高一物理必修一第二章第一节-实验：探究小车速度随时间变化的规律

物理,人民教育出版社(必修一),第二章,普通高中课程标准实验教科书,第一节实验：探究小车速度随时间变化的规律,教材图2.1-1,阜阳城郊中学刘媛媛,教学目标：知识与技能1根据相关实验器材，设计实验并熟练操作2会运用已学知识处理纸带，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vt图象处理数据，观察规律5掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述过程与方法1初步学习根据实验要求设计实验，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初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法4认识数学化繁为简的工具作用，直观地运用物理图象展现规律，验证规律5通过实验探究过程，进一步熟练打点计时器的应用，体验瞬时速度的求解方法情感态度与价值观1通过对小车运动的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性2通过对纸带的处理、实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识3在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力4在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的系，可引申到各事物间的关联性，使自己融入社会5通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法,教学重点：1图象法研究速度随时间变化的规律2对运动的速度随时间变化规律的探究,教学难点：1各点瞬时速度的计算2对实验数据的处理、规律的探究,2.实验原理：在时间间隔很短的情况下，某点的瞬时速度可用一段时间内的平均速度表示，计算出某些时刻的瞬时速度，作出小车运动的速度-时间图象，判断小车速度是否均匀变化。,一、进行实验1、实验目的(1).巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。(2).通过实验探究，体验如何从实验中获取数据，学会利用图象处理实验数据的科学方法。(3).分析小车在钩码牵引下速度随时间变化的规律。,3.实验器材：实验小车、交流电源、刻度尺、细绳、带滑轮长木板、导线、纸带、复写纸、钩码、打点计时器、坐标纸。,互动探究,4、实验步骤：（1）安装仪器，连好电路（2）穿纸带，固定打点计时器（3）启动电源，释放纸带,关闭电源。（4）换新纸带，重复做两次,互动探究,5.注意事项,（1）固定打点计时器时，应注意使两限位孔和小车运动轨迹在同一直线上（原因？）（2）开始实验:开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器(原因？)（3）实验中：接通电源和释放小车。(4)打点结束后立即关闭电源。(5)要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰.,二、处理数据,1、纸带的处理（1）测平均速度（2）测瞬时速度:平均速度瞬时速度（如何测x）,互动探究,4、求各点瞬时速度（平均速度瞬时速度）,互动探究,3、处理数据,教材图表,(1)选择纸带如何选择一条合适的纸带?开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始(2)数据处理如何选择测量点（计数点）?每隔五个间隔取一个计数点取六个点，标号0，1，2，3，4，5,互动探究,三、V-t图象,1、图象特点：直观2、作图步骤（1）建系（2）描点（3）作图注意!1作图时应把尽量多的点连在一条直线上,2不在线上的点应均匀的分布在线的两侧。,3、图象,舍去！,描点连线作图观察v-t图,舍去！,v,t,1图线的特点？,2小车的运动规律？,3如何求加速度？,实验结论,1、图线为直线2、从图线上可以可以求出每一时刻的速度3、从图线上求出加速度，斜率k=v/t=a;a不变的直线运动叫做匀加速直线运动,课后思考题,问题与练习,一个物体沿着直线运动，其v-t图如图所示，（1）它在1s末、4s末、7s末三个时刻的速度，哪个最大，哪个最小？（2）它在1s末、4s末、7s末三个时刻的速度方向是否相同？（3）它在1s末、4s末、7s末三个时刻的加速度，哪个最大，哪个最小？（4）它在1s末、4s末、和7s末三个时刻的加速度方向是否相同？,1,v/ms-1,0,t/s,4,6,2,2,D,C,8,B,A,【典例】(实验数据处理)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，如图所示为记录小车运动情况的一条纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T0.1s。,(1)计算D、C、B各点的瞬时速度，vD_m/s，vC_m/s，vB_m/s。(2)在如图所示坐标系中作出小车的v-图象，并根据图象求出a_。(3)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_。,【解析】,(1)若时间较小，平均速度可以代替某点的瞬时速度。D点的瞬时速度=390cm/s=3.9m/sC点的瞬时速度=264cm/s=2.64m/sB点的瞬时速度=138cm/s=1.38m/s(2)由(1)中数据作出小车的v-t图象如图所示，由图线的斜率可求得它的平均加速度(3)将图线延长后，与纵轴的交点的速度约是v=0.12m/s，它表示小车经过A点时的速度。,课堂小结,用打点计时器来测量小车随时间的变化规律，为后面学习匀变速直线运动打下基础。,相关典型问题回顾,问题1：如何选择一条合适的纸带开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始问