1实验：探究小车速度随时间变化的规律.docx

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1、1实验：探究小车速度随时间变化的规律试验：探究小车速度随时间改变的规律教案分析 试验：探究小车速度随时间改变的规律教案分析 学问与技能1.依据相关试验器材，设计试验并娴熟操作.2.会应用已学学问处理纸带，求各点瞬时速度.3.会用表格法处理数据，并合理猜想.4.巧用图象处理数据，视察规律5.驾驭画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述.过程与方法1.初步学会依据试验要求设计试验，完成某种规律的探究方法.2.对打出的纸带，会用近似的方法得出各点的瞬时速度.3.初步学会依据试验数据进行猜想、探究、发觉规律的探究方法.4.相识数学化繁为简的工具作用，直观地运用物理图象呈现规律，验证规律.5.通过试验探

2、究过程，进一步娴熟打点计时器的应用，体验瞬时速度的求解方法.情感看法与价值观1.通过对小车运动的设计，培育学生主动主动思索问题的习惯，并熬炼其思索的全面性、精确性与逻辑性.2.通过对纸带的处理、试验数据的图象呈现，培育学生实事求是的科学看法，能使学生敏捷地运用科学方法探讨问题、解决问题、提高创新意识.3.在对试验数据的揣测过程中，提高学生合作探究实力.4.在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达实力，还体现了各学科之间的联系，可引申到各物体间的关联性，使自己融入社会.5.通过经验试验探究过程，体验运动规律探究的方法.教学重点：1、图象法探讨速度随时间改变的规律2、对运动的速度随时间改变规

3、律的探究教学难点：1、各点瞬时速度的计算2、对试验数据的处理规律的探讨教学过程新课引入物体的运动通常是比较困难的。放眼所见，物体的运动规律各不相同。在生活中，人们跳远助跑、水中游戏在自然界了，雨滴下落，猎豹捕食，蚂蚁搬家这些运动中多有速度的改变。物体的速度改变存在规律吗？怎样探究困难运动蕴含的规律？怎样探究困难运动蕴含的规律呢？要探究一个物体随时间改变的规律，必需知道物体在不同时刻的速度。干脆测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，在通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度。新课教学一、进行试验1、步骤（略）2、试验留意问题起先释放小车时，应使小车靠近打

4、点计时器先接通电源，再释放小车，当小车停止运动时应刚好关闭电源需防止钩码落地和小车与滑轮相撞，当小车到达滑轮前刚好用手按住它钩码个数适当，以免a过大点太少。应以50cm的纸带取得2040个连续点为佳二、数据分析1、纸带的选取和处理多条纸带中选取一条点迹清楚且点迹排成直线的纸带进行处理。舍掉开头一段过于密集的，找一个适当的点做计时起点，为了削减测量误差和便于计算，每隔4个“计时点”选取一个“计数点”进行测时，相邻计数点的时间间隔为0.1秒测量距离时从选取的计时起点到各个计数点的距离提问：瞬时速度的计算方法2、数据处理：用描点法做速度时间图象把各点的瞬时速度填入下表位置编号012345时间t/s速

5、度 做vt图象建立坐标系，纵坐标轴为速度v，横坐标轴为时间t对坐标轴进行适当分度，使测量结果差不多布满坐标系描出测量点，应尽可能清楚用一条光滑的曲线（直线）连接坐标系中的点明显偏离的点视为无效点，连线时应使连线两侧的点分布大致相同出示一组数据让学生在黑板上描出图象从最终结果看出小车的vt图象是一条倾斜的直线三、对vt图象的认知1、图象的物理意义：反映了速度随时间改变的规律不是物体运动的轨迹2、可以从图象上得到任一时刻的速度 四、例题分析例1、为了计算加速度，最合理的方法是（）A、依据随意两计数点的速度公式算出加速度B、依据试验数据画出vt图，量出其倾角，由公式求出加速度C、依据试验数据画出vt

6、图，由图线上相距较远的两点对应的速度、时间，由公式求出加速度D、依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度例2、一辆汽车关闭发动机后，以肯定的初速度86km/h冲上一段倾斜的长直马路，每隔5s读取一次汽车速度表的示数，记录如下切做了响应的单位换算：时间t/s051015202530速度v/（km/h）86817670655954速度v/（m/s）23.422.521.119.418.116.415.0由以上数据用描点法作出汽车速度与时间关系的图线。作业：书后习题1、2、3、45、如图所示，是某质点做直线运动的vt图象，请回答下列问题： （1）尽可能具体地描述质点分别在AB、

