探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

1、第二章第二章普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)第一節(jié)第一節(jié) 實(shí)驗(yàn)：探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)：探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律教材圖2.1-1 教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能知識(shí)與技能 1 1根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并熟練操作根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并熟練操作 2 2會(huì)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)處理紙帶，求各點(diǎn)瞬時(shí)速度會(huì)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)處理紙帶，求各點(diǎn)瞬時(shí)速度 3 3會(huì)用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想會(huì)用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想 4 4巧用巧用v vt t圖象處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律圖象處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律 5 5掌握畫(huà)圖象的一般方法，并能用簡(jiǎn)潔語(yǔ)言進(jìn)行闡述掌握畫(huà)圖象的一般方法，并能用簡(jiǎn)潔語(yǔ)言進(jìn)行

2、闡述 過(guò)程與方法過(guò)程與方法 1 1初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成某種規(guī)律的探究方法初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成某種規(guī)律的探究方法 2 2對(duì)打出的紙帶，會(huì)用近似的方法得出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度對(duì)打出的紙帶，會(huì)用近似的方法得出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度 3 3初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測(cè)、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測(cè)、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法 4 4認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)化繁為簡(jiǎn)的工具作用，直觀地運(yùn)用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律，驗(yàn)證規(guī)律認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)化繁為簡(jiǎn)的工具作用，直觀地運(yùn)用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律，驗(yàn)證規(guī)律 5 5通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，進(jìn)一步熟練打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用，體驗(yàn)瞬時(shí)速度的求解方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，進(jìn)一步熟練打點(diǎn)計(jì)

3、時(shí)器的應(yīng)用，體驗(yàn)瞬時(shí)速度的求解方法 情感態(tài)度與價(jià)值觀情感態(tài)度與價(jià)值觀 1 1通過(guò)對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)思考問(wèn)題的習(xí)慣，并鍛煉其思考的全面通過(guò)對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)思考問(wèn)題的習(xí)慣，并鍛煉其思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性性、準(zhǔn)確性與邏輯性 2 2通過(guò)對(duì)紙帶的處理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)通過(guò)對(duì)紙帶的處理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能使學(xué)生靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來(lái)研究問(wèn)題、解決問(wèn)題、提高創(chuàng)新意識(shí)生靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來(lái)研究問(wèn)題、解決問(wèn)題、提高創(chuàng)新意識(shí) 3 3在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測(cè)過(guò)程中，提高學(xué)生合作探究能力在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的猜測(cè)過(guò)程中，提高

4、學(xué)生合作探究能力 4 4在對(duì)現(xiàn)象規(guī)律的語(yǔ)言闡述中，提高了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，還體現(xiàn)了各學(xué)科之間的在對(duì)現(xiàn)象規(guī)律的語(yǔ)言闡述中，提高了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，還體現(xiàn)了各學(xué)科之間的系，可引申到各事物間的關(guān)聯(lián)性，使自己融入社會(huì)系，可引申到各事物間的關(guān)聯(lián)性，使自己融入社會(huì) 5 5通過(guò)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程，體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律探索的方法通過(guò)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程，體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律探索的方法教學(xué)重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)： 1 1圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 2 2對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)：1 1各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算2 2對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律

5、的探究對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究v2.2.實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理： 在時(shí)間間隔很短的情況下，某點(diǎn)的瞬時(shí)速度可用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度表示，計(jì)在時(shí)間間隔很短的情況下，某點(diǎn)的瞬時(shí)速度可用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度表示，計(jì)算出某些時(shí)刻的瞬時(shí)速度，作出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度算出某些時(shí)刻的瞬時(shí)速度，作出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度- -時(shí)間圖象，判斷小車(chē)速度是否時(shí)間圖象，判斷小車(chē)速度是否均勻變化。均勻變化。一、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)一、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?1).(1).鞏固打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用、紙帶數(shù)據(jù)處理和測(cè)量瞬時(shí)速度的方法。鞏固打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用、紙帶數(shù)據(jù)處理和測(cè)量瞬時(shí)速度的方法。(2).(2).通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，體驗(yàn)如何從實(shí)驗(yàn)中獲取數(shù)據(jù)

