實驗小車速度隨時間變化的規(guī)律

小玩具車的速度

導(dǎo)入新課小轎車的速度自行車的速度火車的速度游樂園碰碰車

這些物體的快慢不同,他們的運動遵循著什么規(guī)律呢?如何探尋物體的速度隨時間的變化規(guī)律呢？第一節(jié)探究小車隨

時間變化的規(guī)律

(1)知識與技能根據(jù)相關(guān)實驗器材,設(shè)計實驗并熟練操作。學(xué)會運用已學(xué)知識處理紙帶,求各點的瞬時速度。會用表格法處理數(shù)據(jù),并合理猜想。巧用v－t圖像處理數(shù)據(jù),觀察規(guī)律。掌握畫圖像的一般方法,并能用簡潔的語言進行闡述。

教學(xué)目標(biāo)(2)過程與方法

初步學(xué)習(xí)根據(jù)實驗要求設(shè)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的

瞬時速度。

初步學(xué)會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行猜測、探究、

發(fā)現(xiàn)規(guī)律的方法。

認(rèn)識數(shù)學(xué)化繁為簡的工具作用,直觀運用物

理圖像展現(xiàn)規(guī)律,驗證規(guī)律。

通過實驗探究過程,進一步熟練打點計時器

的應(yīng)用,體驗瞬時速度的求解方法。(3)情感態(tài)度與價值觀

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

通過紙帶的處理方法、實驗數(shù)據(jù)的圖像展現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度

在對現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中,提高學(xué)生的語言表達能力

通過經(jīng)過實驗探索過程,體驗運動規(guī)律的探索方法

教學(xué)重難點教學(xué)重重點圖像法法研究究速度度隨時時間變變化的的規(guī)律律。對運動動物體體的速速度隨隨時間間變化化規(guī)律律的探探究。。教學(xué)難難點各點的的瞬時時速度度的計計算。。對實驗驗數(shù)據(jù)據(jù)的處處理、、物理理規(guī)律律的探探究。。（1））進行行試驗驗（2））處理理數(shù)據(jù)據(jù)（3））作出出速度度———時間圖圖像