7、BC、CD段的运动；（2）质点在2s末的速度多大？ 2.1试验：探究小车速度随时间改变的规律学案 2.1试验：探究小车速度随时间改变的规律学案【学习目标】1、依据相关试验器材，设计试验并娴熟操作。2、会运用已学学问处理纸带，求各点瞬时速度。3、会用表格法处理数据，并合理猜想。4、巧用v-t图象处理数据，视察规律。5、驾驭画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述。【重点难点】1、各点瞬时速度的计算。2、对试验数据的处理、规律的探究。【典型例题】例1、在探究小车速度随时间改变规律的试验中，得到一条记录小车运动状况的纸带，如图所示。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T0.1

8、s。 依据纸带上的数据，计算B、C、D各点的数据，填入表中。在坐标纸上作出小车的vt图像。（3）由vt可知小车的加速度为？位置编号ABCDE时间t/s00.10.20.30.4瞬时速度v/(ms1) 例2、某校试验小组的同学们在探讨匀变速直线运动的试验中，算出小车经过各计数点时的瞬时速度如下表：计数点序号123456计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度（cms）44.062.081.0100.0110.0168.0为了计算加速度，下面几种做法最合理的是（）A依据随意两计数点的速度用公式算出加速度B依据试验数据画出vt图，量出其倾角，由公式a=求

9、出加速度C依据试验数据画出vt图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度【当堂训练】1在探讨匀变速直线运动的试验中，如图所示，为一次记录小车运动状况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间的时间间隔T=0.1s。依据_可判定小车做_运动。依据_计算各点的瞬时速度，且vA，vB，vC，vD，vE。在图所示的坐标中作出小车的v一t，图线，并依据图线求出a=_。将图线延长与纵轴相交，交点的速度是_，此速度的物理意义是_。 2.在探讨匀变速直线运动的试验中，某同学操作以下试验步骤，其中错误或遗漏的步骤

10、有（遗漏步骤可编上序号G、H）A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源B将打点计时器固定在平板上，并接好电路C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D取下纸带E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤依次。【学后反思】_ 探究小车速度随时间改变的规律 2.1试验：探究小车速度随时间改变的规律一、学习目标:1.进一步熟识打点计时器的原理和运用方法。2.学会运用打了点的纸带探讨物体的运动状况。二、学习重点:1.打点计时器的的运用。2.纸带上数据的处理。学习难点：对纸带的处

11、理。三、学问链接：1打点计时器原理电磁打点计时器是一种运用沟通电源的计时仪器，它的工作电压是46V，电源频率是50Hz，它每隔002s打一次点。电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，运用220V沟通电压，当电源频率为50Hz时，它每隔002s打一次点。2留意事项打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。运用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。运用电火花计时器时，应留意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间，运用电磁打点计时器时

12、，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。四、学习过程（实践体验20分钟）（一）、依据课本图2。11思索并回答以下问题。1本试验所需试验器材是：。2试验步骤(1)把附有滑轮的长木板平放在试验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。（2)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上台适的钩码，把纸带穿过打点计时器并把它的一端固定在小车的后面。试验装置见图。(3)把小车放在处，先接通，放开，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。换上新纸带，重复试验三次。3数据处理（1）从三条纸带中选择一条比较志向的运用，舍掉开头的比较密集的点子，在后边便于测量的地方找一

13、个起先点，我们把每打五次点的时间作为时间的单位，也就是T=0025=01s，在选好的起先点下面标明0，在第六点下面标明1，在第十一点下面标明2，在第十六点下面标明3标明的点O，1，2，3叫做记数点，两个相邻记数点间的距离分别是S1，S2，S3(2)测出各段位移S1，S2，S3，S6的长度，把测量结果填入课本表中。(3)依据测量结果，计算出各计数点对应的瞬时速度也填入课本的表中思索：1、钩码的质量适当大一些，还是可以不做要求，为什么？ 2、在本试验中，计算一下各连续相等的时间间隔内位移之差。从中你是否会发觉什么规律？ （二）、作出速度时间图象 五、达标检测:1电磁打点计时器是一种运用_(沟通?直

14、流?)电源的_仪器，它的工作电压是_伏特。当电源频率是50赫兹时，它每隔_s打一次点。2依据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上干脆得到的物理量是()A时间间隔B位移c加速度D平均速度。3关于计数点的下列说法中，哪些是正确的?()A用计数点进行测量计算，既便利，又可减小误差：B相邻计数点间的时间间隔戍是相等的；C相邻计数点间的距离麻当是相等的；D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来，相邻计数点间点痕的个数相等。4本试验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有()A每隔四个点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为010秒；B每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是O08秒：C每隔五个

