《期备课参考高一物理人教版必修12.1实验探究小车速度随时间变化的规律教学课件共25张》由会员分享，可在线阅读，更多相关《期备课参考高一物理人教版必修12.1实验探究小车速度随时间变化的规律教学课件共25张（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、新课标人教版必修一新课标人教版必修一2.1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第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究知识与技能知识与技能1.根据相关实验器材，设计实验并熟练操作根据相关实验器材，设计实验并熟练操作2.会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度3.会用表格法处理数据，并合理猜想会用表格法处理数据，并合理猜想4.巧用巧用v- t图象处理数据，观察规律图象处理数据，观察规律5.掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述过程与方法过程与方法1.初步学习根据实验
2、要求设计实验，完成规律的探究方法初步学习根据实验要求设计实验，完成规律的探究方法2.对打出的纸带，会用近似的方法得出各点的瞬时速度对打出的纸带，会用近似的方法得出各点的瞬时速度3.学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法4.认识数学化繁为简的工具作用，直观地运用物理图象展现规律，认识数学化繁为简的工具作用，直观地运用物理图象展现规律，验证规律验证规律5.通过实验探究过程，进一步熟悉打点计时器的应用，体验瞬时通过实验探究过程，进一步熟悉打点计时器的应用，体验瞬时速度的求解方法速度的求解方法情感态度与价值观情感态度与价值观1.通过对小车运
3、动的设计，培养学生积极主动思考问题的习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、实验数据的图象展现，培养学生实事通过对纸带的处理、实验数据的图象展现，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、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、提高创新意识解决问题、提高创新意识3.在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力4.在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，在对现象规律的语言阐述中
4、，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引申到各事物间的关联性，还体现了各学科之间的联系，可引申到各事物间的关联性，使自己融入社会使自己融入社会5.通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法一、实验目的一、实验目的1 1、用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小、用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律。车速度随时间的变化规律。2.2.掌握判断物体是否做匀变速运动的方法掌握判断物体是否做匀变速运动的方法3.3.测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度二二、实实验验器器材材及及装装置置电源
5、，刻度尺电源，刻度尺钩码钩码小车小车细绳细绳纸带纸带打点计时器打点计时器一端附有定滑一端附有定滑轮的长木板轮的长木板三三、实实验验步步骤骤 把附有滑轮的长木板放在实验桌上；把附有滑轮的长木板放在实验桌上；将细绳绕过将细绳绕过滑轮并使滑轮伸出桌面滑轮并使滑轮伸出桌面；把打点计时器固定，连接好；把打点计时器固定，连接好电路。电路。 将纸带穿过打点计时器，连在小车后面将纸带穿过打点计时器，连在小车后面, ,并使小车并使小车停在靠近计时器处停在靠近计时器处, ,在小车的另一端通过细绳挂上钩在小车的另一端通过细绳挂上钩码。码。 先接通电源，然后放开小车，先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运让小车拖
6、着纸带运动，动，打完一条纸带后立即关闭电源打完一条纸带后立即关闭电源。 更换纸带，重复做三次。更换纸带，重复做三次。1.1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器2.2.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车停止运动时及时断开电源放小车，当小车停止运动时及时断开电源3.3.实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。所以碰坏或跌坏。所以，当小车到达滑轮前及时用手，当小车到达滑轮前及时用手按住它。按住它。4.4.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速小车
7、另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太小使度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差增大各段位移无法区别，从而使误差增大四、实验注意事项四、实验注意事项四四、处处理理纸纸带带舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始, ,若纸带若纸带上点与点之间的距离较小，上点与点之间的距离较小，每五个每五个每五个每五个计时点取一个计时点取一个计时点取一个计时点取一个计数点计数点计数点计数点 , ,依次标号为依次标号为依次标号为依次标号为0 0，
