人教版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青大附中徐伦伟

1、第二章第二章普通高中课程标准实验教科书普通高中课程标准实验教科书第一节第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律实验：探究小车速度随时间变化的规律教材图2.1-1青岛青大附中高中部青岛青大附中高中部 徐伦伟徐伦伟 教学目标：教学目标：知识与技能知识与技能 1 1根据相关实验器材，设计实验并熟练操作根据相关实验器材，设计实验并熟练操作 2 2会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度 3 3会用表格法处理数据，并合理猜想会用表格法处理数据，并合理猜想 4 4巧用巧用v vt t图象处理数据，观察规律图象处理数据，观察规律 5 5掌握画图象的一般方法，并能用简洁语

2、言进行阐述掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述 过程与方法过程与方法 1 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 2对打出的纸带，会用近似的方法得出各点的瞬时速度对打出的纸带，会用近似的方法得出各点的瞬时速度 3 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 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 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

3、时速度的求解方法通过实验探究过程，进一步熟练打点计时器的应用，体验瞬时速度的求解方法 情感态度与价值观情感态度与价值观 1 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、准确性与逻辑性性、准确性与逻辑性 2 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 3在对实验数据的猜测过程中，

4、提高学生合作探究能力在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力 4 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，使自己融入社会系，可引申到各事物间的关联性，使自己融入社会 5 5通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法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：教学重点： 1 1图象法研究速度随时间变化的规律图象法研究速度随时间变化的规律 2 2对运动的速度随时间变化规律的探究对运动的速度随时间变化规律的探究教学难点教学难点：1 1各点瞬时速度的

5、计算各点瞬时速度的计算2 2对实验数据的处理、规律的探究对实验数据的处理、规律的探究v2.2.实验原理：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，判断小车速度是否时间图象，判断小车速度是否均匀变化。均匀变化。一、进行实验一、进行实验1 1、实验目的、实验目的(1).(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。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

6、).(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。验数据的科学方法。(3).(3).分析小车在钩码牵引下速度随时间变化的规律。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、写纸、钩码、打点计时器、坐标纸。坐标纸。互动探究互动探究互动探究互动探究5.5.注意事项注意事项v（1）固定打点计时器时，应注意使两限位孔和小车运动轨）固定打点计时器

7、时，应注意使两限位孔和小车运动轨迹在同一直线上（原因？）迹在同一直线上（原因？）v（2）开始实验）开始实验:开始释放小车时开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器应使小车靠近打点计时器(原因？原因？)v（3）实验中）实验中 ：接通电源和释放小车。：接通电源和释放小车。 v (4) 打点结束后立即关闭电源。打点结束后立即关闭电源。v (5)要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰.二、处理数据二、处理数据1 1、纸带的处理、纸带的处理 （1）测平均速度）测平均速度 （2）测瞬时速度）测瞬时速度:平均速度平均速度瞬时速度瞬时速度（如何测（如何测x）互动探究互动探究位置编号

8、位置编号t/st/sx/mx/mv/(msv/(ms-1-1) )1 12 23 34 45 54 4、求各点瞬时速度、求各点瞬时速度（互动探究互动探究3 3、处理、处理数据数据教材图表教材图表(1)选择纸带选择纸带 如何选择一条合适的纸带如何选择一条合适的纸带?(2)数据处理数据处理 如何选择测量点（计数点）如何选择测量点（计数点）?互动探究互动探究三、三、v-t图象图象v1 1、图象特点：、图象特点：直观直观2 2、作图步骤、作图步骤（1 1）建系）建系 （2 2）描点）描点 （3 3）作图）作图注意注意! 1 1作图时应把尽量多的点连在一条直线上作图时应把尽量多的点连在一条直线上,2,2

9、不在线上的点应均匀的分布在线的两侧。不在线上的点应均匀的分布在线的两侧。t/s00.10.20.30.40.5v1/ms-116.5021.4026.3031.3536.3041.253 3、图象、图象舍去！舍去！描点连线作图描点连线作图 观察观察v-t图图t/sv/(m.s-1)舍去！舍去！vt问题问题1图线的图线的特点？特点？2小车的运小车的运动规律？动规律？3如何求加如何求加速度？速度？ 1 1、图线为直线、图线为直线 2 2、从图线上可以可以求出每一时刻的速度、从图线上可以可以求出每一时刻的速度 3 3、从图线上求出加速度，斜率、从图线上求出加速度，斜率k=k=v/v/t=a; t=a

10、; a a不变的直线运动叫做匀加速直线运动不变的直线运动叫做匀加速直线运动课后思考题课后思考题问题与练习问题与练习v一个物体沿着直线运动，其一个物体沿着直线运动，其v-t图如图所示，图如图所示，v（1）它在）它在1s末、末、4s末、末、7s末三个时刻的速度，哪个最大，哪个最小？末三个时刻的速度，哪个最大，哪个最小？v（2）它在）它在1s末、末、4s末、末、7s末三个时刻的速度方向是否相同？末三个时刻的速度方向是否相同？v（3）它在）它在1s末、末、4s末、末、7s末三个时刻的加速度，哪个最大，哪个最小？末三个时刻的加速度，哪个最大，哪个最小？v（4）它在）它在1s末、末、4s末、和末、和7s末

11、三个时刻的加速度方向是否相同？末三个时刻的加速度方向是否相同？1v/ms-10t/s4622dc8ba【典例】【典例】( (实验数据处理实验数据处理) )在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”实实验中，如图所示为记录小车运动情况的一条纸带，图中验中，如图所示为记录小车运动情况的一条纸带，图中a a、b b、c c、d d、e e为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔t t0.1 s0.1 s。(1)(1)计算计算d d、c c、b b各点的瞬时速度，各点的瞬时速度，v vd d_ m/s_ m/s，v vc c _ m/s_ m/

12、s，v vb b _ m/s_ m/s。(2)(2)在如图所示坐标系中作出小车的在如图所示坐标系中作出小车的v-v-图象，并根据图象求出图象，并根据图象求出a a _。 (3)(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度是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，此速度的物理意义是_。【解析】【解析】v(1)若时间较小，平均速度可以代替某点的瞬时速度。若时间较小，平均速度可以代替某点的瞬时速度。 vd点的瞬时速度点的瞬时速度 =390 cm/s=3.9 m/svc点的瞬时速度点的瞬时速度 =264 cm/s=2.64 m/svb点的瞬时速度点的瞬时速度 =138 cm/s=1.38

13、m/sv(2)由由(1)中数据作出小车的中数据作出小车的v-t图象如图所图象如图所v示，由图线的斜率可求得它的平均加速度示，由图线的斜率可求得它的平均加速度v(3)将图线延长后，与纵轴的交点的速度约将图线延长后，与纵轴的交点的速度约v是是v=0.12 m/s，它表示小车经过，它表示小车经过a点时的速度。点时的速度。cedx78.0v cm/s2t2 0.1bdcx52.80v cm / s2t20.1acbx27.60v cm/s2t2 0.122v1.26a m/s12.6 m/st0.1课堂小结课堂小结 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。相关典型问题回顾相关典型问题回顾v问题问题1：如何选择一条合适的纸带：如何选择一条合适的纸带开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始v问题问题2：如何选择测量