15、点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为008秒；D每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为010秒：E每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为008秒。5接通电源与让纸带(随物体)起先运动，这两个操作的时间关系应当是：()A先接通电源，后释放纸带：B先释放纸带，后接通电源；C释放纸带的同时接通电源；D先接通电源或先释放纸带都可以。6当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕说法中，哪些是正确的?A点痕记录了物体运动的时间：B，点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移；C点在纸带上的分布状况，反映了物体的质量和形态；D纸带上点痕的分布状况，反映物体

16、的运动状况。7打点计时器振针打点的周期，确定于：()A沟通电压的凹凸；B沟通电的频率；C永久磁铁的磁性强弱；D振针与复写纸的距离。8实行下列哪些措施，有利于削减纸带受到摩擦而产生的误差?()A改用直流6伏电源；B电源电压越低越好；C用平整的纸带，不用皱折的纸带；D纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜。8如图所示的四条纸带，是某同学练习运用打点计时器得剑的纸带的右端后通过打点计时器。从点痕的分布状况可以断定：纸带_是匀速通过打点计时器的，纸带_是越走越快的，纸带是先越走越快，后来又越走越慢。9若所用电源频率是50赫，图中D纸带，从A点通过计时器到B点通过计时器，历时_s，位移为_米，这段时间内纸带运动

17、的平均速度是_ms。BC段的平均速度是_ms，而AD段的平均速度是_ms。10在探讨匀变速直线运动的试验中，打点计时器在纸带上打出了一系列的点，其中a、b、c、d，e、f、g、h是连续的8个点。若选a点为第1计数点，将刻度尺的零刻度对准点a时，可测得ab=O9cm，ac=2cm，ad=33cm，ae=48cm，水65cm，ag=84cm，ah=105cm，因为_，所以物体的运动是匀加速直线运动若打点计时器每打相邻两点的时间间隔为O02s，则b点的瞬时速度为_，g点的瞬时速度为_，物体运动的加速度为_。 2.1试验：探究小车速度随时间改变的规律学案和课件 物理必修1(人教版)第一课时试验：探究小

18、车速度随时间改变的规律 水平测试1(双选)在“探究小车速度随时间改变的规律”试验中，对于减小试验误差来说，下列方法中有益的是()A选取计数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位B使小车运动的加速度尽量小些C舍去纸带上密集的点，只利用点迹清楚、点间间隔适当的一部分进行测量、计算D选用各处平整程度、光滑程度不相同的长木板做试验 解析：选取计数点可以运用于测量和计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间隔时，在一次测量肯定误差基本相同的状况下，相对误差较小，因此A正确在试验中，假如小车运动的加速度过小，打出的点子很密，长度测量的相对误差较大，测量精确度会降低，因此小车的加速度略大一些较好

19、，B错为了减小长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集甚至辨别不清的点是必要的，因此C正确假如试验中所用长木板各部分的平整程度和光滑程度不同，小车的速度改变会不匀称，从而导致试验误差的增大，因此在试验前对所用长木板进行选择、检查是必要的，所以D错答案：AC 2(双选)关于用打点计时器探究小车速度随时间改变规律的试验，下列说法中正确的是()A打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端B起先试验时小车应靠近打点计时器一端C应先接通电源，待打点稳定后再释放小车D牵引小车的钩码个数越多越好 解析：打点计时器与滑轮间的距离尽可能要大，小车尽可能靠近打点计时器，都是为了使小车运动的距离较大，尽可能打出较多的

20、点，选项A错误，B正确；若先释放小车再接通电源，只能在纸带的后面部分打点，选项C正确；钩码个数应适当，钩码个数少，打的点很密；钩码个数多，打的点少，都会带来试验误差，选项D错误答案：BC 3“探讨匀变速直线运动”的试验中，运用电磁式打点计时器(所用沟通电的频率为50Hz)，得到如图所示的纸带图中的点为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出来，下列表述正确的是()A试验时应先放开纸带再接通电源B试验时，打点完毕后先取下纸带，再关闭电源C从纸带可求出计数点B对应的速率D相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s 答案：C 4在探讨匀变速直线运动的试验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度见下表.计数点序号

21、123456计数点对应的时刻/s0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度/cms144.062.081.0100.0110.0168.0 为了计算加速度，合理的方法是()A依据随意两计数点的速度用公式avt算出加速度B依据试验数据画出vt图象，量出其倾角，由公式atana求出加速度C依据试验数据画出vt图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式avt算出加速度D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 解析：方法A偶然误差较大方法D事实上也仅由始、末两个速度确定，偶然误差也比较大，只有利用试验数据画出对应的vt图象，才可充分利用各次测量数