本節(jié)導(dǎo)航實驗室室如何何探究究小車車的運運動速速度與與時間間的關(guān)關(guān)系？？如何設(shè)設(shè)計實實驗？？利用小小車拖拖動的的紙帶帶，研研究小小車的的運動動。需要哪哪些器器材？？小車、、打點點計時時器、、帶滑滑輪的的長木木板、、紙帶帶、刻刻度尺尺、勾勾碼（1））進行行試驗驗①附有有滑輪輪的長長木板板②②小車車③③帶小小鉤的的細線線④④25g的的鉤碼碼3個個,也也可以以用50g的鉤鉤碼⑤⑤打點點計時時器⑥⑥紙紙帶⑦⑦刻刻度尺尺⑧⑧學(xué)生生電源源、導(dǎo)導(dǎo)線。。實驗用具探究小小車速速度與與時間間變化化的運運動規(guī)規(guī)律裝裝置圖圖實驗設(shè)計⑴把一一端附附有滑滑輪的的長木木板平平放在在實驗驗桌上上,并并使滑滑輪伸伸出桌桌面,把打打點計計時器器固定定在長長模板板上遠遠離滑滑輪的的一端端,連連接好好電路路。⑵把一一條細細繩栓栓在小小車上上,使使細繩繩跨過過滑輪輪,下下邊掛掛上合合適的的砝碼碼,啟啟動電電源,然后后釋放放小車車,讓讓小車車拖動動紙帶帶運動動,打打完一一條紙紙帶后后立即即關(guān)閉閉電源源。⑶⑶換換上新新紙帶帶,重重復(fù)操操作三三次。。實驗步驟(1)固定定打點點計時時器時時應(yīng)讓讓限位位孔處處在長長木板的中中央位位置。。(2)滑輪輪不能能過高高。(3)應(yīng)考考慮復(fù)復(fù)寫紙紙與紙紙帶的的位置置關(guān)系系。(4)鉤碼碼數(shù)量量不能能過多多,長長木板板兩端端高低低相差差不能太太大。。(5)小小車應(yīng)應(yīng)由緊緊靠打打點計計時器器處開開始釋釋放,在撞擊長長木板板末端端前應(yīng)應(yīng)讓小小車停停止運運動,防止止小車從從板上上掉下下來。。(6)先接接通電電源,后讓讓紙帶帶運動動。(7)打點點結(jié)束束后立立即關(guān)關(guān)閉電電源。。注意事項（2））數(shù)據(jù)據(jù)處理理怎樣分分析和和選取取紙帶帶上的的點？？開頭過過于密密集的的點舍舍掉,紙帶帶的一一段;若紙紙帶上上點與與點之之間的的距離離較小小,可可取多多個間間隔(可5)為為一個個計數(shù)數(shù)間隔隔時間間(間間隔不不再是是0.02s)(但但要看看具體體情況況靈活活選定定);原則則上能能取六六、七七個計計數(shù)點點為宜宜;給給選取取的點點加標(biāo)標(biāo)記。。如何計計算出出所取取點的的速度度？用求平平均速速度的的方法法來代代替,選擇擇包括括該點點在內(nèi)內(nèi)的一一段位位移(該點點最好好處在在中間間時刻刻位置置)ΔΔx,找出出對應(yīng)應(yīng)的時時間ΔΔt,用ΔΔx／／Δt作為為該點點的瞬瞬時速速度)。對于選選取的的兩個個端點點的速速度暫暫時不不計算算(誤誤差較較大);測測量各各個計計數(shù)點點之間間的距距離應(yīng)應(yīng)考慮慮估位位、單單位。。如何處處理計計算出出來的的數(shù)據(jù)據(jù)？(1)列表法法(注意意列表表要求求)位置012345時間/sv1/ms-1v2/ms-1(2)圖象法法①根據(jù)據(jù)所得得數(shù)據(jù)據(jù),選選擇合合適的的標(biāo)度度建立立坐標(biāo)標(biāo)系(讓圖圖象盡盡量分分布在在坐標(biāo)標(biāo)系平平面的的大部部分面面積)。②②描點點：觀觀察和和思考考點的的分布布規(guī)律律。③擬合：：從點的的分布可可以有很很大把握握地說這這些點應(yīng)應(yīng)該在一一條直線線上,用用直線擬擬合,讓讓盡可能能多的點點處在直直線上,不在直直線上的的點應(yīng)對對稱地分分布在直直線兩側(cè)側(cè)。如何根據(jù)據(jù)速度——時間圖圖象(v—t圖象)求小車車的加速速度和初初速度？？①取任意意兩組數(shù)數(shù)據(jù)求出出Δv和Δt,然后代代入Δv／ΔΔt求解。②在v——t圖象象上取一一段時間間Δt(盡量取取大一些些),找找出兩個個時刻對對應(yīng)的坐坐標(biāo)值求求出Δv,代入Δv／ΔΔt求解注意：(1)選選擇所打打紙帶中中點跡最最清晰的的一條,舍棄開開頭一些些過于密密集的點點,找一一個適當(dāng)當(dāng)?shù)狞c當(dāng)當(dāng)作計時時起點。。(2)選擇擇相隔0.1s,即中中間空四四個點的的時間間間隔的若若干計數(shù)數(shù)點進行行測量,并把數(shù)數(shù)據(jù)填入入表格。。(3)計算算各點的的瞬時速速度,填填入自己己設(shè)計的的表格中中（3）作作出速度度－時間間圖圖像像(v－－t圖像像)(1)確確定運動動規(guī)律最最好辦法法是作v－t圖圖像,這這樣能更更好地顯顯現(xiàn)物體體的運動動規(guī)律。。(2)以以時間t為橫軸軸,速度度v為縱縱軸,建建立坐標(biāo)標(biāo)系,選選擇合適適的標(biāo)度度,把表表格中的的各點在在速度－－時間坐坐標(biāo)系中中描出。。注意觀觀察和思思考你所所描畫的的這些點點的分布布規(guī)律,你會發(fā)發(fā)現(xiàn)這些些點大致致落在同同一條直直線上,所以不不能用折折線連接接,而用用一根直直線連接接,還要要注意連連線兩側(cè)側(cè)的點數(shù)數(shù)要大致致相同。。步驟(3)對對于個別別明顯偏偏離絕大大部分點點所在直直線的點點,我們們可以認(rèn)認(rèn)為是測測量誤差差過大、、是測量量中出現(xiàn)現(xiàn)差錯所所致,將將它視為為無效點點,但是是在圖像像當(dāng)中仍仍應(yīng)該保保留。(4)根根據(jù)所畫畫的v－－t圖像像求加速速度從所畫的的圖像中中取兩個個點,找找到它們們的縱、、橫坐標(biāo)標(biāo)(t1,v1)、(t2,v2),然后后代入公公式求得加速速度a,也就是是直線的的斜率。。在平面面直角坐坐標(biāo)系中中,直線線的斜率率：xyx1x2y2y10用計算機機繪制v-t圖圖像步驟驟：(1)打打開Excel工作簿簿可以看看到行和和列,行行號用1、2、、3………表示;列號用用A、B、C………表示示。(2)將將自變量量時間的的數(shù)值從從某一單單元格開開始輸入入,在同同一列中中將其他他時間值值一一輸輸入。(3)在相鄰鄰的右側(cè)側(cè)一列中中將速度度值一一一輸入,注意速速度值要要與時間間值相對對應(yīng)。也也可以在在同一行行中依次次輸入時時間和速速度,下下一行中中再次輸輸入第二二組時間間和速度度,直至至全部輸輸入完畢畢。小練習(xí)(4)用用鼠標(biāo)選選中這些些數(shù)據(jù)。。再用鼠鼠標(biāo)左鍵鍵單擊““圖表向向?qū)А卑窗粹o,出出現(xiàn)“圖圖表類型型”窗口口,選““散點圖圖”,選選“確定定”按鈕鈕,彈出出“圖表表標(biāo)題輸輸入框””。(5)輸輸入相應(yīng)應(yīng)的字符符后選““下一步步”按鈕鈕,直到到“完成成”。出出現(xiàn)由點點組成的的圖表。。(6)用鼠鼠標(biāo)右鍵鍵單擊繪繪圖區(qū)中中任何一一個數(shù)據(jù)據(jù)點,出出現(xiàn)下拉拉式菜單單,選““添加趨趨勢線””,彈出出添加趨趨勢線窗窗口,選選擇“線線性”趨趨勢;(7)打打開該窗窗口的““選項””卡,對對其中““顯示公公式”左左側(cè)的小小方格用用鼠標(biāo)左左鍵單擊擊出現(xiàn)““√”號號后,按按“確定定”。(8)圖表框框中出現(xiàn)現(xiàn)一條直直線,這這就是經(jīng)經(jīng)過計算算機做最最佳“擬擬合”后后的v-t圖象象,并顯顯示出一一個表明明該圖象象的函數(shù)數(shù)式。1.學(xué)會會用實驗驗的方法法探究小小車的加加速度與與時間的的關(guān)系。。明確實實驗的過過程及實實驗中的的注意事事項。2.運運用表格格法和圖圖像法處處理實驗驗的數(shù)據(jù)據(jù),并運運用數(shù)據(jù)據(jù)會求小小車的加加速度。。3.了解如如何用Excel來繪繪制小車車速度隨隨時間變變化的運運動規(guī)律律的圖像像。課堂小結(jié)cmABCDE7.527.660.3105.61.在探探究小車車速度隨隨時間變變化規(guī)律律的實驗驗中,得得到一條條記錄小小車運動動情況的的紙帶,如圖所所示。圖圖中A、、B、C、D、、E為相相鄰的計計數(shù)點,相鄰計計數(shù)點的的時間間間隔為T＝0.1s。。⑴根據(jù)紙紙帶上的的數(shù)據(jù),計算B、C、、D各點點的數(shù)據(jù)據(jù),填入入表中。。⑵在坐標(biāo)標(biāo)紙上作作出小車車的v－t圖像。課堂練習(xí)

