学生实验ppt配套的教学设计及说课稿

高一物理

wl-gl-b1-u2-l1 《

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律》导学案

编写人：魏成刚

审核：高一物理备课组

编写时间：2017.9

【学习目标】

(1)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．

(3)会用表格法处理数据，并合理猜想．

(4)巧用v­t图像处理数据，观察规律．

(5)掌握画图像的一般方法，并能用简洁语言进行阐述．

(6)知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律．

【学习重点】

(1)图像法研究速度随时间变化的规律．

(2)对运动的速度随时间变化规律的探究．

【学习难点】

(1)各点瞬时速度的计算．

(2)对实验数据的处理、规律的探究．

【教学建议】

这是一节实验探究课，用到了前面介绍过的打点计时器测速度的知识．要求学生能够根据相关实验器材，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；掌握画图像的一般方法，并能用简洁语言进行阐述．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，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．重点做好数据处理部分和误差分析部分. 【新课导入】

情景导入

在我们的生活中有跳远助跑、骑车、高山滑雪等运动，自然界中有雨滴下落、鸽子飞翔、蜗牛爬行等运动，在这些运动中都有速度的变化，且变化规律不尽相同，我们怎样才能知道其速度随时间变化的规律呢？

如何探究一个物体速度随时间变化的规律呢？如何知道一个物体在不同时刻的速度呢？用什么仪器测量？

【实验目的】

1．进一步练习使用打点计时器．

2．利用v­t图像处理数据，并据此判断物体的运动性质．

3．能根据实验数据求加速度．

【实验原理】

1．速度的计算：用以纸带上某点为中间时刻的一小段位移的___________代替该点的瞬时速度，例如纸带上第n个点的瞬时速度vn＝___________，xn为第n－1个点与第n个点间的位移，T为________________的时间间隔．

【实验步骤】

1．如图2­1­1所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上___________的一端，连接电路．

2．把细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，

把纸带一端穿过打点计时器的________，

另一端固定在_____________上．

3．把小车停在靠近________________处，____________后，释放小车，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．

4．换上新的纸带，重复实验两次．

5．增减所挂钩码，按以上步骤重复两次．

[想一想] 在本实验中，如果长木板不是平放在实验桌上，而是与水平面有一定的夹角，那么对探究小车的运动规律是否有影响？

[答案]

【数据处理】

1．选取纸带：从几条纸带中选取一条点迹清晰的纸带，为便于测量，适当舍弃打点密集部分，选取一个适当的点作为计数起点(标记为0点)，以后每五个点取一个计数点，并依次标明1、2、3、4……则相邻计数点间的时间间隔为T＝0.10 s. 2．测量：测量各相邻计数点之间的距离，分别记为x1、x2、x3、x4……如图2­1­2所示．

3.计算、记录瞬时速度：用各段位移的平均速度代替中间时刻计数点的瞬时速度，计算各点速度，设计表格并记录．

4.作v­t图像：

(1)建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并分别选取适当的标度，使图像尽量分布在较大的坐标平面内，根据表格中的数据在坐标系中描点．

(2)用一条平滑的曲线或直线连接各点，让这条线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图2­1­3所示．

(3)观察所得到的图线，分析小车的速度随时间的变化规律．

(4)根据v­t图像求出其斜率，斜率表示小车运动的加速度．

[想一想] 一般情况下应如何选取计数点？这样选取的目的是什么？

自我检测

1．(实验原理)(多选)图2­1­6是用电磁打点计时器探究小车速度随时间变化的规律时得到的一条纸带，测量出AB＝1.20 cm，AC＝3.60 cm，AD＝7.20 cm，计数点A、B、C、D中，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，以下说法正确的是(

)

A．电磁打点计时器打出的纸带只能记录时间而不能记录位移

B．若电源频率f＝50 Hz，则每相邻的两个计数点之间的时间间隔为0.10 s C．若电源频率f＝50 Hz，则打下B点时小车的速度vB＝0.20

m/s D．本实验也可以采用电火花计时器

2．

(实验操作)一同学在使用电磁打点计时器时，纸带上的点不是圆点而是一些短线，这可能的原因是(

) A．接在直流电源上

B．电源电压不稳

C．电源频率不稳

D．打点针压得过紧

3．

(实验数据处理)(多选)如图2­1­7甲、乙所示为同一打点计时器打出的两条纸带，由纸带可知(

)

A．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比纸带乙的大

B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比纸带乙的小

C．纸带甲的加速度比纸带乙的大

D．纸带甲的加速度比纸带乙的小

4．

(实验综合考查)某同学用如图2­1­8甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系．

(1)电磁打点计时器接________________(选填“低压直流”“低压交流”或“220 V交流”)电源．

(2)实验时，使小车靠近打点计时器，先__________，再________．(均选填“接通电源”或“放开小车”) (3)若所接电源的频率是50 Hz，则每隔________ s打一个点．

(4)图乙是绘出的小车速度—时间关系图线，根据图线可求出小车的加速度为a＝________ m/s2.(保留三位有效数字)

课后反思