《2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》課件與同步練習(xí)、導(dǎo)學(xué)案

第一節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究新知導(dǎo)入物體的運(yùn)動(dòng)通常是比較復(fù)雜的，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律各不相同。怎樣探索速度隨時(shí)間變化的規(guī)律呢？高山滑雪、鴿子飛翔、獵豹捕食等這些運(yùn)動(dòng)中都有速度的變化。新知導(dǎo)入要想知道速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，必須知道物體在一系列不同時(shí)刻的速度。這一節(jié)我們研究小車在重物牽引下的運(yùn)動(dòng)，看看小車的速度是怎樣隨時(shí)間變化的。新知講解二、實(shí)驗(yàn)思路實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄啃≤囁俣入S時(shí)間變化的規(guī)律；練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。要探究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間變化的規(guī)律，必須知道物體在不同時(shí)刻的速度，直接測量瞬時(shí)速度是比較困難的，我們可以借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先記錄物體在不同時(shí)刻的位置，再通過對紙帶的分析，計(jì)算得到相應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度。新知講解把一端帶有滑輪的長鋁板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，鋁板上放一個(gè)可以左右移動(dòng)的小車，小車一端連接穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，另一端連接繞過滑輪系有槽碼的細(xì)繩。小車在槽碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，通過研究紙帶上的信息，就可以知道小車運(yùn)動(dòng)的速度是怎樣隨時(shí)間變化的。三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)新知講解1、實(shí)驗(yàn)器材電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，6v低壓電源，復(fù)寫紙，導(dǎo)線，一段帶有滑輪的長木板，小車，細(xì)繩，鉤碼，刻度尺，坐標(biāo)紙。新知講解2、實(shí)驗(yàn)原理以紙帶上某點(diǎn)為中間時(shí)刻取一小段位移，用這段位移的平均速度表示這點(diǎn)的瞬時(shí)速度，再用描點(diǎn)法畫出小車的v-t圖像，圖線的傾斜程度表示加速度的大小。v＝——ΔxΔt012345DEFGΔxΔt新知講解四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)②讓小車一端連接穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，另一端連接繞過滑輪系有槽碼的細(xì)繩，把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置。①把一端帶有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板沒有滑輪的一端，連接好電路。1、實(shí)驗(yàn)步驟新知講解④增減所掛的槽碼（或在小車上放置重物），更換紙帶，再做兩次實(shí)驗(yàn)。③先接通電源啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，然后放開小車，讓它拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一行小點(diǎn)，打完一條紙帶后立即關(guān)閉電源。新知講解*注意事項(xiàng)1.開始釋放小車的時(shí)候，小車應(yīng)該靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。2.先通電，后釋放小車。3.打點(diǎn)完畢，馬上關(guān)閉電源。4.鉤碼的質(zhì)量要適中，不能質(zhì)量太大，也不能質(zhì)量太小。5.實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意保護(hù)小車及滑輪，要避免它們被碰壞或跌壞。新知講解五、數(shù)據(jù)記錄1、紙帶計(jì)時(shí)起點(diǎn)的選擇：選取點(diǎn)跡清晰的紙帶，舍掉開頭過于密集的點(diǎn)，從清楚的點(diǎn)開始，可選擇相隔0.1s（或更短）的若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量，依次標(biāo)號為0、1、2、3、4、5…….測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x。...圖中相隔0.08s為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)01234新知講解2、計(jì)數(shù)點(diǎn)瞬時(shí)速度的求法例題：如下圖所示求紙帶經(jīng)過計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)的瞬時(shí)速度。1

2

3△x2△x3△x1△x0

用計(jì)算較準(zhǔn)確的平均速度來代替某點(diǎn)的瞬時(shí)速度。參考答案：針對練習(xí)練習(xí)：如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，從O開始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)測量點(diǎn)，分別為A、B、C、D、E、F各點(diǎn)間距如圖所示。根據(jù)________（填公式）計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，可得vA=_______m/s，vB=_______m/s，vC=_______m/s，vD=_______m/s，vE=_______m/s。0ABCDEF1.222.002.783.624.405.18v=Δx/Δtcm0.1610.2390.3200.4010.479新知講解探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律視頻新知講解0123456..........計(jì)數(shù)點(diǎn)中間有三個(gè)點(diǎn)沒畫出計(jì)數(shù)點(diǎn)01234567到0點(diǎn)距離—相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔—計(jì)算各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，填入表1中標(biāo)有“v1

”的一行。.72.286.1810.9216.8023.5231.8040.000.080.080.080.080.080.080.08新知講解位置編號0123456時(shí)間t/s0v1/（m·s-1）v2/（m·s-1）v3/（m·s-1）0.2800.432

