高一物理第二章第一节实验：探究小车速度随时间变化的规律导学案.docx

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1、高一物理第二章第一节实验：探究小车速度随时间变化的规律导学案试验：探究小车速度随时间改变的规律教学设计 试验：探究小车速度随时间改变的规律教学设计 1、试验目的。 （1）练习打点计时器的运用，知道如何处理纸带上点的数据和求瞬时速度的方法。 （2）能运用vt图像探究小车速度随时间改变的规律。 2、试验原理。 （1）利用打点计时器在纸带上打的点的信息，求出各点的瞬时速度。（某点的瞬时速度可以认为等于该点相邻两点之间的平均速度） （2）在vt图像描绘各点，作出vt图像，推断小车的运动状况，并计算小车的加速度。 3、试验器材。 小车，细绳，钩码，长木板，电磁打点计时器，低压沟通电，纸带，刻度尺，导线若

2、干。 4、试验步骤。 （1）把一端有定滑轮的长木板固定在桌面上，并使定滑轮伸出桌面，固定好打点计时器，连接好电路，如上图所示。 （2）按上图所示连接好装置后，接通电源，当打点计时器稳定后释放小车，让小车拉着纸带运动，打完一条纸带后马上关掉电源，换一条纸带重复操作两次。 （3）在这三条纸带中选择最清楚的一条，舍掉起先最密集的点，选择连续的相隔0.1s的若干的计数点进行计算每点的瞬时速度。把数据填入事先设计好的表格中。 （4）作出vt图像，把数据描绘到图像中，用一条直线描述各个点，尽量让更多的点拟合直线。 试验结论：视察到试验数据，可以用一条直线拟合，在误差范围内，连接各点后图像是一条直线，说明小

3、车的速度随时间匀称增大，加速度恒定。 高一物理教案：探究小车速度随时间改变的规律教案五 高一物理教案：探究小车速度随时间改变的规律教案五 重/难点 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律的探究。 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。 重/难点分析 重点分析：作图连线时不能用折线连，速度的实际改变应当是比较平滑的，所以，要用一条平滑的曲线来“拟合”这些点，这样曲线反映的规律应当与实际状况更接近。假如一旦出现明显偏离较大的点，我们可以认为是测量误差过大、测量中出现偏差所造成的。可以将这个点视为无效点。但是这个点我们要仍旧保留在坐标纸上，

4、因为我们要敬重试验事实，这终归是我们的第一手资料，是原始数据。 难点分析：测量包含某个所探讨的点在内的一段时间内的位移x，同时找出对应的时间t，依据v=x/t算出该点旁边的平均速度，把它当作计时器打下这个点时的瞬时速度。利用图像法求加速度时我们可以随意选两个间隔较远的点，找出它们的坐标值(留意这两个点不能是我们表格中已测得的点)，然后再把的它们的坐标值代人到公式a=v/t =（）/（）中，求出加速度，就能更具体地知道物体的运动状况。 突破策略 一、进行试验 试验过程参考提示： 1把一端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远离滑轮的一端，连接好电路。 2把

5、一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，启动电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后马上关闭电源。 3换上新纸带，重复操作三次。 二、处理数据 我们可以选一个清楚的点作为计时的起点。还可以选择计数点，建议在测量前每五个点选一个计数点。 在测量时，选好计时起点后，测量以后的各个计数点与这个计时起点的距离。 这样做是每次都不须要挪动刻度尺，测出每两个点间的距离，这样能削减测量误差。 测量包含某个所探讨的点在内的一段时间内的位移x，同时找出对应的时间t，依据v=x/t算出该点旁边的平均速度，把它当作计时器打下这个点时的瞬时速度。 参考提示： （1）选择所打纸带中最清楚的一条

