(课件)实验：探究小车速度随时间变化的规律教学

1、实验：探究小车速度随时间变化的规律 课程回顾一、加速度1、速度的变化量与发生这一变化所用时间之比，叫作加速度。2、 加速度是描述速度变化快慢即速度的变化率。3、定义式：4、加速度的单位是米每二次方秒；符号是m/s2或 ms-25、矢量性：加速度是矢量，它既有大小，也有方向。二、加速度的方向课程回顾在变速直线运动中，a与V0的方向相同则加速，a与V0的方向相反则做减速直线运动。三、从v-t图像看加速度1、图像的斜率就是加速度，且越靠近纵轴斜率越大，即加速度越大。2、斜率为正，表示加速度与所设正方向相同；3、斜率为负，表示加速度方向与所设正方向相反。新知导入物体的运动通常是比较复杂的，物体的运动规

2、律各不相同。怎样探索速度随时间变化的规律呢？高山滑雪、鸽子飞翔、猎豹捕食等这些运动中都有速度的变化。新知导入要想知道速度随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度。这一节我们研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的。新知讲解二、实验思路实验：探究小车速度随时间变化的规律 一、实验目的探究小车速度随时间变化的规律；练习使用打点计时器。要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，直接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，再通过对纸带的分析，计算得到相应时刻的瞬时速度。新知讲解把一端带有滑轮的长铝板平放在实验

3、桌上，铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的。三、设计实验新知讲解1、实验器材电磁式打点计时器，6v低压电源，复写纸，导线，一段带有滑轮的长木板，小车，细绳，钩码，刻度尺，坐标纸。新知讲解2、实验原理以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度 ，再用描点法画出小车的v-t图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小。v xt012345DEFGxt新知讲解四、进行实验让小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系

4、有槽码的细绳，把小车停在靠近打点计时器的位置。把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路。1、实验步骤新知讲解增减所挂的槽码（或在小车上放置重物），更换纸带，再做两次实验。先接通电源启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一行小点，打完一条纸带后立即关闭电源。新知讲解*注意事项1.开始释放小车的时候，小车应该靠近打点计时器。2.先通电，后释放小车。3.打点完毕，马上关闭电源。4.钩码的质量要适中，不能质量太大，也不能质量太小。5.实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。新知讲解五、数据记录1、纸

5、带计时起点的选择：选取点迹清晰的纸带，舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始，可选择相隔0.1 s（或更短）的若干计数点进行测量，依次标号为0、1、2、3、4、5.测量各计数点到0点的距离x。.图中相隔0.08s为一个计数点0 1 2 3 4新知讲解2、计数点瞬时速度的求法例题：如下图所示求纸带经过计数点2时的瞬时速度。 1 2 3x2x3x1x0用计算较准确的平均速度来代替某点的瞬时速度。参考答案：针对练习练习：如图所示为某次实验得到的一条纸带，从O开始每5个点取一个测量点，分别为A、B、C、D、E、F各点间距如图所示。根据_ （填公式）计算各点的瞬时速度，可得vA=_m/s，vB=_m/s，

6、vC=_m/s，vD=_m/s，vE=_m/s。0 A B C D E F 1.22 2.00 2.78 3.62 4.40 5.18v=x/tcm0.1610.2390.3200.4010.479新知讲解探究小车速度随时间变化的规律视频 新知讲解0 1 2 3 4 5 6.计数点中间有三个点没画出计数点01234567到0点距离相邻两计数点时间间隔计算各计数点的瞬时速度，填入表1中标有“v1 ”的一行。.72.286.1810.9216.8023.5231.8040.000.080.080.080.080.080.080.08新知讲解位置编号0123456时间 t /s0v1 /（ms-1）

7、v2 /（ms-1）v3 /（ms-1）0.280 0.432 0.355 0.512 同理，计算增减槽码后两次实验的速度，分别填入表1中标有“v2 ”和“v3 ”的两行内。0.201 0.080.160.240.320.400.480.3860.5430.6640.7880.9371.0300.5910.4230.5830.7380.9081.0681.233_新知讲解六、数据分析1、以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系。2、根据表1中的v、t 数据，在坐标系中描点作出v-t图像。3、通过观察、思考，找出这些点的分布规律。4、让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两

8、侧。新知讲解根据画出的v-t图像求出小车运动的加速度 。0 0.10.2 0.3 0.5 0.70.2t/sv/（m.s-1）0.61.20.40.81.00.40.6tv结论：小车的速度随时间的增加而均匀增加。新知讲解用计算机绘制v-t图像借助常用的数表软件，可以迅速、准确地根据表中的数据作出v-t图像，甚至能够写出图像所代表的公式。同学们阅读课文试一试用计算机绘制v-t图像。某一列的单元格中依次输入测量时间，在相邻的一列输入对应的速度值按照“插入”中的“图表”的提示就能一步步地得到所画的图像。做一做新知讲解如图为计算机画出的图像。课堂练习1、【2017河南郸城一中高一月考】电火花计时器的电

9、源应是_电源，通常的工作电压为_V ，实验室使用我国民用电时，每隔_s时间打一次点。交流2200.02课堂练习2、【2017西安市高一期中考试】使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有以下基本步骤：A.松开纸带让物体带着纸带运动B.穿好纸带C.把打点计时器固定好D.接通电源，进行打点以上步骤中正确的顺序是_CBDA课堂练习3、关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是（）A.长木板不能侧向倾斜，但可以一端高一端低； B.在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上； C.先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车； D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动。 B课堂练习4、

10、 在利用打点计时器探究匀变速直线运动的规律时得到如图所示的一条纸带，在用下列测量数据求4计数点的瞬时速度时，下列说法正确的是（） A. 利用3、5两点的平均速度计算，接近4计数点的瞬时速度 B. 利用2、5两点的平均速度计算，接近4计数点的瞬时速度C. 利用1、6两点的平均速度计算，接近4计数点的瞬时速度D. 利用0、6两点的平均速度计算，接近4计数点的瞬时速度0 1 2 3 4 5 60 1.40 3.55 6.45 10.15 14.55 19.70A拓展提高1、某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，所得纸带点间距过密，若利用该纸带分析小车运动情况，下列做法可行的是（ ）A. 每

11、隔9个点取一计数点，计数点时间间隔为0.2 s；B. 每隔2个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.4 s；C. 只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域 ； D. 只研究纸带前端几个较密的点所在区域。 A拓展提高2、打点计时器使用交流电源的频率为50 Hz，在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，若交流电的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较将（ ）A.偏大B.偏小 C.无影响D.无法判断 A课堂总结1、注意事项：开始释放小车的时候，小车应该靠近打点计时器。先通电，后释放小车。2、计数点瞬时速度的求法以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。3、v-t图像做法：通过观察、思考，找出这些点的分布规律，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。板书设计一、实验目的探究小车速度随时间变化的规律；练习使用打点计时器。二、实验思