導入（展示課件）打點計時器的構造如圖2-1-3.2-1-3.圖 2-1-32-1-3復習舊知：1.1.打點計時器的構造及工作原理2.2.瞬時速度的測量：時間比較短時，可用紙帶上與待測點相鄰的兩點的

5、平均速度來表示待測點的瞬時速度我們利用課余時間自己想辦法探究物體的運動規(guī)律. .小明同學利用頻閃相機在公路旁拍圖2-1-12-1-1甲圖 2-1-22-1-2r電磁打點計時器正脈沖輸人插座乙電氏花計時器3.3.用 v-tv-t 圖象進行實驗數(shù)據(jù)分析本節(jié)課我們將利用打點計時器來探究小車速度隨時間變化的規(guī)律. .推進新課一、進行實驗要探究一個物體的速度隨時間變化的規(guī)律，必須知道物體在一系列不同時刻的速度直接測量瞬時速度是比較困難的，本實驗中我們用打點計時器先記錄物體在不同時刻的位置，再通過對紙帶的分析，計算得到各個時刻的瞬時速度問題探究問題 1 1 :如果探究得到小車在砝碼拉動下在平直的長木板上運

6、動，紙帶上打出的點與點的間隔距離近似相等，那么小車做什么運動？結論猜想：紙帶上相鄰點間的時間間隔相同，而點與點間的距離近似相等，則小車做勻速直線運動. .問題 2 2:在探究小車帶動紙帶運動時，紙帶上的點與點間的距離不等，那么小車做什么運動？結論猜想：紙帶上點與點間的距離不相等，說明相同時間內位移不相等，小車做變速運動. .點評：通過探究這兩個問題，培養(yǎng)學生利用所學物理知識大膽猜想的良好科學品質，通過回答問題提高學生語言概括表達能力. .若要了解做變速運動小車的速度與時間的變化規(guī) y律，就必須求出打每一個點時的速度. .速度求出來了，由加速度定義式a=a=一便可求出相鄰At兩點間運動時的加速度

7、，便可看出運動過程中加速度是否變化，這些問題需要我們先進行完實驗才能處理. .1.1.實驗目的探究小車速度隨時間變化規(guī)律2.2.實驗器材學生電源、導線附有滑輪的長木板小車帶小鉤的細線2525 g g 的鉤碼 3 3 個，也可以用 5050 g g的鉤碼或用沙子和小桶代替鉤碼，用彈簧秤或天平稱量打點計時器紙帶刻度尺3.3.實驗原理把紙帶跟運動的物體連接在一起，并穿過打點計時器的運動時間，而且相應地表示運動物體在不同時刻的位置研究這些點的情況，就可以了解物體的運動情況問題探究小明與他的同伴在做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗時，由于他的同伴不太明確該實驗的目的及原理，他從實驗室里借取了如下器材：

8、打點計時器；天平；低壓直流電源；細繩；紙帶；小車；鉤碼；秒表；一端附有定滑輪的長木板小明看后覺得不妥， 讓我們共同討論一下，哪些器材必須使用，哪些多余，還缺少什么 器材交流討論：1.1.打點計時器是一種計時儀器，因此不需要秒表來測時間，故多余2.2. 打點計時器使用低壓交流電源，因此低壓直流電源多余，然后，器材中沒有低壓交流電源，故缺少低壓交流電源 3.3. 該實驗不需要測量小車或鉤碼的質量，故天平多余結論：必須使用的器材有：多余的器材有：缺少的器材有：低壓交流電源 方法小結：實驗器材的選取不能死記硬背，在記憶時要結合實驗目的和實驗過程4.4. 實驗步驟（1 1）如圖 2-1-42-1-4 所

9、示，把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，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 2）把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，放手后，看小車能否在木板上平衡地加速滑行，然后把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面（3 3）把小車停在打點計時器處，先接通電源，后釋放小車，讓小車拖著紙帶運動，打. .這樣紙帶上的點不但記錄了物體點計時器就在紙帶上打下一列小點，再按同樣的方法（不改變鉤碼）打出兩條紙帶從這三條紙帶中選用一條點跡清晰的，計為紙帶I(4)增加一個鉤碼，按上述方法打出紙帶n. .(5)在打紙帶I的基礎上減少一個鉤碼，仍按上述方法打出紙帶川. .( 6 6)整理器材 . .六、課堂小結 本節(jié)課探究了小車速度隨時間變化的規(guī)律 . . 通過對實驗原理及目的的探究得出實驗器材及實 驗步驟， 通過紙帶分析可以得到物體的運動規(guī)律， 最終得出小車速度時間圖象為一條傾斜直 線. .