6、，學(xué)會(huì)利用圖象處理實(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，體驗(yàn)如何從實(shí)驗(yàn)中獲取數(shù)據(jù)，學(xué)會(huì)利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)方法。驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)方法。(3).(3).分析小車(chē)在鉤碼牽引下速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。分析小車(chē)在鉤碼牽引下速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。3.實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)小車(chē)、交流電源、刻度尺、細(xì)繩、帶滑輪長(zhǎng)木板、導(dǎo)線、紙帶、復(fù)實(shí)驗(yàn)小車(chē)、交流電源、刻度尺、細(xì)繩、帶滑輪長(zhǎng)木板、導(dǎo)線、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、鉤碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、寫(xiě)紙、鉤碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、坐標(biāo)紙。坐標(biāo)紙?；?dòng)探究互動(dòng)探究互動(dòng)探究互動(dòng)探究5.5.注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)v（1）固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)注意使兩限位孔和小車(chē)運(yùn)動(dòng)軌）固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)注意使兩限位孔和小車(chē)運(yùn)動(dòng)軌跡在同一直線上（原

7、因？）跡在同一直線上（原因？）v（2）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)）開(kāi)始實(shí)驗(yàn):開(kāi)始釋放小車(chē)時(shí)開(kāi)始釋放小車(chē)時(shí),應(yīng)使小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(原因？原因？)v（3）實(shí)驗(yàn)中）實(shí)驗(yàn)中 ：接通電源和釋放小車(chē)。：接通電源和釋放小車(chē)。 v (4) 打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。v (5)要防止鉤碼落地，避免小車(chē)跟滑輪相碰要防止鉤碼落地，避免小車(chē)跟滑輪相碰.二、處理數(shù)據(jù)二、處理數(shù)據(jù)1 1、紙帶的處理、紙帶的處理 （1）測(cè)平均速度）測(cè)平均速度 （2）測(cè)瞬時(shí)速度）測(cè)瞬時(shí)速度:平均速度平均速度瞬時(shí)速度瞬時(shí)速度（如何測(cè)（如何測(cè)x）互動(dòng)探究互動(dòng)探究位置編號(hào)位置編號(hào)t/st/sx/mx/mv/(msv/(m

8、s-1-1) )1 12 23 34 45 54 4、求各點(diǎn)瞬時(shí)速度、求各點(diǎn)瞬時(shí)速度（互動(dòng)探究互動(dòng)探究3 3、處理、處理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)教材圖表教材圖表(1)選擇紙帶選擇紙帶 如何選擇一條合適的紙帶如何選擇一條合適的紙帶?(2)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 如何選擇測(cè)量點(diǎn)（計(jì)數(shù)點(diǎn)）如何選擇測(cè)量點(diǎn)（計(jì)數(shù)點(diǎn)）?互動(dòng)探究互動(dòng)探究三、三、v-t圖象圖象v1 1、圖象特點(diǎn)：、圖象特點(diǎn)：直觀直觀2 2、作圖步驟、作圖步驟（1 1）建系）建系 （2 2）描點(diǎn)）描點(diǎn) （3 3）作圖）作圖注意注意! 1 1作圖時(shí)應(yīng)把盡量多的點(diǎn)連在一條直線上作圖時(shí)應(yīng)把盡量多的點(diǎn)連在一條直線上,2,2不在線上的點(diǎn)應(yīng)均勻的分布在線的兩側(cè)。不在線上的點(diǎn)應(yīng)

9、均勻的分布在線的兩側(cè)。t/s00.10.20.30.40.5v1/ms-116.5021.4026.3031.3536.3041.253 3、圖象、圖象舍去！舍去！描點(diǎn)連線作圖描點(diǎn)連線作圖 觀察觀察v-t圖圖t/sv/(m.s-1)舍去！舍去！vt問(wèn)題問(wèn)題1圖線的圖線的特點(diǎn)？特點(diǎn)？2小車(chē)的運(yùn)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？動(dòng)規(guī)律？3如何求加如何求加速度？速度？ 1 1、圖線為直線、圖線為直線 2 2、從圖線上可以可以求出每一時(shí)刻的速度、從圖線上可以可以求出每一時(shí)刻的速度 3 3、從圖線上求出加速度，斜率、從圖線上求出加速度，斜率k=k=v/v/t=a; t=a; a a不變的直線運(yùn)動(dòng)叫做勻加速直線運(yùn)動(dòng)不變的直