解析：由紙帶表明的數(shù)據(jù)可以計算任意相鄰位置之間的位移,然后求紙帶上各點的速度和加速度。(1)由紙帶的標(biāo)注可以求出位置編號ABCDE時間t/s00.10.20.30.4瞬時速度v/(m·s－1)1.382.643.90勻變速直直線運動動物體在在一段時時間內(nèi)的的平均速速度等于于該時刻刻的瞬時時速度,所以:(2)在在圖像上上取合適適的單位位嚴(yán)格描描點,這這些點大大致分布布在一直直線上,不能位位于直線線上的點點要盡量量對稱分分布于直直線兩側(cè)側(cè),得到到小車的的v－t圖像。。0.200.10.30.412340.5tv2.汽車車沿平直直公路行行駛,小小明坐在在駕駛員員旁邊注注視速度度計,并并記下間間隔相等等的各時時刻的速速度值,如下表表所示：：t/s05101520253035404550v/(km·h-1)20304050505050352050⑴從表中中數(shù)據(jù)得得到汽車車在各段段時間內(nèi)內(nèi)的特點點：在0~15s內(nèi),汽車的的速度在在變化,時間經(jīng)經(jīng)過每5s速度度增大10km/h;在15~30s內(nèi)汽汽車速度度不變,速度大大小為50km/h;在35~45s內(nèi)汽汽車速度度在變化化,每5s速度度減小15km/h。⑵請根據(jù)據(jù)表格中中的數(shù)據(jù)據(jù),畫出出對應(yīng)的的v－t圖像。⑶如果認(rèn)認(rèn)為在0~15s內(nèi)速度變變化是均均勻的,你能在圖圖像中找找出汽車車在7.5s時時的速度度值嗎？答：能,35km/h401030204050102030500t/sv/(km·h-1)1.解：：(1)15,16,18,19,21,23,24;(2)圖圖略(3)可可以認(rèn)為為是一條條直線2.解解：A做做勻速直直線運動動,速度度是15m/s;B做做初速度度為零,速度均均為增加加的加速速直線運運動,8s時速速度為14m/s;c做初速速度為4m/s,速度度均勻減減小的減減速直線線運動。。6s時時速度為為0。問題與練習(xí)3.(1)圖略