0.355

0.512

同理，計(jì)算增減槽碼后兩次實(shí)驗(yàn)的速度，分別填入表1中標(biāo)有“v2”和“v3”的兩行內(nèi)。0.2010.080.160.240.320.400.480.3860.5430.6640.7880.9371.0300.5910.4230.5830.7380.9081.0681.233______新知講解六、數(shù)據(jù)分析1、以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系。2、根據(jù)表1中的v、t數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作出v-t圖像。3、通過觀察、思考，找出這些點(diǎn)的分布規(guī)律。4、讓盡可能多的點(diǎn)處在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對稱地分布在直線兩側(cè)。新知講解根據(jù)畫出的v-t圖像求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度。0

0.1

0.2

0.3

0.50.70.2t/sv/（m.s-1）0.61.20.40.81.00.40.6△t△v

結(jié)論：小車的速度隨時(shí)間的增加而均勻增加。新知講解用計(jì)算機(jī)繪制v-t圖像借助常用的數(shù)表軟件，可以迅速、準(zhǔn)確地根據(jù)表中的數(shù)據(jù)作出v-t圖像，甚至能夠?qū)懗鰣D像所代表的公式。同學(xué)們閱讀課文試一試用計(jì)算機(jī)繪制v-t圖像。某一列的單元格中依次輸入測量時(shí)間，在相鄰的一列輸入對應(yīng)的速度值按照“插入”中的“圖表”的提示就能一步步地得到所畫的圖像。做一做新知講解如圖為計(jì)算機(jī)畫出的圖像。課堂練習(xí)1、電火花計(jì)時(shí)器的電源應(yīng)是________電源，通常的工作電壓為________V，實(shí)驗(yàn)室使用我國民用電時(shí)，每隔________s時(shí)間打一次點(diǎn)。交流2200.02課堂練習(xí)2、使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來分析物體運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)驗(yàn)中，有以下基本步驟：A.松開紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)B.穿好紙帶C.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好D.接通電源，進(jìn)行打點(diǎn)以上步驟中正確的順序是______________CBDA課堂練習(xí)3、關(guān)于“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)操作，下列說法錯(cuò)誤的是（

）A.長木板不能側(cè)向傾斜，但可以一端高一端低；B.在釋放小車前，小車應(yīng)緊靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器上；C.先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)后再釋放小車；D.要在小車到達(dá)定滑輪前使小車停止運(yùn)動(dòng)。B課堂練習(xí)4、在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)得到如圖所示的一條紙帶，在用下列測量數(shù)據(jù)求4計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)，下列說法正確的是（

）

A.利用3、5兩點(diǎn)的平均速度計(jì)算，接近4計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度B.利用2、5兩點(diǎn)的平均速度計(jì)算，接近4計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度C.利用1、6兩點(diǎn)的平均速度計(jì)算，接近4計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度D.利用0、6兩點(diǎn)的平均速度計(jì)算，接近4計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度012345601.403.556.4510.1514.5519.70A拓展提高1、某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，所得紙帶點(diǎn)間距過密，若利用該紙帶分析小車運(yùn)動(dòng)情況，下列做法可行的是（

）A.每隔9個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.2s；B.每隔2個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.4s；C.只研究紙帶后端幾個(gè)間距較大的點(diǎn)所在區(qū)域；D.只研究紙帶前端幾個(gè)較密的點(diǎn)所在區(qū)域。A拓展提高2、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源的頻率為50Hz，在“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，若交流電的頻率變小了而未被發(fā)現(xiàn)，則測得小車的速度值與真實(shí)值比較將（

）A.偏大B.偏小C.無影響D.無法判斷A課堂總結(jié)1、注意事項(xiàng)：開始釋放小車的時(shí)候，小車應(yīng)該靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。先通電，后釋放小車。2、計(jì)數(shù)點(diǎn)瞬時(shí)速度的求法以紙帶上某點(diǎn)為中間時(shí)刻取一小段位移，用這段位移的平均速度表示這點(diǎn)的瞬時(shí)速度。3、v-t圖像做法：通過觀察、思考，找出這些點(diǎn)的分布規(guī)律，讓盡可能多的點(diǎn)處在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對稱地分布在直線兩側(cè)。板書設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄啃≤囁俣入S時(shí)間變化的規(guī)律；練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。二、實(shí)驗(yàn)思路三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)器材2、實(shí)驗(yàn)原理以紙帶上某點(diǎn)為中間時(shí)刻取一小段位移，用這段位移的平均速度表示這點(diǎn)的瞬時(shí)速度，再用描點(diǎn)法畫出小車的v-t圖像