8、1 1，2 2，3 3，4 4，5 5 （间隔不（间隔不再是再是0.02s0.02s）（但要看具体情况灵活选定）；）（但要看具体情况灵活选定）；0.10s0.10s过于密集过于密集/ /不清晰的点不清晰的点问题问题1：怎样分析和选取纸带上的点？：怎样分析和选取纸带上的点？四四、处处理理纸纸带带例：求例：求3这个计数点的速度：这个计数点的速度： x 4 -x 2v3 = v24 = = 2tx 24 2tt为多少为多少?x1x2x3x4x5问题问题2：如何计算出所取点的瞬时速度？：如何计算出所取点的瞬时速度？五五、列列表表法法处处理理数数据据法法小车的瞬时速度随时间增大而增大。小车的瞬时速度随时
9、间增大而增大。思考思考:小车的具体运动规律是什么小车的具体运动规律是什么?- - 0.201 0.280 0.432 0.355 0.512 同理，可求出另外两条纸带的情况同理，可求出另外两条纸带的情况六六、图图象象法法处处理理数数据据法法1.1.根据所得数据，选择合适的标度建立直角根据所得数据，选择合适的标度建立直角坐标系（图象尽量分布在坐标系平面的大部坐标系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）分面积）2.2.根据所得数据描出各点的位置（描点法）根据所得数据描出各点的位置（描点法）, ,观察和思考各点的分布规律观察和思考各点的分布规律t/sv/(m/s)3.描描绘绘小小车车的的v I t
10、图图 各点的分布大致都落在一条直线上，因此，我们可以推断：如果各点的分布大致都落在一条直线上，因此，我们可以推断：如果没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这条直线上。没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这条直线上。画直线时，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏画直线时，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点差太大的点.通过图像可以判断小车做匀加速直线运动通过图像可以判断小车做匀加速直线运动哪一种方哪一种方法更好？法更好？4.如如何何利利用用v I t图图求求加加速速度度取任意两组数据求出取任意两组数据求出v 和和t ，然后代，然后代入
11、入a=a=v/t 求解。求解。在在v t 图象上取一段时间图象上取一段时间t（尽量取（尽量取 大一些），找出大一些），找出t 对应的对应的v ，代入，代入 a=a=v/t 求解。求解。（画图时让不在直线上的点尽可能等量地（画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧，就是为了使偏大或偏小分布在直线两侧，就是为了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小误差的一种手段，也就是说应该用图象上误差的一种手段，也就是说应该用图象上的点，而不是用实验所得到的数据）的点，而不是用实验所得到的数据）0.10.20.30.40.50.6t/so0.100.200.
12、300.40v/(m/s)与纵轴的与纵轴的交点是什交点是什么意思？么意思？如何求加如何求加速度？速度？t=0.4sV=？0.2m/s七、实验结论七、实验结论小车的速度随时间均匀增加小车的速度随时间均匀增加小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，速度增小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，速度增量相同；速度增量与时间成正比量相同；速度增量与时间成正比小车做匀加速直线运动小车做匀加速直线运动同步跟综训练同步跟综训练1.本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有中正确的有( )A每隔四个点取一个计数点，则计数点问的时间每隔四个点取一个计数点，则计数点问的时间
13、间隔为间隔为0.10秒；秒；B每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是间隔是0.08秒：秒：C每隔五个点取一个计数点，则计数点问的时间每隔五个点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为间隔为0.08秒；秒；D每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为间隔为0.10秒：秒：E每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为隔为0.08秒。秒。答案答案A同步跟综训练同步跟综训练2.用打点计时器测小车的运动速度用打点计时器测小车的运动速度,下列说法中下列说法中正确的是（）正确的是
14、（）A.必须选择点迹清晰的纸带必须选择点迹清晰的纸带,而且应以打点计时而且应以打点计时器打的第一个点作为第一计数点器打的第一个点作为第一计数点B.要舍去开头比较密集的点要舍去开头比较密集的点, 选后面较清晰的某选后面较清晰的某点作为第一个计数点点作为第一个计数点C.可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点D.在数据处理时在数据处理时,从器材上直接读取的原始数据从器材上直接读取的原始数据一定要有表格记录一定要有表格记录答案答案BCD同步跟综训练同步跟综训练3.在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度
