学生实验教学设计实例

第一节

实验:探究小车速度随时间变化的规律

学习目标

1.巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。

2.通过实验探究,体验如何从实验研究中获取数据,学会利用图象处理实验数据的科学方法。

3.知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。

学习过程

主题1:实验研究（频闪照片，滴水法，打点计时器）

阅读教材中“进行实验”标题下的两段文字后分组讨论实验方案。请同学们思索一下怎样利用图示的实验装置探究小车速度随时间的变化规律。

主题2:处理数据

我们通过打点计时器得到了若干条纸带,采集了第一手资料,面对打出的纸带如何研究小车的运动呢?

阅读课本中“处理数据”标题下的两段文字后,讨论下列问题。

(1)怎样选择纸带?

(2)如何测量数据?

(3)怎样计算计数点的瞬时速度?

主题3:作出速度—时间图象(重点探究)

汽车沿平直的公路行驶,小明坐在汽车驾驶员旁注视着速度计,并记下间隔相等的各时刻的速度值,如下表所示。

t/s

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

v/(km·h-1)

20

30

40

50

50

50

50

35

20

5

0

从表中数据得到汽车在各段时间内的运动特点:在0~15 s内,汽车的速度在变化,每5 s速度增大

km/h;在15 s~30 s内汽车速度不变,速度大小为

km/h;在35 s~45 s 内汽车速度在变化,每5 s速度减小

km/h。 请你根据上表中的数据,在图中的坐标系中标出对应的点,并用平滑的线连接各点,你得到了什么图形?你能在图象中找出汽车在7.5 s时的速度值吗?

反思诊断

1.在实验中,下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是(

)。

A.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10 s B.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08 s C.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08 s D.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10 s

2.某同学使用电磁打点计时器做实验,接通电源后让物体拉动纸带运动,得到如下四条纸带,纸带的左端为打点的始端。下列说法正确的是(

)。

A.纸带①说明物体基本上做匀速直线运动

B.纸带②说明物体基本上做变速直线运动

C.纸带③说明物体做加速运动

D.纸带④说明物体做加速运动

3.如图甲、乙所示的两个图象为A、B两位同学从实验中得到数据后画出的小车运动的v-t图象。同学们看了两人的实验报告后,有四种看法,其中正确的是(

)。

A.A的实验误差比B的实验误差小

B.A的实验误差比B的实验误差大

C.A在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹

D.B在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹

4.在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,下列说法正确的是(

)。

A.通过调节,使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上

B.坐标轴单位长度越小越好

C.开始前要先接通电源后松开纸带,打完点要先断开电源后取纸带

D.钩码的质量越大越好

拓展提高

拓展一、根据纸带判断物体速度随时间变化的规律

1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,图中给出了从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:x1=1.40 cm,x2=1.90 cm,x3=2.38 cm,x4=2.88 cm,x5=3.39 cm,x6=3.87 cm。那么:

(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时,小车的速度分别为v1=16.50 cm/s,v2=

cm/s,v3=26.30 cm/s,v4=31.35 cm/s,v5=

cm/s。 (2)在平面直角坐标系中作出v-t图象。

(3)分析小车运动速度随时间变化的规律。

拓展二、根据纸带求匀变速直线运动的加速度

2.某同学在“探究小车运动速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,相邻点间的距离如图甲所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s。

(1)若从纸带上打A点的时刻开始计时,将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图乙所示的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。

(2)计算加速度的大小。

学会归纳