高中物理必修第一册人教版2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 课件PPT

江苏省镇江中学2014级高一物理必修1教学案2013-52.1实验：探究小车速度随时间变化的规律班级__________姓名__________学习目标1.根据相关实验器材，设计实验并熟练操作.会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度.2.会用表格法处理数据，并合理猜想.巧用v-t图象处理数据，观察规律.3.掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述.重点与难点重点1.由实验数据得出v-t图象.2.由v-t图象得出小车的速度随时间变化的规律.难点1.实验探究过程注意事项.2.实验数据的处理.诵读预热备注打点计时器的构造如图.展示导入要探究一个物体的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.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在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度.问题1：如果探究得到小车在砝码拉动下在平直的长木板上运动，纸带上打出的点与点的间隔距离近似相等，那么小车做什么运动？问题2：在探究小车带动纸带运动时，纸带上的点与点间的距离不等，那么小车做什么运动？探究准备一．实验目的探究小车速度随变化的规律。二．实验原理利用打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化的规律。三．实验器材打点计时器、低压电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、、细线、复写纸片、。四．实验步骤1．如课本34页图所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，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．把一条细线拴在小车上，使细线跨过滑轮，下边挂上合适的。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．把小车停在靠近打点计时器处，接通后，放开，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。换上新纸带，重复实验三次。4．从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T=0.02s×5=0.1s。在选好的计时起点下面表明A，在第6点下面表明B，在第11点下面表明C……，点A、B、C……叫做计数点，两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3……5．利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表：第5页（共4页） 江苏省镇江中学2014级高一物理必修1教学案2013-5位置ABCDEFG时间（s）00.10.20.30.40.50.6v(m/s)6．以速度v为轴，时间t为轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点。7．通过观察思考，找出这些点的分布规律。五．注意事项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，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。3.牵引小车的钩码个数要适当。4.要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。一般在纸带上每5个点取一个计数点，间隔为0.1s。合作探究五.实验纸带1.2.3.六．数据处理(完成表格)1、纸带要选择打出的点清晰的2、舍掉开始过于密集的点3、用每打5个点的时间为时间单位选取计数点即T＝0.02×5s＝0.10s这样既可方便计算，又可减少误差。小车在几个时刻的瞬时速度位置编号012345678t/s00.10.20.30.40.50.60.70.8V1(m/s)V2(m/s)V3(m/s)七．做出速度-时间图像第5页（共4页） 江苏省镇江中学2014级高一物理必修1教学案2013-5当堂检测1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，小明与他同伴操作中有以下实验步骤，其中有错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号G、H……）_______________________.A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源B.将打点计时器固定在平板上，并接好电路C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当的钩码D.取下纸带E.将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动F.将纸带固定在小车后部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善并按合理的顺序写在横线上________________.2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得：s1=1.40cm，s2=1.90cm，s3=2.38cm，s4=2.88cm，s5=3.39cm，s6=3.87cm。那么：s6s5s4s3s2s10123456（1）在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1=cm/s，v2=cm/s，v3=cm/s，v4=cm/s，v5=cm/s。（2）在平面直角坐标系中作出速度—时间图象。（3）分析小车运动速度随时间变化的规律。课后作业1、在探究小车速度随时间变化规律的实验中，下列哪些器材是本实验必须的？＿＿＿①打点计时器②天平③低压直流电源④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板达到实验目的还需器材是：2、在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中，我们采用的正确方法是：A舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当作计时起点。B、为了实验精确，选取纸带上第一个点作计时起点C、每相邻计数点的时间间隔只能取0.1s。D、每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，可取0.02s、0.04s、…n×0.02s均可。3、图中给出了从0点开始每5个点取一个计数点的纸带。0，1，2，3，4，5，6均为计数点。（每两个计数点间有4个点未画出）。S1S2S3S4S5S6第5页（共4页） 江苏省镇江中学2014级高一物理必修1教学案2013-5S1=1.40cmS2=1.90cmS3=2.38cmS4=2.88cmS5=3.39cmS6=3.78cm那么①计时器在打出1，2，3等点时小车的速度分别为：v1=cm/s；v2=cm/s；v3=cm/s；v4=cm/s；v5=cm/s②在坐标纸上画出v-t图象③分析小车的速度随时间变化的规律。4．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的一段纸带如图所示，在纸带上选择A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出。(1)由纸带提供的数据求出打下C、E点时的小车的速度，填入下表：计数点序号BCDE计数点对应的时刻t/s00.10.20.3通过计数点时小车的速度v/m·s－10.250.45(2)根据上表中的数据，在图中作出小车运动的v－t图线；(3)根据作出的v－t图线可得小车运动的加速度为________m/s2。第5页（共4页） 江苏省镇江中学2014级高一物理必修1教学案2013-5第5页（共4页）