22、据，减小偶然误差由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，依据同一组数据，可以画出倾角不同的很多图线，方法B是错误的正确的方法是依据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式avt算出加速度，即方法C正确答案：C 5在“探究小车速度随时间改变的规律”的试验中：(1)下列哪些器材是多余的：_.电磁打点计时器天平低压直流电源细绳纸带小车钩码秒表一端有滑轮的长木板 (2)为达到试验目的，还须要的器材是：_. 解析：试验中给电磁打点计时器供电的是低压沟通电源，而非低压直流电源试验中小车的运动时间可以从所打纸带上得出，而不运用秒表测量，另外此试验不须要测质量在此试验中还需用刻度尺测量计数点间

23、的距离答案：低压沟通电源、刻度尺 6一小球在桌面上从静止起先做加速运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号如图所示，1位置恰为小球刚起先运动的瞬间，作为零时刻摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5s，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v10，v20.06m/s，v3_m/s，v40.18m/s，v5_m/s.在图中作出小球的速度时间图象(保留描点痕迹) 解析：由图可知，x2x30.12m，则v3x2x32T0.1220.5m/s0.12m/s.又x4x50.24m，则v5x4x52T0.2420.5m/s0.24m/s.其vt图

24、象如图所示答案：0.120.24vt图象见解析图 素能提高7在“探究小车速度随时间改变的规律”的试验中，打点计时器运用的沟通电的频率为50Hz，记录小车做匀变速运动的纸带如图所示，在纸带上选取0、1、2、3、4、5六个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺，零点跟计数点“0”对齐由图可以读出1、3、5三个计数点跟“0”点的距离x1、x3、x5，请将测量值填入下表中.距离x1x3x5测量值/cm小车通过计数点2的瞬时速度为_m/s；通过计数点4的瞬时速度为_m/s；小车的加速度是_m/s2. 解析：测距离时用的是毫米刻度尺，故读数时应估读到0.1m

25、m，计数点1、3、5到“0”点的距离分别为x11.20cm，x35.40cm，x512.00cm.计数点2、4的瞬时速度分别为v2x3x12T5.401.200.0120.1m/s0.21m/s，v4x5x32T12.005.400.0120.1m/s0.33m/s，加速度av4v22T0.330.2120.1m/s20.60m/s2.答案：1.205.4012.000.210.330.60 8图为用打点计时器记录小车运动状况的装置，起先时小车在水平玻璃板上匀速运动，后来在薄布面上做匀减速运动，所打出的纸带如图所示(附有刻度尺)，纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02s.从纸带上记录的点迹状况

26、可知，A、E两点迹之间的距离为_cm，小车在玻璃板上做匀速运动的速度大小为_m/s；小车在布面上运动的加速度大小为_m/s2. 解析：A、E两点的刻度分别为xA13.20cm，xE6.00cm，AExAxE7.20cm(7.197.21cm)，匀速运动的速度为vAE4T0.90m/s(0.890.91m/s)F点以后做减速运动，相邻T内的位移差x0.2cm.由xaT2得：axT20.21020.022m/s25.0m/s2(4.95.1m/s2)答案：7.197.210.890.914.95.1 世界上最精确的钟 原子钟(右图)的问世开拓了时间计量和守时的新纪元原子钟是利用原子内部的量子跃迁产

27、生极规则的电磁波辐射，并计数这种电磁波的一种时钟为了确定1s的持续时间，今日，人们向原子“要答案”，从而完全摆脱了对天文现象的依靠过去，人类始终以天文现象为标准计量时间，直到1956年，秒的持续时间还是以地球自转为基础进行计算的：秒被定义为平均太阳日的1/86400，即一天内有86400个称为秒的“时间段”但是，地球是一个并不行靠的时钟，其自转所用的时间也并非固定不变：地球会发生摇摆，有时，围绕太阳的旋转运动显示出稍微的不规则性全部这些现象对地球自转都有影响，因此也就影响了一天的持续时间这样，以年的长度而不是以日的长度为基础的另一种定义秒的方法实施了仅仅几年后，到1967年，秒的持续时间不再取

28、决于地球的自转，而是以原子为基准事实上，人们利用的是原子放射电磁波的实力在特别状况下，可以让一个原子充溢能量，使它起先振动，这有点像吉他的弦，经过弹拨后发生振动当原子振动的时候，从前获得的能量以电磁波的形式释放，其频率(以赫兹表示)相当于1s之内振动的次数今日，名为NISTF1的原子钟是世界上最精确的钟，但它并不能干脆显示钟点它的任务是供应秒这个时间单位的精确计量这一计时装置安放在美国科罗拉多州博尔德的国家标准和技术探讨所(NIST)的物理试验室的时间和频率部内.1999年才建成的这座钟价值65万美元，可谓身价不菲在2000万年内，它既不会少1s也不会多1s，其精度之高由此可见一斑这架钟既没有指针也没有齿轮，只有激光束、镜子和铯原子气铯是一种比较稀有的金属，主要用于制造一些特种合金 第16页 共16页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页