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

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律【教学目标】1．能熟练使用打点计时器，会根据相关实验器材，设计实验并完成操作；会处理纸带求各点瞬时速度。2．会设计表格并用表格处理数据。3．会用v—t图像处理数据，掌握图象表示运动规律的一般方法，并能用语言描述运动的规律。【重点难点】用图象法研究速度随时间变化的规律【教学方法】比较、分析、归纳【教学用具】打点计时器、小车、钩码、附有滑轮的长木板、纸带【教学过程】一、进行实验1、实验步骤：（1）附有滑轮的长度板平放在实验桌上，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）用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮，下边挂上适量的钩码，让纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的上面。（3）把小车停在靠近打点计时器处，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小点。换上新的纸带，重复实验三次。2、实验注意问题：（1）开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器；（2）先接通电源，再释放小车，当小车停止运动时应及时关闭电源；（3）需防止钩码落地和小车与滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它；（4）钩码个数适当，以免a过大点太少，应以50cm的纸带取得20~40个连续点为佳。二、数据处理1、纸带的选取和测量：（1）多条纸带中选取一条点迹清晰且点迹排成直线的纸带进行处理。 （2）舍掉开头一段过于密集的，找一个适当的点做计时起点，为了减少测量误差和便于计算，每隔4个“计时点”选取一个“计数点”进行测时，相邻计数点的时间间隔为0.1秒。（3）测量距离时从选取的计时起点到各个计数点的距离。2、数据处理：（1）计算瞬时速度：参考表格一：计数点编号0123456时间t(s)00.10.20.30.40.50.6各计数点到0的距离s(m)相邻计数点的距离S(m)S01S12S23S34S45S56各计数点速度(m/s)υ1υ2υ3υ4υ5（2）做v—t图象：①建立坐标系，纵坐标轴为速度v，横坐标轴为时间t；②对坐标轴进行适当分度，使测量结果差不多布满坐标系；③描出测量点，应尽可能清晰；④用一条光滑的曲线（直线）连接坐标系中的点，明显偏离的点视为无效点，连线时应使连线两侧的点分布大致相同。3、对v—t图象的认知：（1）图象的物理意义：反映了速度随时间变化的规律不是物体运动的轨迹；（2）可以从图象上得到任一时刻的速度；（3）可以求出物体一段时间内的；（4）可以求物体的加速度：。【例1】某同学用以下方法绘制的小车的v-t图象，先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条，再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间轴，标出时间，最后将纸条上端中心连起来，于是得到v-t图象。请你按以上办法绘制这个图象。这样做有道理吗？说说你的看法。（剪下的纸条长度表示0.1秒时间内位移大小，可近似认为速度v=，纸条长度可认为表示速度。）【例2】某组同学实验过程中将固定打点计时器一端的木板垫高，使木板有一倾斜角度，是否对实验结果有影响？画出的图象有什么不同？（无；图象与时间轴的夹角不同） 【课外作业】1、教材：P5——（3）2、学海导航：P2——4【教学随感】