(2)剪下的紙條長度表示0.1s時間內(nèi)位移的大小,可近似認(rèn)為速度,即紙條長度可以認(rèn)為表示速度。

4.略9、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。1月-231月-23Saturday,January7,202310、雨中黃黃葉樹，，燈下白白頭人。。。12:50:1112:50:1112:501/7/202312:50:11PM11、以我我獨沈沈久，，愧君君相見見頻。。。1月-2312:50:1112:50Jan-2307-Jan-2312、故人江海別別，幾度隔山山川。。12:50:1112:50:1112:50Saturday,January7,202313、乍見見翻疑疑夢，，相悲悲各問問年。。。1月-231月-2312:50:1112:50:11January7,202314、他鄉(xiāng)生白白發(fā)，舊國國見青山。。。07一月月202312:50:11下下午12:50:111月-2315、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。一月2312:50下午1月-2312:50January7,202316、行動出成成果，工作作出財富。。。2023/1/712:50:1112:50:1107January202317、做前，，能夠環(huán)環(huán)視四周周；做時時，你只只能或者者最好沿沿著以腳腳為起點點的射線線向前。。。12:50:11下下午12:50下下午12:50:111月-239、沒有失敗，，只有暫時停停止成功！。。1月-231月-23Saturday,January7,202310、很多事情努努力了未必有有結(jié)果，但是是不努力卻什什么改變也沒沒有。。12:50:1112:50:1112:501/7/202312:50:11PM11、成功就是日日復(fù)一日那一一點點小小努努力的積累。。。1月-2312:50:1112:50Jan-2307-Jan-2312、世間成成事，不不求其絕絕對圓滿滿，留一一份不足足，可得得無限完完美。。。12:50:1112:50:1112:50Saturday,January7,202313、不知香香積寺，，數(shù)里入入云峰。。。1月-231月-2312:50:1112:50:11January7,202314、意志堅堅強的人人能把世世界放在在手中像像泥塊一一樣任意意揉捏。。07一一月202312:50:11下下午12:50:111月-2315、楚塞三三湘接，，荊門九九派通。。。。一月2312:50下下午1月-2312:50January7,202316、少年十十五二十十時，步步行奪得得胡馬騎騎。。2023/1/712:50:1112:50:1107January202317、空山山新雨雨后，，天氣氣晚來來秋。。。12:50:11下下午午12:50下下午12:50:111月-239、楊柳