實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律教案(人教版必修一)

1、1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律整體 教材分析本 是個學(xué)生 ，用打點 器研究小 在重物 引下的運 ，探究小 的運 特點和 律 教學(xué)的核心是引 學(xué)生 研究小 在運 中速度隨 化的 律，目的是 學(xué)生通 科學(xué)探究活 來完成通 探索 程，體 運 律探索的方法小 在重物 引下運 看似 ，但就其研究 的 程和方法是具有基 性和典型性的重 取知 的 程， 學(xué)生體 一種從 研究中 取數(shù)據(jù)、作出 象、 分析 象、 找 律的科學(xué)思 方法和能力 種科學(xué)思 方法 穿整個物理 ，因此教學(xué)中必 學(xué)生 自 手做 教材 個學(xué)生 一 ，建 用2 完成教學(xué)重點1由 數(shù)據(jù)得出v t 象2由 v t 象得出小 的速度隨 化的

2、律教學(xué) 點1 探究 程注意事 2 數(shù)據(jù)的 理 安排2 課時三 目 1知 與技能（ 1）根據(jù)相關(guān) 器材， 并熟 操作會運用已學(xué)知 理 ，求各點瞬 速度（ 2）會用表格法 理數(shù)據(jù)，并合理猜想巧用v t 象 理數(shù)據(jù)， 察 律（ 3）掌握畫 象的一般方法，并能用 言 行 述2 程與方法（ 1）初步學(xué) 根據(jù) 要求 、 某種 律的探究方法 打出的 ，會用近似的方法得出各點瞬 速度（ 2）初步學(xué)會根據(jù) 數(shù)據(jù) 行猜 、探究、 律的方法（ 3） 數(shù)學(xué)化繁 的工具作用，直 地運用物理 象展 律， 律3情感、 度與價 （ 1）通 小 運 的 ，培養(yǎng) 極主 思考 的 ，并 思考的全面性、準(zhǔn)確性與 性（ 2）通 的 理

3、、 數(shù)據(jù)的 象展 ，培養(yǎng) 事求是的科學(xué) 度，能靈活地運用科學(xué)方法來研究 、解決 ，提高 新意 前準(zhǔn) 打點 器、低 交流 源、 、 、 滑 的 木板、小 、 、 、復(fù)寫 片、刻度尺教學(xué) 程 入新 情景 入放眼所 ， 物體的運 律各不相同 機著 的運 ，火 出站 的運 ， 兒在空中 行 些物體遵循什么 的運 律？速度是描述物體運 快慢的物理量，用它可以描述物體的具體運 情況，我 可以通 機 的速度 得知機 某 刻的速度大小 在 中怎 才能得知各個 刻物體運 速度的大小呢？通 本 的學(xué) 我 將知道怎 解決 一 案例 入我 利用 余 自己想 法探究物體的運 律 小明同學(xué)利用 相機在公路旁拍 了摩托 運

4、 的情景，他拍 的照片如 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(fù)習(xí)導(dǎo)入展示課件：打點計時器的構(gòu)造如圖復(fù)習(xí)舊知： 1打點計時器的構(gòu)造及工作原理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平均速度來表示待測點的瞬時速度3用 v 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：如果探究

5、得到小車在鉤碼拉動下在平直的長木板上運動，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(jié)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：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(jié)論猜想： 紙帶上點與點間的距離不相等，說明相同時間內(nèi)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(xué)生利用所學(xué)物理知識大膽猜想的良好科學(xué)品質(zhì)， 通過回答問題提高學(xué)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)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v便可求出小at車在相鄰兩點

6、間運動時的加速度，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實驗?zāi)康奶骄啃≤囁俣入S時間變化規(guī)律2實驗器材附有滑輪的長木板小車帶小鉤的細線25 g 的鉤碼 3 個，也可以用 50 g的鉤碼或用沙子和小桶代替鉤碼，用彈簧測力計或天平稱量打點計時器紙帶 刻度尺 學(xué)生電源、導(dǎo)線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 這樣紙帶上的點不但記錄了物體的運動時間， 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問題探究小明與他的同伴在做探究小 速度隨 化的 律的 ，由于他的同伴不太明確 的目的及原理，他從 室里借取了如下器材：

7、打點 器；天平；低 直流 源； ； ；小 ； ；秒表；一端附有定滑 的 木板小明看后 得不妥， 我 共同 一下，哪些器材必 使用，哪些多余， 缺少什么器材交流 ： 1打點 器是一種 器，因此不需要秒表來 ，故多余2打點 器使用低 交流 源，因此低 直流 源多余，然后，器材中沒有低 交流 源，故缺少低 交流 源3 不需要 量小 或 的 量，故天平多余 ：必 使用的器材有：多余的器材有：缺少的器材有：低 交流 源方法小 ： 器材的 取不能死 硬背，在 要 合 目的和 程4 步 （ 1）如 所示，把附有滑 的 木板平放在 桌上，并使滑 伸出桌面，把打點 器固定在 木板上沒有滑 的一端， 接好 路（

