第1节实验:探究小车速度随时间变化的规律教学设计一、教学目标知识与技能1.巩固打点计时器的使用,纸袋数据处理和求各点瞬时速度的方法。2.会用图彖处理数据,通过观察图像,得出规律。.3.知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。过程与方法1.经历探究小车的速度随时间变化规律的实验过程,了解用实验来探究物理规律的方法。2.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3.学会川表格和图像处理实验数据的方法。情感态度与价值观1•通过实验研究,体会如何从实验小获取数据,学会利用图像法处理实验数据的科学方法。2.通过探究实验,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、捉高创新意识。3.在对实验数据的猜测过程屮,提高学生合作探究能力。4.通过经历实验探索过程,体验运动规律探索的方法,感受实验对物理发展的推动作用。体会实验在发现自然规律中的作用。二、教学重难点重点:1.对运动的速度随时间变化规律的探究。2.图彖法研究速度随时间变化的规律、难点:1.各点瞬时速度的计算。2.对实验数据的处理。
三、教学过程【新课引入】在马路上我们经常会见到行驶的车辆,大家回想一下:汽车在启动的过程中,速度随时间是怎样变化的呢?(学生:汽年启动时,速度随时间是增加的。)是不是这样的呢,我们可以看汽车启动时码表上速度是怎么变化的。播放视频(视频中显示汽车码表上指针指的速度在逐渐增加)汽车启动时,速度随时间的变化可以通过看码表得出。实验小的小车在重物的牵引下,速度随吋间是如何变化的呢,乂该如何探究呢?引出实验n的:探究小年的速度随时间变化的规律演示小车在重物牵引卜的运动。学牛•通过观察,或者联想到汽车启动的情况,做出的猜想如下:小车在重物的牵引下,速度随时间的变化逐渐增大。我们的猜想是否正确呢,这就需要我们测出不同时刻的小车速度的情况。回顾我们上章学了用什么仪器测速度?学生:利用打点计时器在纸带上打点来测速度。师生一起温故打点计时器的基本知识、使用方法和测速度的方法。木实验的H的是探究小车的速度随时间变化的规律,请同学们利用桌上己给的器材,H己设计实验。实验器材(实验设计):学生电源、导线、打点计时器、小车、钩码、一端带有滑伦的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸。小组简述实验流程和步骤。然后学生小组实验。实验步骤:(1)把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌而,把打点计吋器固定在长模板上远离滑轮的一端,连接好电路。(2)把一条细绳栓在小车上,使细细跨过滑轮,下边挂上合适的祛码,把织带穿过打点计时器,并把织帯的一端固定在小车的麻面
(3)把小年停在靠近打点计时器处,启动电源,然后释放小午,让小年拖动纸带运动,打完一条纸带后立即关闭电源。(4)换上新纸带,重复操作三次。(5)增减所挂的钩码,或在小车上放置重物,再做两次实验,每次实验打3条纸带。待所有组实验操作结束后,小组回答实验注意事项,回答思考与讨论。实验注意事项1.滑轮不能过高,细绳应与木板平行.2.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。3.先接通电源,后让纸带运动。4.打点结束后立即关闭电源。实验数据的获得和处理思考与讨论:问题一:如何选取纸带上的点:开头过于密集的点舍掉,从清楚的点开始,每5个间隔収一个计数点。问题二如何测瞬时速度问题三;如果每5个点取一•个计数点,则毎相邻两个计数点的时间间隔是0.Is;如何测量出纸带上各计数点间的距离,写出操作方法用长刻度尺对齐各计数点,读出各计数点到零点的长度值测量、计算,并将结果填入表格,作v・t图像,小组展示白己小组的实验数据和图像。①根据所得数据,选择合适的标度建系(图象尽量分布在坐标系平而的大部分而积)②根据所得数据确定点的位置,观察和思考点的分布规律。③•“拟合”图彖:从点的分布可以冇很大把握地说这些点应该在一条直线上,画出一条直线,让尽可能多的点处在这条直线上,其余均匀分布,去掉偏差太大的点教师利用excel作出v-t图像。交流讨论,得出实验的规律。在重物的牵引下,小车的速度随时间均匀增加。
四、巩固练习1・关于用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验操作,下列说法中正确的是()A.长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低B.在释放小车前,小车应紧靠在打点计时器处C•应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动,再断开电源2.在川打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中,某同学冇如下操作步骤,其中错误的步骤是,遗漏的步骤是oA.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,松开纸带后再接通电源B.将扌J•点计时器固定在平板上,并接好电路C.把一条细绳拴在小午上,细绳跨过定滑伦下而悬挂适当的钩码D.取下纸带E.放手,使小车在平板上做加速运动F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后按合理序号排列。1.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,打点计时器使川的交流电的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图2亠5所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5这6个计数点,相邻两计数点Z间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点•对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下表中。012345678910111213距离d2|d3\测量值/cm□QU计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为巾二/So