10、線運(yùn)動(dòng)叫做勻加速直線運(yùn)動(dòng)課后思考題課后思考題問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)v一個(gè)物體沿著直線運(yùn)動(dòng)，其一個(gè)物體沿著直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖如圖所示，圖如圖所示，v（1）它在）它在1s末、末、4s末、末、7s末三個(gè)時(shí)刻的速度，哪個(gè)最大，哪個(gè)最??？末三個(gè)時(shí)刻的速度，哪個(gè)最大，哪個(gè)最??？v（2）它在）它在1s末、末、4s末、末、7s末三個(gè)時(shí)刻的速度方向是否相同？末三個(gè)時(shí)刻的速度方向是否相同？v（3）它在）它在1s末、末、4s末、末、7s末三個(gè)時(shí)刻的加速度，哪個(gè)最大，哪個(gè)最?。磕┤齻€(gè)時(shí)刻的加速度，哪個(gè)最大，哪個(gè)最??？v（4）它在）它在1s末、末、4s末、和末、和7s末三個(gè)時(shí)刻的加速度方向是否相同？末三個(gè)時(shí)刻的加速度方

11、向是否相同？1v/ms-10t/s4622dc8ba【典例】【典例】( (實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理) )在在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的一條紙帶，圖中驗(yàn)中，如圖所示為記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的一條紙帶，圖中a a、b b、c c、d d、e e為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t t0.1 s0.1 s。(1)(1)計(jì)算計(jì)算d d、c c、b b各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，v vd d_ m/s_ m/s，v vc c _ m/s_ m/s，v vb b _ m/s_ m/s。(2)(2

12、)在如圖所示坐標(biāo)系中作出小車(chē)的在如圖所示坐標(biāo)系中作出小車(chē)的v-v-圖象，并根據(jù)圖象求出圖象，并根據(jù)圖象求出a a _。 (3)(3)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是_，此速度的物理意義是，此速度的物理意義是_?！窘馕觥俊窘馕觥縱(1)若時(shí)間較小，平均速度可以代替某點(diǎn)的瞬時(shí)速度。若時(shí)間較小，平均速度可以代替某點(diǎn)的瞬時(shí)速度。 vd點(diǎn)的瞬時(shí)速度點(diǎn)的瞬時(shí)速度 =390 cm/s=3.9 m/svc點(diǎn)的瞬時(shí)速度點(diǎn)的瞬時(shí)速度 =264 cm/s=2.64 m/svb點(diǎn)的瞬時(shí)速度點(diǎn)的瞬時(shí)速度 =138 cm/s=1.38 m/sv(2)由由(1)中數(shù)據(jù)作出小車(chē)的中數(shù)據(jù)作出

13、小車(chē)的v-t圖象如圖所圖象如圖所v示，由圖線的斜率可求得它的平均加速度示，由圖線的斜率可求得它的平均加速度v(3)將圖線延長(zhǎng)后，與縱軸的交點(diǎn)的速度約將圖線延長(zhǎng)后，與縱軸的交點(diǎn)的速度約v是是v=0.12 m/s，它表示小車(chē)經(jīng)過(guò)，它表示小車(chē)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速度。點(diǎn)時(shí)的速度。cedx78.0v cm/s2t2 0.1bdcx52.80v cm / s2t20.1acbx27.60v cm/s2t2 0.122v1.26a m/s12.6 m/st0.1課堂小結(jié)課堂小結(jié) 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量小車(chē)隨時(shí)間的變化規(guī)律，為后面學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)打下基礎(chǔ)。相關(guān)典型問(wèn)題回顧相關(guān)典型問(wèn)題回顧v問(wèn)題問(wèn)題1：如何選擇一條合適的紙帶：如何選擇一條合適的紙帶開(kāi)頭過(guò)于密集的點(diǎn)舍掉，從清楚的點(diǎn)開(kāi)始開(kāi)頭過(guò)于密集的點(diǎn)舍掉，從清楚的點(diǎn)開(kāi)始v問(wèn)題問(wèn)題2：