新课标人教版高一物理必修一2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律.ppt

* 小玩具车的速度 导 入 新 课 小轿车的速度 自行车的速度 火车的速度 游乐园碰碰车 这些物体的快慢不同,他们的运动遵循着什么规律呢?如何探寻物体的速度随时间的变化规律呢？ 第一节 探究小车随 时间变化的规律 (1)知识与技能 根据相关实验器材,设计实验并熟练操作。 学会运用已学知识处理纸带,求各点的瞬时速度。 会用表格法处理数据,并合理猜想。 巧用v－t图像处理数据,观察规律。 掌握画图像的一般方法,并能用简洁的语言进行阐述。 教 学 目 标 (2)过程与方法初步学习根据实验要求设计实验,完成某种 规律的探究方法。对打出的纸带,会用近似的方法得出各点的 瞬时速度。初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的方法。认识数学化繁为简的工具作用,直观运用物理图像展现规律,验证规律。通过实验探究过程,进一步熟练打点计时器的应用,体验瞬时速度的求解方法。 (3)情感态度与价值观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通过纸带的处理方法、实验数据的图像展现,培养学生实事求是的科学态度在对现象规律的语言阐述中,提高学生的语言表达能力通过经过实验探索过程,体验运动规律的探索方法 教学重难点 教学重点图像法研究速度随时间变化的规律。 对运动物体的速度随时间变化规律的探究。 教学难点各点的瞬时速度的计算。 对实验数据的处理、物理规律的探究。 （1）进行试验 （2）处理数据 （3）作出速度——时间图像 本 节 导 航 实验室如何探究小车的运动速度与时间的关系？ 如何设计实验？ 利用小车拖动的纸带，研究小车的运动。 需要哪些器材？ 小车、打点计时器、带滑轮的长木板、纸带、刻度尺、勾码 （1）进行试验 ①附有滑轮的长木板②小车③带小钩的细线④25g的钩码3个,也可以用50g的钩码 ⑤打点计时器⑥纸带⑦刻度尺⑧学生电源、导线。 实验用具 探究小车速度与时间变化的运动规律装置图 实验设计 ⑴把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长模板上远离滑轮的一端,连接好电路。 ⑵把一条细绳栓在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的砝码,启动电源,然后释放小车,让小车拖动纸带运动,打完一条纸带后立即关闭电源。⑶换上新纸带,重复操作三次。 实验步骤 (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)滑轮不能过高。 (3)应考虑复写纸与纸带的位置关系。 (4)钩码数量不能过多,长木板两端高低相差 不能太大。 (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。 注意事项 （2）数据处理 怎样分析和选取纸带上的点？ 开头过于密集的点舍掉,纸带的一段;若纸带上点与点之间的距离较小,可取多个间隔(可5)为一个计数间隔时间(间隔不再是0.02s)(但要看具体情况灵活选定);原则上能取六、七个计数点为宜;给选取的点加标记。 如何计算出所取点的速度？ 用求平均速度的方法来代替,选择包括该点在内的一段位移(该点最好处在中间时刻位置)Δx,找出对应的时间Δt,用Δx／Δt作为该点的瞬时速度)。 对于选取的两个端点的速度暂时不计算(误差较大);测量各个计数点之间的距离应考虑估位、单位。 如何处理计算出来的数据？ (1)列表法 (注意列表要求) v2/ms-1 v1/ms-1 时间/s 5 4 3 2 1 0 位置 (2)图象法 ①根据所得数据,选择合适的标度建立坐标系(让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积)。  ②描点：观察和思考点的分布规律。 ③拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上,用直线拟合,让尽可能多的点处在直线上,不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。 如何根据速度—时间图象( v—t图象)求小车的加速度和初速度？ ①取任意两组数据求出Δv和Δt,然后代入Δv／Δt求解。 ②在v—t图象上取一段时间Δt(尽量取大一些),找出两个时刻对应的坐标值求出Δv,代入Δv／Δt求解 注意： (1)选择所打纸带中点迹最清晰的一条,舍弃开头一些过于密集的点,找一个适当的点当作计时起点。 (2)选择相隔0.1s,即中间空四个点的时间间隔的若干计数点进行测量,并把数据填入表格。 (3)计算各点的瞬时速度,填入自己设计的表格中 （3）作出速度－时间 图