高中物理人教版必修1教案 實驗:探究小車速度隨時間變化的規(guī)律3
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111 第二章:勻變速直線運動的研究 1 實驗:探究小車速度隨時間變化的規(guī)律 天津市第四十五中學(xué) 王金娟 ● 教學(xué)目標(biāo): 一、知識與技能 (一) 能熟練使用打點計時器。 (二) 會根據(jù)相關(guān)實驗器材,設(shè)計實驗并完成操作。 (三) 會處理紙帶求各點瞬時速度。 (四) 會設(shè)計表格并用表格處理數(shù)據(jù)。 (五) 會用v-t圖像處理數(shù)據(jù),表示運動規(guī)律 (六) 掌握圖象的一般方法,并能用語音描述運動的特點。 二、過程與方法 (一) 初步學(xué)習(xí)根據(jù)實驗要求,設(shè)計實驗,探究某種規(guī)律的研究方法。 (二) 經(jīng)歷實驗過程,及時發(fā)現(xiàn)問題并做好調(diào)整。 (三) 初步學(xué)會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。 三、情感態(tài)度與價值觀: (一) 體會實驗的設(shè)計思路,體會物理學(xué)的研究方法。 (二) 培養(yǎng)根據(jù)實驗結(jié)果作出分析判斷并得出結(jié)論。 ● 教學(xué)過程 【教師提出問題】探究目的: 探究小車在重物牽引下的運動,研究小車速度隨時間的變化規(guī)律。 【讓學(xué)生猜想】小車的速度隨時間變化有幾種可能: 變化先快后慢;先慢后快;均勻變化等??山Y(jié)合速度圖象描述猜想。 【讓學(xué)生進(jìn)行實驗設(shè)計】提示如何測量出不同時刻的物體運動速度;最后確定打點計時器測速度。 【教師引導(dǎo)學(xué)生討論】實驗過程中注意事項: 1、開始釋放小車時,應(yīng)使小車靠近打點計時器。 2、先接通電源,計時器工作后,再放開小車,當(dāng)小車停止運動時及時斷開電源。 3、要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞,當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時用手按住它。 【學(xué)生活動】實驗過程: 1、 附有滑輪的長度板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路。 2、 用一條細(xì)繩栓住小車使細(xì)繩跨過滑輪,下邊掛上適量的鉤碼,讓紙帶穿過打點計時器,并把紙帶的一端固定在小車的上面。 3、 把小車停在靠近打點計時器處,接通電源后釋放小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一列小點。換上新的紙帶,重復(fù)實驗三次。 【學(xué)生活動】處理數(shù)據(jù) 【教師引導(dǎo)學(xué)生討論】處理數(shù)據(jù)過程中注意事項: 1、紙帶要選擇打出的點清晰的 2、舍掉開始過于密集的點 3、用每打5個點的時間為時間單位 即T=0.025s=0.10s這樣既可方便計算,又可減少誤差。 參考表格一: 計數(shù)點編號 0 1 2 3 4 5 6 時間t(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 相鄰兩計數(shù)點間 S01 S12 S23 S34 S45 S56 距離s(m) 對應(yīng)計數(shù)點速度m/s 參考表格二: 計數(shù)點編號 0 1 2 3 4 5 6 時間t(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 各計數(shù)點到0的距離s(m) 相鄰計數(shù)點的距離S(m) S01 S12 S23 S34 S45 S56 各計數(shù)點速度(m/s) v1= v2= v3= v4= v5= 4、不要直接去測量兩個計數(shù)點的距離而是要測量出各個計數(shù)點到計時零點的距離。 5、速度的計算方法:各計數(shù)點的瞬時速度是用計數(shù)點內(nèi)的平均速度來代替: v1= v2= 【學(xué)生活動】做出物體的速度——時間圖象。 精講:運用圖象來處理物理實驗數(shù)據(jù),這是一個難點,作圖象時要標(biāo)明橫縱坐標(biāo)軸代表的物理意義,選擇合適的標(biāo)度,以各點瞬時速度為縱軸,時間 t為橫軸,不在同一直線上的點盡量均勻分布在直線的兩側(cè)。 【學(xué)生活動】得出小車運動速度隨時間變化的規(guī)律。 在第一章,我們學(xué)習(xí)了通過v-t圖象計算加速度,你能利用所學(xué)知識去分析你作出的圖像嗎? ①(時間增加相同的△t,速度也會增加相同的△v) ②從函數(shù)關(guān)系:v=kt+b v與 t線性關(guān)系。小車的速度隨時間均勻增加(變化)小車做勻變速(a不變)的直線運動。 【創(chuàng)新拓展】 1、某同學(xué)用以下方法繪制的小車的v-t圖象,先把紙帶每隔0.1s 剪斷,得到若干短紙條,再把這些紙條并排貼在一張紙上,使這些紙條下端對齊,作為時間軸,標(biāo)出時間,最后將紙條上端中心連起來,于是得到v-t圖象。請你按以上辦法繪制這個圖象。這樣做有道理嗎?說說你的看法。 (剪下的紙條長度表示0.1秒時間內(nèi)位移大小,可近似認(rèn)為速度v=,紙條長度可認(rèn)為表示速度。) 2、某組同學(xué)實驗過程中將固定打點計時器一端的木板墊高,使木板有一傾斜角度,是否對實驗結(jié)果有影響?畫出的圖象有什么不同?(無;圖象與時間軸的夾角不同) 【練習(xí)反饋】 1、在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中,下列哪些器材是本實驗必須的?___ ①打點計時器 ②天平 ③低壓直流電源 ④細(xì)繩 ⑤紙帶 ⑥小車 ⑦鉤碼 ⑧秒表 ⑨一端有滑輪的長木板 ( ① ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑨ )達(dá)到實驗?zāi)康倪€需器材是:(低壓交流電源 刻度尺) 2、在實驗“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”中,我們采用的正確方法是: A 舍掉開頭過于緊密的點,找一個適當(dāng)?shù)狞c當(dāng)作計時起點。 B 、為了實驗精確,選取紙帶上第一個點作計時起點 C 、每相鄰計數(shù)點的時間間隔只能取0.1s。 D 、每相鄰計數(shù)點的時間間隔可視打點密度而定,可取0.02s 、0.04s 、…n0.02s均可。 ( A D ) 3、圖中給出了從0 點開始每5個點取一個計數(shù)點的紙帶。0,1,2,3,4,5,6均為計數(shù)點。(每兩個計數(shù)點間有4個點未畫出)。 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1=1.40cm S2=1.90cm S3=2.38cm S4=2.88cm S5=3.39cm S6=3.78cm 那么①計時器在打出1,2,3等點時小車的速度分別為: v1= cm/s ; v2= cm/s ; v3= cm/s ; v4= cm/s ; v5= cm/s ②在坐標(biāo)紙上畫出v-t 圖象 ③分析小車的速度隨時間變化的規(guī)律。 參考答案: ( v1=16.50cm/s v2=21.40cm/s v3=26.30cm/s v4=31.35cm/s v5=36.30cm/s) (小車的速度隨時間均勻增加)。 111- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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