15、如下计数点瞬时速度如下 计数点序号计数点序号123456计数点对应的时刻（计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度（通过计数点的速度（cms）44.062.081.0100.0 110.0 168.0为了计算加速度，合理的方法是（为了计算加速度，合理的方法是（ ） A根据任意两计数点的速度用公式算出加速度根据任意两计数点的速度用公式算出加速度B根据实验数据画出根据实验数据画出vt图，量出其倾角，由公图，量出其倾角，由公式式a = tan求出加速度求出加速度C根据实验数据画出根据实验数据画出vt图，由图线上相距较远图，由图线上相距较远的两点所对应的速
16、度、时间，用公式算出加速度的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度平均值作为小车的加速度 分析：方法分析：方法A偶然误差较大。方法偶然误差较大。方法D实际上也仅由始末两个实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应速度决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的的vt图，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。由图，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的
17、，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法B是错是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法然后利用公式算出加速度，即方法 C。答案。答案C 4.4.在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号号G G、H H ）A.A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器
18、处放开纸带，再接通电源再接通电源B.B.将打点计时器固定在平板上，并接好电路将打点计时器固定在平板上，并接好电路C.C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码适当重的钩码D.D.取下纸带取下纸带E.E.将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动速运动F.F.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔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写出合理的步骤顺序。将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。 同步跟综训练同步跟综训练解析：解析：（1）问）问A中应
19、先通电，再放纸带。中应先通电，再放纸带。（2）D中取下纸带前应先断开电源。中取下纸带前应先断开电源。（3）补充步骤）补充步骤G：换上新纸带，重复三次。：换上新纸带，重复三次。步骤顺序为：步骤顺序为：BFECADG当堂训练题当堂训练题1.1.在你练习使用打点计时器时在你练习使用打点计时器时, ,小车拖动纸带并在小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点上面打下一系列的小点, ,根据你所打出纸带根据你所打出纸带, ,在判在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时运动时 A.A.应通过测量纸带表示的运动的全程来判断？应通过测量纸带表示的运动的全程来判断？
20、B.B.必须通过计算任意两点间的平均速度来判断必须通过计算任意两点间的平均速度来判断C.C.必须通过计算全程的平均速度来计算必须通过计算全程的平均速度来计算D.D.可以通过测量每相邻两点间的距离可以通过测量每相邻两点间的距离, ,看其是否相看其是否相同来判断同来判断 ( D )答案答案 BC当堂训练题当堂训练题2. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀匀,下列判断正确的是（下列判断正确的是（ ）A点子密集的地方物体的运动速度比较大点子密集的地方物体的运动速度比较大B点子密集的地方物体的运动速度比较小点子密集的地方物体的运动速度比较小C点子不均匀说明
21、物体在做变速运动点子不均匀说明物体在做变速运动D点子不均匀说明打点计时器有故障点子不均匀说明打点计时器有故障3、甲、乙两车从平直公路上的同一处向同一方向运动，其速度图像如图所示，则 ( )A、开始阶段甲车在乙车的前面，20s后乙车比甲车的速度大B、开始阶段乙车在甲车的前面，20s后乙车比甲车的速度大C、20s末乙车追上甲车 D、在某一时刻乙车会追上甲车答案：答案：A A、D D当堂训练题当堂训练题4 4、某物体运动的、某物体运动的V-tV-t图像如图所示，下列说法图像如图所示，下列说法中正确的是中正确的是 ( )( )A A、物体在、物体在1s1s末和末和3s3s末运动方向发生变化末运动方向发生变化B B、物体在、物体在2s2s末回到出发点末回到出发点 C C、物体在、物体在2s2s末和末和4s4s末时速度为零末时速度为零D D、物体始终向前运动、物体始终向前运动答案：答案：CDCD当堂训练题当堂训练题
