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1、2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律教学目标：一、知识与技能1 .能熟练使用打点计时器。2 .会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。3 .会处理纸带求各点瞬时速度。4 .会设计表格并用表格处理数据。5 .会用v-t图像处理数据，表示运动规律6 .掌握图象的一般方法，并能用语音描述运动的特点。二、过程与方法1 .初步学习根据实验要求，设计实验，探究某种规律的研究方法。2 .经历实验过程，及时发现问题并做好调整。3 .初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。三、情感态度与价值观：1 .体会实验的设计思路，体会物理学的研究方法。2 .培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。教学重点1 .图象法
2、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。教学难点对实验数据的处理规律的探究。教具准备学生电源、导线、打点计时器、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸、实物投影仪课时安排2课时设计思路在学生明确实验目的和实验原理的基础上， 设计探究的流程步骤：实验一一处理数据一 一作出速度一时间图象一一分析寻找小车的运动规律。教学过程【教师提出问题】探究目的：探究小车在重物牵引下的运动，研究小车速度随时间的变化规律。【让学生猜想】小车的速度随时间变化有几种可能：变化先快后慢；先慢后快；均匀变化等。可结合速度图象描述猜想。【让学生进行实验设计】 提示如何测
3、量出不同时刻的物体运动速度； 最后确定打点计时 器测速度。【实验】问题一：打点计时器结构如何？问题二：用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤？步骤：（1、附有滑轮的长度板平放在实验桌上，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、用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮，下边挂上适量的钩码，让纸带穿过打点 计时器，并把纸带的一端固定在小车的上面。3、把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后释放小车，让小车拖着纸带运动， 打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新的纸带，重复实验三次。问题三：本实验特别要注意哪些事项？固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位
4、置。滑轮不能过高。. 钩码数量不能过多，长木板两端高低相差不能太大。4 .开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。5 .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。6 .要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。 【处理数据】问题四：怎样分析和选取纸带上的点？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丁= 0.02 X 5s = 0.10s这样既可方便计算，又可减少误差。(也可取多个间隔为一个计数间隔时间要看具体情况灵活选定；原则上能取六、七 个计数点为宜。)计数点编号0123456时间t(s
5、)00.10.20.30.40.50.6各计数点到0的距离s(m)相邻计数点的距离S(m)S01S2S23S34S45小各计数点速度(m/s)V1=V2=V3=V4 =V5 =参考表格二:4、不 要直 接去 测量 两个 计数 点的参考表格一:计数点编号0123456时间t(s)0r 0.10.20.3：0.40.50.6相邻两计数点 问距离s(m)S01S12S23S34S45S56对应计数点速 度m/s距离而是要测量出各个计数点到计时零点的距离。5、速度的计算方法：各计数点的瞬时速度是用计数点内的平均速度来代替:S01 s12Vi= 2T2=S|2s232T【画速度一时间图象】问题六：如何处
6、理计算出来的数据?图象法：运用图象来处理物理实验数据，这是一个难点，作图象时要标明横纵坐标轴代表的物理意义，选择合适的标度，以各点瞬时速度为纵轴，时间 t为横轴，根 据所得数据，描点：观察和思考点的分布规律。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。问题七：从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？从函数关系：v=kt+b v与t线性关系。小车的速度随时间均匀增加（变化）小车做匀变速（a不变）的直线运动问题8:如何根据速度一时间图象（v-t图象）求小车的加速度和初速度？取任意两组数据求出A v和A t ,然
7、后代入A v/A t求解。在vt图象上取一段时间A t （尽量取大一些），找出两个时刻对应的坐标值求 出Av,代入Av/At求解。哪一种方法更好？（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 应该用图象上的点，而不是用实验所得到的数据）【创新拓展】1、某同学用以下方法绘制的小车的v-t图象，先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干 短纸条，再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间轴，标出时 问，最后将纸条上端中心连起来，于是得到 v-t图象。请你按以上办法绘制这个图象。 这样做有道理吗？说说
8、你的看法。_x（剪下的纸条长度表示0.1秒时间内位移大小，可近似认为速度 v=，纸条长度 可认为表示速度。）2、某组同学实验过程中将固定打点计时器一端的木板垫高，使木板有一倾斜角度，是否对实验结果有影响？画出的图象有什么不同？（无；图象与时间轴的夹角不同）【练习反馈】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？打点计时器天平低压直流电源细纯纸带小车钩码秒表 一端有滑轮的长木板（）达到实验目的还需器材是：（低压交流电源刻度尺）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
9、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、nX0.02s 均可。（A D ）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）。S1=1.40cm那么计时器在抒S=2.38Cm S4=2.88cm S2, 3一 尸3.39c*前5 小行4度分别为了5,m S 6=3.78cvi= cm/s &； v 2S2 cmS3； v 3=84 cm/sS5 v 4=cm/S6 ； v 5=cm/s在坐标纸上画出v-t图象分析小车的速度随时间变化的规律。参考答案：( v 1=16.50cm/s v 2=21.40cm/s v 3=26.30cm/s v 4=31.35cm/s v 5=36.30cm/s )( 小车的速度随时间均匀增加 ) 。