6、，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点。 （2）选择相隔0.1 s，即中间空四个点的时间间隔的若干计数点进行测量，把数据填入表格。 （3）计算各点的瞬时速度，填人自己设计的表格中，可参考课本表格。 三.作出速度一时间图象 有了原始数据，确定运动规律的最好方法是作速度一时间图象，这样详细的运动规律才能更直观地显现出来。 以时间t为横轴、速度v为纵轴，建立坐标系，把刚才所填表格中的各点在速度一时间坐标系中描出，要留意选择合适的标度哟！要使图象尽量分布在坐标平面的大部分面积。 不能用折线连，速度的实际改变应当是比较平滑的，所以，要用一条平滑的曲线来“拟合”这些点，这样曲线反映的规律应

7、当与实际状况更接近。 在连线时，还要留意使连线两侧的点数大致相同。假如出现了有一个点明显偏离绝大部分点所在的直线那该怎么办呢? 假如一旦出现明显偏离较大的点，我们可以认为是测量误差过大、测量中出现偏差所造成的。可以将这个点视为无效点。但是这个点我们要仍旧保留在坐标纸上，因为我们要敬重试验事实，这终归是我们的第一手资料，是原始数据。 老师在与学生沟通的过程中体现科学探究要敬重试验事实的严谨科学看法。 求加速度时假如贪图便利取已测得的表格中的数据点来求加速度，那么我们就没必要作图了，干脆从表格中找两个数据代人公式算不就行了吗?或者我们也根本不须要测那么多的数据，只测量两组数就够了。这样就失去了作图

8、的意义。 我们求加速度的方法有两个，一个是公式法，可以干脆用两组数据代入公式；另一个就是我们今日的图象法。 我们可以随意选两个间隔较远的点，找出它们的坐标值(留意这两个点不能是我们表格中已测得的点)。然后再把的它们的坐标值代人到公式a=v/t =（）/（）中，求出加速度，就能更具体地知道物体的运动状况。 例1. 在探讨匀变速直线运动的试验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下表所示： 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用公式算出加速度 B依据试验数据画出v-t图，量出其倾角，由公式atan求出加速度 C依据试验数据画出v-t图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、

9、时间，用公式a=v/t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v-t图，才可充分利用各次测量数据，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a=v/t算出加速度，即方法C。 突破反思 本节课我们主要是运用探究式学习的方式用打点计时器来测量小车的速度随时间改变的规律。重点是对重物牵引下小车的运动进行探究，在探究过程

10、中，涉及到了试验的设计、操作以及作图象的方法、原则，很好地提高了同学们各方面的实力，同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础。 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

11、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

12、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

13、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

14、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

15、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

16、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、BC、CD段的运动；（2）质点在2s末的速度多大？ 高一物理教案：探究小车速度随时间改变的规律教案七 高一物理教案：探究小车速度随时间改变的规律教案七 教材分析 本节是个学生试验，用打点计时器探讨小车在重物牵引下的运动，探究小车的运动特点和规律。教学的核心是引导学生实际探讨小车在运动中速度随时间改变的规律，目的是让学生通过科学探究活动来完成。通过试验探究过程，体验运动规律探究的方法。小车在重物牵引下运动看似简洁，但就其探讨问题的过程和方法是具有基础性和典型性的。重视获得学问的过程，让学生体验一种从试验探

17、讨中获得数据、作出图象、分析图象、找寻规律的科学思维方法和实力。这种科学思维方法贯穿整个物理试验，因此教学中必需让学生亲自动手做试验。教材设计这个学生试验为一节，建议用2课时完成。 教学目标 1.学问与技能 （1）依据相关试验器材，设计试验并娴熟操作。会运用已学学问处理纸带，求各点瞬时速度。 （2）会用表格法处理数据，并合理猜想。巧用vt图象处理数据，视察规律。 （3）驾驭画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述。 2.过程与方法 （1）初步学习依据试验要求设计试验、发觉某种规律的探究方法。对打出的纸带，会用近似的方法得出各点瞬时速度。 （2）初步学会依据试验数据进行揣测、探究、发觉规律的方法

18、。 （3）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。 3.情感、看法与价值观 （1）通过对小车运动的设计，培育主动主动思索问题的习惯，并熬炼思索的全面性、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，培育实事求是的科学看法，能敏捷地运用科学方法来探讨问题、解决问题，提高创新意识。 教学重难点 教学重点 1.由试验数据得出vt图象。 2.由vt图象得出小车的速度随时间改变的规律。 教学难点 1.试验探究过程留意事项。 2.试验数据的处理。 教学打算 1、多媒体课件； 2、学生完成相应预习内容； 3、学生课前查阅相关背景资料，搜集有关资料。 教学过程 一试验

