高中物理人教版必修1學案 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律3

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111 物理必修1教學案 課題 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律 課型 實驗 主備人 教學 目標 一、知識與技能 1、根據(jù)相關實驗器材，設計實驗并熟練操作。 2、會運用已學知識處理紙帶，求各點瞬時速度。 3、會用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想。 4、巧用v-t圖象處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律。 二、過程與方法 1、初步學習根據(jù)實驗要求，設計實驗，完成某種規(guī)律的探究方法。 2、對打出的紙帶，會用近似的方法得出各點瞬時速度。 3、初步學會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行猜測、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。 三、情感、態(tài)度與價值觀 1、通過對小車運動的設計，培養(yǎng)學生積極主動思考問題的習慣，并鍛煉其思考的全面性、準確性與邏輯性。 2、通過對紙帶的處理，實驗數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，能使學生靈活地運用科學方法來研究問題，解決問題，提高創(chuàng)新意識。 重點 難點 重點：對運動的速度隨時間變化規(guī)律的探究。 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 過程 主 要 內 容 （教師填教法或點撥的方法, 學生填知識要點或反思） . 【預習導引】 1、電火花計時器使用 電源，當電源頻率為50Hz時，每隔 打一次點，打點時間間隔由 決定（選填“電壓大小”或“電源頻率”）。 2、下圖為打點計時器打出的紙帶的一部份，點間時間隔為T，盡可能精確測B點的瞬時速度的表達式是VB = A B C D O E x5 x4 x1 x2 x3 3、本實驗用到的儀材有 【創(chuàng)設情景】 已經(jīng)學習了用打點計時器測定物體運動的速度。我們這節(jié)課再利用打點計時器探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。 【師生活動】——實驗過程（步驟） 1、把附有滑輪的長木板平放在桌上，把打點計時器固定在長木板的一端，連接好電路（注意：滑輪應 ） 2、把細繩的一端拴在小車上，使細繩繞過滑輪，下面掛適當?shù)你^碼。把紙帶穿過計時器，并把它的一端固定在小車的后面。 3、把小停在 的地方，先 ，再放開 讓小車拖動紙帶運動，計時器就在紙帶上打出了一系列點，隨后 4、換上新紙帶，重復兩次。 5、從3條紙帶中選擇 的一條紙帶，舍去 找一個適當?shù)狞c作為計時起點。為了方便，減小誤差，通常不用0.02s為時間單位，而是用每打 的時間 s為時間單位，在紙帶上選好的計時點下面標0，在第 點下面標1，在第 點下面標2……，標明的點叫計數(shù)點，則相鄰的計數(shù)點時間間隔為 （如下圖所示），兩相鄰點間的距離分別是x1、x2、x3………… 4 0 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 1 2 3 5 x1 x2 x3 x4 x5 6、測出x1、x2、x3…………的長度,并將測量結果直接標在紙帶上. 據(jù)v1= = (第一空填公式,第二空填測量和計算結果) 據(jù)v2= = (同上); 據(jù)v3= = (同上); 據(jù)v4= = (同上);可算出各點的瞬時速度,將結果填入下面的表格中. 7、換用重量不同的鉤碼重復3-6步,得到的數(shù)據(jù)填入下表中 位置編號 1 2 3 4 時間t 各 點 速 度 紙帶1 紙帶2 紙帶3 v t 8、根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標紙上畫出v――t圖象（自己確定合理的標度） 得到的圖像應該是 思考：該圖像過坐標原點嗎？為什么？ 【課堂訓練】 1、一小車沿直線下坡行駛過程中，某一時刻速度為5m/s，以后每隔5s測一次瞬時速度，見下表 時間t(s) 0 5 10 15 20 25 速度v(m/s) 5 8 11 14 17 20 在已建立好的坐標系中 （1）建立合適的標度 （2）描點并畫出v—t圖像 v t 2、在《探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》實驗中，得到的紙帶如圖所示。按時間順序取0、1、2、3、4、5六個點。用尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離分別是：(單位：cm) 8.78 16.08 21.87 26.16 28.94。由此可求出2點的即時速度v=______m/s，打4點時的速度是 ，物體的加速度a=______m/s2,物體做_______運動。（所標點間有4個點未畫出） 0 1 2 3 4 5 6 教學反思 課后作業(yè): 班級_______ 姓名_______________ 日期____________ 2 4 6 8 4 16 0 v t 第1題圖 1.一質點的v――t圖象如圖所示，此質點的初速度v0= ,8s末質點的速度是 ，質點的加速度是 。 2、下列所給的器械材中，村實驗所需的有 ， 為了達到實驗目的，還缺少 。 ① 打點計時器 ②天平 ③直流電源 ④細繩 ⑤紙帶 ⑥小車 ⑦鉤碼 ⑧秒表 ⑨一端帶有滑輪有木板 3、（單選）關于用打點計時器研究小車在重物牽引下運動 的實驗操作，下列說法不正確的是（ ） A、長木板不能一端向一端低 B、在釋放小車前，小車應緊靠在打點計時器處 C、應先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放小車 D、要在小車到達滑輪前使小車停止運動，再斷開電源 4、（單選）在研究勻變速直線運動的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點瞬時速度如下 計數(shù)點序號 1 2 3 4 5 6 計數(shù)點對應的時刻（s） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 通過計數(shù)點的速度（cm／s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 為了計算加速度，合理的方法是（ ） A．根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式算出加速度 B．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v－t圖，量出其傾角，由公式a = tg求出加速度 C．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v－t圖，由圖線上相距較遠的兩點所對應的速度、時間，用 公式算出加速度 D．依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度 選做題 在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，如圖給出了從0點開始，每5個點取一個計數(shù)點的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計數(shù)點。測得：s1=1.40 cm，s2=1.90 cm，s3=2.38 cm， s4= 2.88 cm，s5=3.39 cm，s6=3.87 cm。那么： s6 s5 s4 s3 s2 s1 第 7 題圖 0 1 2 3 4 5 6 v t （1）在計時器打出點1、2、3、4、5時，小車的速度分別為：v1= cm/s ，v2= cm/s ，v3= cm/s ，v4= cm/s ，v5= cm/s 。 （2）在平面直角坐標系中作出速度—時間圖象。 （3）分析小車運動速度隨時間變化的規(guī)律。 111