（2021新人教版）高中物理必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律教案.docx

1、2.1 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 教学目标：教学目标： （一）知识与技能（一）知识与技能 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. 会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。 （二）过程与方法（二）过程与方法 1. 通过实验探究，体验如何从实验研究中获取数据，学会利用图像处理实验数据的科学方法； 2. 对打出的纸带，会用近似的方法得出各点瞬时速度。 （三）情感态度与价值观（三）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

2、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，解决间题，提高创新意识； 3. 在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作能力。 教学重难点：教学重难点： 重点： 1、处理纸带的数据分析，求各点瞬时速度。 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。 教学过程：教学过程： 一、导入新课：一、导入新课： 小车的速度是怎样随时间变化的？ 二、讲授新课：二、讲授新课： 1、实验思路 【教师引导】 要探究小车速度随时间变化的规律，就要想办法测量小车在不同时刻的瞬时速度。 直接测量瞬时速度是比较困难的，本实验中我们用打点计时器先记录物体不同时刻的位置

3、，再 对纸带进行分析计算得到各个时刻的速度。 【教师引导提问】该实验的目的是什么？ 【学生回答】 探究小车速度随时间的变化的规律。 【教师引导提问】该实验的原理是什么？引导学生设计实验 实验原理： 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运动的时间， 而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置，研究这些点的情况，就可以了解物体的运动情况。 2、进行实验 【教师引导】教师引导学生观察实验器材 【实验步骤】 （1）把附有滑轮的长板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑 轮的一端，连接好电路。 （2）把一条细绳栓在车上，使细绳跨过滑轮，下边

4、挂上合适的钩码。放手后，看小车能否在木板上 平衡的加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。 （3）把小车停在打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在 纸带上打下一列的小点，再按同样的方法（不改变钩码）打出两条纸带，从这三条纸带中选用一条 点迹清晰的。计为纸带 1。 （4）增加一个钩码，按上述方法打出纸带 2。 （5）在打纸带 1 的基础上再减少一个钩码，仍按上述方法打出纸带 3。 （6）整理器材。 【教师提问】本实验要特别注意哪些事项？ 【学生讨论】 【教师总结】 (1)固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。 (2)调节滑轮

5、高度时,细绳应与木板平行。 (3)应考虑复写纸与纸带的位置关系。 (4)钩码数量不能过多,也不能过少。 (5)小车应由紧靠打点计时器处开始释放,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。 (6)先接通电源,后让纸带运动。 (7)打点结束后立即关闭电源。 3、数据记录 【教师提问】怎样分析和选取纸带上的点？ 【教师总结】 舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始若纸带上点与点之间的距离较小，每五个计时点取一个计 数点 ,依次标号为 0，1，2，3，4，5 (间隔是 0.1s)。 【教师提问】如何计算出所取点的瞬时速度？ (1)测量各个计数点之间的距离应注意估读、单位。 (2)用求平

6、均速度的方法来求选择包括该点在内的一段位移x(该点最好处在中间时刻位置)， 找出对 应的时间t，用x/t 作为该点的瞬时速度。 【教师引导】制作表格并计算小车的瞬时速度 4、数据分析 【教师引导】 从表格数据中很难看出小车速度随时间变化的定量关系，可以考虑用 v-t 图像分析 【教师总结】 画 v-t 图像步骤： (1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致分布在坐标平面中央 (2)描点：描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标(所描的点一般用“ ”标明) (3)连线：用一条曲线或直线“拟合”这些点 仔细观察所描各点的分布情况用一条直线“拟合”这些点，即让所画的直线连接尽可能多的

7、点， 不能连接的点应均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点 【教师总结】通过直接分析图像的特点得到小车运动的v-t图像是一条倾斜的直线，那么当时间变 化相同的值t时，速度也会增加相同的值v。可以得出结论：小车的速度随时间均匀增加（或变 化）。 练习：见 ppt 【总结】 2.12.1 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 一、实验目的 1.进一步练习使用打点计时器； 2.2.处理实验数据，并据此判断小车的速度随时间的变化规律。 二、实验原理 1.利用打点计时器打出的纸带上记录的信息，可以计算出各时刻的瞬时速度。 2.利用描点法作出小车的v-t图像，根据图像判断小

8、车速度随时间的变化规律。 三、注意事项 1、固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。 2、调节滑轮高度时,细绳应与木板平行。 3、应考虑复写纸与纸带的位置关系。 4、钩码数量不能过多,也不能过少。 5、小车应由紧靠打点计时器处开始释放,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。 6、先接通电源,后让纸带运动。 7、打点结束后立即关闭电源。 四、数据处理 五、实验结论 【板书设计】【板书设计】 2.12.1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 一、实验思路实验思路 二、进行实验进行实验：小车在重物作用下拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打点。 三、记录数据记录数据：用平均速度代替瞬时速度的方法得到各计数点的瞬时速度。 四、数据分析数据分析：描点连线作图后，得到的图象是一条倾斜的直线。 五、实验结论：实验结论：在误差范围内得到的小车的 v-t 图象是一条倾斜的直线。 【教学反思】