8、2）把一條 拴在小 上，使 跨 滑 ，下 掛上合適的 ，放手后，看小 能否在木板上平衡地加速滑行， 然后把 穿 打點 器， 并把 的一端固定在小 的后面（ 3）把小 停在打點 器 ，先接通 源，后 放小 ， 小 拖著 運 ，打點 器就在 上打下一列小點， 再按同 的方法（不改 ）打出兩條 從 三條 中 用一條點跡清晰的， .（ 4）增加一個 ，按上述方法打出 .（ 5）在打 的基 上減少一個 ，仍按上述方法打出 .（ 6）整理器材 堂 在“探究小 速度隨 化的 律”的 中，小明與他同伴操作中有以下 步驟 ， 其 中 有 錯 誤 或 遺 漏 的 步 驟 有 （ 遺 漏 步 驟 可 編 上 序 號

9、g 、 h ）_ a拉住 ，將小 移至靠近打點 器 ，先放開 ，再接通 源b將打點 器固定在平板上，并接好 路c把一條 拴在小 上， 跨 定滑 ，下面吊著適當(dāng)?shù)?d取下 e將平板一端抬高， 推小 ，使小 能在平板上做加速運 f將 固定在小 后部，并穿 打點 器的限位孔將以上步 完善并按合理的 序?qū)懺跈M 上_ 交流 ： 在“探究小 速度隨 化的 律”的 中，要先接通 源， 再放開 在取下 前要先斷開 源 了減小 差， 重復(fù) 3 次即打 3 條 參考 答案：（ 1） a中 先接通 源，再放開 （ 2）d 中取下 前 先斷開 源（ 3） 充步 g： 上新 ，重復(fù)3 次步 序 ：bfcadg.學(xué)生分組

10、交流討論該實驗操作過程中應(yīng)該注意的事項并歸納：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實驗時，應(yīng)先接通電源，再放開小車3要防止鉤碼下落時與地板相碰，可在地板上事先放幾本書4要防止小車與定滑輪相碰，可用中、食指叉開跨過細線放在滑輪前事先等著小車5牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，以便使在長度為50 cm的紙帶上清晰地取得5 6 個計數(shù)點為宜6細線一定要與長木板平行算時二、處理數(shù)據(jù)同學(xué)們做完了實驗，每組學(xué)生手中都有了三條點跡清晰的紙帶問題：根據(jù)紙帶上的點，如何探究小車速度與時間的關(guān)系？交流討論： 1紙帶上每一點的速度可以利用前后相鄰兩點的平均速度來表示2相鄰兩點時間間隔為0.02 s，為了便

11、于研究計算，每5 個計時點取1 個計數(shù)點計t 0.1 s ，利用計數(shù)點求速度3紙帶上的點跡前一部分過于密集，測量長度時誤差較大，把前一部分的點跡舍掉結(jié)論：合理的數(shù)據(jù)處理如下：1對每條紙帶（即、）都舍掉開頭一些過于密集的點跡，找一個適當(dāng)?shù)狞c當(dāng)作計時起點，且每隔 4 個點取一個計數(shù)點2對、三條紙帶分別進行測量，并計算小車對應(yīng)各計數(shù)點的瞬時速度并填入下表3以速度 v 為縱軸、時間 t 為橫軸建立平面直角坐標(biāo)系，并根據(jù)表中數(shù)據(jù)給坐標(biāo)軸適當(dāng)刻度特別注意要標(biāo)明各軸的單位4分別根據(jù)表中紙帶、對應(yīng)的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點，并分析對應(yīng)每條紙帶描出點的分布規(guī)律5作出每條紙帶對應(yīng)的v t 圖象6從圖象上分析小車的運動

12、速度隨時間的變化規(guī)律問題探究問題一： 測量長度時用刻度尺測量相鄰兩個計數(shù)點間的長度， 還是用刻度尺對齊各計數(shù)點（不移動尺子）讀出各計數(shù)點間長度值？問題二：為什么用圖象處理實驗數(shù)據(jù)？問題三：如何由實驗數(shù)據(jù)得出v t 圖象？問題四：如何由實驗得出的vt 圖象，進一步得出小車運動的速度隨時間變化的規(guī)律？交流討論： 1測量長度時最好用刻度尺對齊各計數(shù)點（不移動尺子）讀出各計數(shù)點間長度值，這樣可以避免測量誤差的積累2為什么用圖象處理實驗數(shù)據(jù)在科學(xué)上， 為了描述實驗中測量值之間的關(guān)系， 先將其在坐標(biāo)系中描點， 然后根據(jù)這些點的分布趨向，用一條平滑曲線（包括直線）連接這些點，盡量讓多數(shù)點落在曲線上，不在曲線上的點應(yīng)使點數(shù)在曲線兩側(cè)大致一般多，這種方法叫“擬合”“擬合”法處理數(shù)據(jù)能夠直觀形象地反映數(shù)據(jù)的分布規(guī)律， 進而找出所要探究的問題或物理量的特點及所遵循的規(guī)律3如何由實驗數(shù)據(jù)得出v t 圖象（ 1）根據(jù)變量函數(shù)的關(guān)系確定坐標(biāo)軸：橫軸時間軸，縱軸速度軸（ 2）描點作圖 作圖時應(yīng)把盡量多的點連