2.1實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊教案

1、2.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律教學(xué)目標(biāo)：（一）知識與技能1. 鞏固打點計時器的使用、紙帶數(shù)據(jù)處理和測量瞬時速度的方法；2. 會運用已學(xué)知識處理紙帶，求各點瞬時速度。（二）過程與方法1. 通過實驗探究，體驗如何從實驗研究中獲取數(shù)據(jù)，學(xué)會利用圖像處理實驗數(shù)據(jù)的科學(xué)方法；2. 對打出的紙帶，會用近似的方法得出各點瞬時速度。（三）情感態(tài)度與價值觀1. 通過對小車運動的設(shè)計，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，實驗數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地運用科學(xué)方法來研究問題，解決間題，提高創(chuàng)新意識；3. 在對實驗數(shù)

2、據(jù)的猜測過程中，提高學(xué)生合作能力。教學(xué)重難點：重點：1、處理紙帶的數(shù)據(jù)分析，求各點瞬時速度。難點：1、各點瞬時速度的計算。2、對實驗數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究。教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課：小車的速度是怎樣隨時間變化的？二、講授新課：1、實驗思路【教師引導(dǎo)】要探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，就要想辦法測量小車在不同時刻的瞬時速度。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不同時刻的位置，再對紙帶進(jìn)行分析計算得到各個時刻的速度?！窘處熞龑?dǎo)提問】該實驗的目的是什么？【學(xué)生回答】探究小車速度隨時間的變化的規(guī)律?！窘處熞龑?dǎo)提問】該實驗的原理是什么？引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗實驗原理：把紙帶跟運動的物體

3、連接在一起，并穿過打點計時器。這樣紙帶上的點不但記錄了物體運動的時間，而且相應(yīng)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。2、進(jìn)行實驗【教師引導(dǎo)】教師引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗器材【實驗步驟】（1）把附有滑輪的長板平放在實驗桌上，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）把一條細(xì)繩栓在車上，使細(xì)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的加速滑行，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）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，打點計時器就在紙帶上打下一列的小點，再按

4、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1。（4）增加一個鉤碼，按上述方法打出紙帶2。（5）在打紙帶1的基礎(chǔ)上再減少一個鉤碼，仍按上述方法打出紙帶3。（6）整理器材。【教師提問】本實驗要特別注意哪些事項？【學(xué)生討論】【教師總結(jié)】(1)固定打點計時器時應(yīng)讓限位孔處在長木板的中央位置。(2)調(diào)節(jié)滑輪高度時,細(xì)繩應(yīng)與木板平行。(3)應(yīng)考慮復(fù)寫紙與紙帶的位置關(guān)系。(4)鉤碼數(shù)量不能過多,也不能過少。(5)小車應(yīng)由緊靠打點計時器處開始釋放,在撞擊長木板末端前應(yīng)讓小車停止運動,防止小車從板上掉下來。(6)先接通電源,后讓紙帶運動。(7)打點結(jié)束后立即關(guān)閉電源。3、數(shù)

5、據(jù)記錄【教師提問】怎樣分析和選取紙帶上的點？【教師總結(jié)】舍掉開頭過于密集的點，從清楚的點開始若紙帶上點與點之間的距離較小，每五個計時點取一個計數(shù)點 ,依次標(biāo)號為0，1，2，3，4，5 (間隔是0.1s)?！窘處熖釂枴咳绾斡嬎愠鏊↑c的瞬時速度？(1)測量各個計數(shù)點之間的距離應(yīng)注意估讀、單位。(2)用求平均速度的方法來求選擇包括該點在內(nèi)的一段位移x(該點最好處在中間時刻位置)，找出對應(yīng)的時間t，用x/t作為該點的瞬時速度?！窘處熞龑?dǎo)】制作表格并計算小車的瞬時速度4、數(shù)據(jù)分析【教師引導(dǎo)】從表格數(shù)據(jù)中很難看出小車速度隨時間變化的定量關(guān)系，可以考慮用v-t圖像分析【教師總結(jié)】畫v-t圖像步驟：(1)定

6、標(biāo)度：坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理，應(yīng)使圖象大致分布在坐標(biāo)平面中央(2)描點：描點時要用平行于兩坐標(biāo)軸的虛線標(biāo)明該點的位置坐標(biāo)(所描的點一般用“”標(biāo)明)(3)連線：用一條曲線或直線“擬合”這些點仔細(xì)觀察所描各點的分布情況用一條直線“擬合”這些點，即讓所畫的直線連接盡可能多的點，不能連接的點應(yīng)均勻分布在直線兩側(cè)，舍棄離直線較遠(yuǎn)的點【教師總結(jié)】通過直接分析圖像的特點得到小車運動的v-t圖像是一條傾斜的直線，那么當(dāng)時間變化相同的值時，速度也會增加相同的值。可以得出結(jié)論：小車的速度隨時間均勻增加（或變化）。練習(xí)：見ppt【總結(jié)】2.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律1、 實驗?zāi)康?. 進(jìn)一步練習(xí)使用打點

7、計時器；2. 處理實驗數(shù)據(jù)，并據(jù)此判斷小車的速度隨時間的變化規(guī)律。2、 實驗原理1. 利用打點計時器打出的紙帶上記錄的信息，可以計算出各時刻的瞬時速度。2. 利用描點法作出小車的v-t圖像，根據(jù)圖像判斷小車速度隨時間的變化規(guī)律。3、 注意事項1、固定打點計時器時應(yīng)讓限位孔處在長木板的中央位置。2、調(diào)節(jié)滑輪高度時,細(xì)繩應(yīng)與木板平行。3、應(yīng)考慮復(fù)寫紙與紙帶的位置關(guān)系。4、鉤碼數(shù)量不能過多,也不能過少。5、小車應(yīng)由緊靠打點計時器處開始釋放,在撞擊長木板末端前應(yīng)讓小車停止運動,防止小車從板上掉下來。6、先接通電源,后讓紙帶運動。7、打點結(jié)束后立即關(guān)閉電源。四、數(shù)據(jù)處理五、實驗結(jié)論【板書設(shè)計】2.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律一、 實驗思路二、 進(jìn)行實驗：小車在重物作用下拖動紙帶運動，打點計時器在紙帶