19、目的 （1）练习运用打点计时器 （2）探究小车速度随时间改变规律。 【设计意图】引导学生明确本试验的试验目的。 二.试验器材 附有滑轮的长木板小车带小钩的细线25 g的钩码3个，也可以用50 g的钩码或用沙子和小桶代替钩码，用弹簧测力计或天平称量打点计时器纸带刻度尺学生电源、导线 【设计意图】引导学生驾驭本试验须要的试验器材。 三.试验原理 把纸带跟运动的物体连接在一起，并穿过打点计时器。这样纸带上的点不但记录了物体的运动时间，而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置。探讨这些点的状况，就可以了解物体的运动状况。 思索与探讨： 小明与他的同伴在做探究小车速度随时间改变的规律的试验时，由于他的同伴

20、不太明确该试验的目的及原理，他从试验室里借取了如下器材：打点计时器；天平；低压直流电源；细绳；纸带；小车；钩码；秒表；一端附有定滑轮的长木板。 小明看后觉得不妥，让我们共同探讨一下，哪些器材必需运用，哪些多余，还缺少什么器材。 沟通探讨：1.打点计时器是一种计时仪器，因此不须要秒表来测时间，故多余。 2.打点计时器运用低压沟通电源，因此低压直流电源多余，然后，器材中没有低压沟通电源，故缺少低压沟通电源。 3.该试验不须要测量小车或钩码的质量，故天平多余。 结论：必需运用的器材有： 多余的器材有： 缺少的器材有：低压沟通电源。 方法小结：试验器材的选取不能死记硬背，在记忆时要结合试验目的和试验过

21、程。 【设计意图】引导学生明的确验原理等。 四.试验步骤 1固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中心位置。 2滑轮不能过高,细绳应与木板平行. 3小车应由紧靠打点计时器处起先释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。 4先接通电源，后让纸带运动。 5打点结束后马上关闭电源。 【设计意图】引导学生能按正确的试验步骤完成试验。 五.数据处理 t 怎样分析和选取纸带上的点 开头过于密集的点舍掉，从清晰的点起先,每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数点之间的时间间隔是0.1s）； 取六个点，标号 0，1，2，3，4，5 t 如何计算所取点的速度？ 平均速度 瞬时速度（如何测x）

22、 t 如何设计表格记录数据？ 1.列表法 2、图象法（v - t 图象）： 依据所得数据，选择合适的标度建系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积） 依据所得数据确定点的位置,视察和思索点的分布规律。 “拟合”图象：从点的分布可以有很大把握地说这些点应当在一条直线上，画出一条直线，让尽可能多的点处在这条直线上，其余匀称分布，去掉偏差太大的点 【设计意图】引导学生实行合适的方法来处理试验数据。 六.留意事项 1固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中心位置。 2滑轮不能过高,细绳应与木板平行. 3小车应由紧靠打点计时器处起先释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。 4先接

23、通电源，后让纸带运动。 5打点结束后马上关闭电源。 【设计意图】引导学生分析本试验有哪些留意事项。 例1：在试验“探究小车速度随时间改变的规律”中，我们采纳的正确方法是：( ) A 舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当作计时起点。 B 、为了试验精确，选取纸带上第一个点作计时起点 C 、每相邻计数点的时间间隔只能取0.1s。 D 、每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，可取0.02s 、0.04s 、n0.02s均可。 例2：在探究小车速度随时间改变规律的试验中，下列哪些器材是本试验必需的？ 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 达到试验目的还需器材是： 【设计意图】通过练习题，让学生更加理解和驾驭用图像法分析物理运动状态的方法。 教学反思 本节课留意理论和实际相结合，激发学习爱好理论联系实际是激发学生学习爱好，启迪学习动机，活跃课堂气氛的一种重要方法。在日常生活中有很多物理现象是趣味性习题的好素材。 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