高中物理魯科版必修第一冊(cè)教學(xué)課件TeachingCourseware20XX.XX.XX第四節(jié)

科學(xué)測(cè)量：做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度第二章勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)PART.1PART.2PART.3PART.4素養(yǎng)目標(biāo)新課講解新課導(dǎo)入經(jīng)典例題目錄CONTENTSPART.2PART.4課堂練習(xí)課堂小結(jié)1.練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶數(shù)據(jù)處理和測(cè)量瞬時(shí)速度的方法。2.體會(huì)如何從實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)。3.學(xué)會(huì)利用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)方法。4.知道小車(chē)在重物牽引下運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。素養(yǎng)目標(biāo)新課導(dǎo)入在生活中，人們跳遠(yuǎn)助跑、水中嬉戲、駕車(chē)行駛、短道速滑.在自然界里，物體下落、鴿子飛翔、獵豹捕食、蝸牛爬行、螞蟻搬家……這些運(yùn)動(dòng)中都有速度的變化。物體的速度變化存在規(guī)律嗎？怎樣探索速度隨時(shí)間變化的規(guī)律呢？新課講解Newlessonexplanation新課講解一、運(yùn)動(dòng)時(shí)間和位移的記錄1.兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)方式：工作電壓：打點(diǎn)頻率：阻力來(lái)源：振針振動(dòng)，利用復(fù)寫(xiě)紙?jiān)诩垘狭粝曼c(diǎn)跡4-6V交流電與交流電的頻率相同，若為50Hz，則每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)振針和紙帶之間的摩擦，以及限位孔和紙帶間的摩擦，阻力較大電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用低壓交流的計(jì)時(shí)儀器新課講解打點(diǎn)方式：工作電壓：打點(diǎn)頻率：阻力來(lái)源：利用火花放電，在紙帶上“打”出點(diǎn)跡220V交流電與交流電的頻率相同，若為50Hz，則每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)來(lái)自紙帶本身的運(yùn)動(dòng)，阻力較小，實(shí)驗(yàn)誤差較小電火花計(jì)時(shí)器是利用火花放電時(shí)在紙帶上打出小孔而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器。新課講解0ABCDE

F

G打電計(jì)時(shí)器打出的紙帶時(shí)間間隔0.02s時(shí)間間隔0.02s上圖與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)是否有相似之處？該圖是如何得出的呢？頻閃燈的燈光頻率相當(dāng)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交變電源的頻率，而間隔相等時(shí)間出現(xiàn)的影像則相當(dāng)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)新課講解二、測(cè)量小車(chē)的瞬時(shí)速度電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或電火花計(jì)時(shí)器)、紙帶、刻度尺、導(dǎo)線(xiàn)、軌道、復(fù)寫(xiě)紙片、低壓交流電源(頻率是50Hz，電火花計(jì)時(shí)器使用220V交流電源，頻率也為50Hz)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）測(cè)量小車(chē)的瞬時(shí)速度。（2）判斷沿斜面下滑的小車(chē)是否做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。（3）學(xué)習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。2.實(shí)驗(yàn)器材新課講解3.實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)1.紙帶上打出的原始點(diǎn)為計(jì)時(shí)點(diǎn)。2.為便于測(cè)量和計(jì)算，選取間距較大且時(shí)間間隔相等的計(jì)時(shí)點(diǎn)來(lái)研究，這樣的點(diǎn)叫做計(jì)數(shù)點(diǎn)。如何選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)？舍去開(kāi)頭密集的點(diǎn)，選取便于測(cè)量的某點(diǎn)作為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，記為點(diǎn)0，依次向后每5個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別記為1，2，3…….相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間隔的時(shí)間T=0.10s。0123新課講解如何根據(jù)求紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度用較短時(shí)間間隔內(nèi)的平均速度可近似視為瞬時(shí)速度。3.用刻度尺量出相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的長(zhǎng)度，分別記為s1，s2，s3....1.用描點(diǎn)法可作出小車(chē)的v－t圖像2.根據(jù)圖像的形狀可判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)3.利用v－t圖線(xiàn)的斜率可求出小車(chē)的加速度。根據(jù)v－t圖像判斷速度的變化規(guī)律v/(m·s-1)

00.10.20.30.40.5

0.10.20.30.40.5?v?tt/s

新課講解(1)把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上，紙帶穿過(guò)限位孔，把復(fù)寫(xiě)紙?zhí)自诙ㄎ惠S上，并且壓在紙帶上面。(2)把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)接線(xiàn)柱接到6V的低壓交流電源上。(3)接通電源開(kāi)關(guān)，用手水平拉動(dòng)紙帶，使它在水平方向上運(yùn)動(dòng)，紙帶上就打下一系列點(diǎn)。(4)取下紙帶，從能看得清的某個(gè)點(diǎn)開(kāi)始，往后數(shù)出若干個(gè)點(diǎn)，如果共有

n

個(gè)點(diǎn)，那么

n

個(gè)點(diǎn)的間隔數(shù)為

n－1

個(gè)，則紙帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt＝(n－1)×0.02s。(5)用刻度尺測(cè)量出從開(kāi)始計(jì)數(shù)的點(diǎn)到最后的點(diǎn)間的距離Δx。(6)利用公式

計(jì)算出紙帶在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度。4.實(shí)驗(yàn)步驟新課講解新課講解1.固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)注意使兩限位孔和小車(chē)運(yùn)動(dòng)軌跡在同一直線(xiàn)上?；啿荒苓^(guò)高，細(xì)繩應(yīng)與木板平行。2.開(kāi)始釋放小車(chē)時(shí)，應(yīng)使小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。3.實(shí)驗(yàn)中“接通電源”和“釋放小車(chē)”兩步應(yīng)先接通電源，打點(diǎn)穩(wěn)定后釋放小車(chē)；打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源，再將紙帶取下。4.實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意保護(hù)小車(chē)及滑輪，要避免它們被碰壞或跌壞。所以，當(dāng)小車(chē)到達(dá)滑輪前需及時(shí)用手按住它。5.注意事項(xiàng)新課講解6.數(shù)據(jù)分析（2）計(jì)算計(jì)數(shù)點(diǎn)1，2，3，…對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度，將計(jì)算結(jié)果填入表格計(jì)數(shù)點(diǎn)012345t/ss/mv/（m·s-1）（1）選取一條點(diǎn)跡清晰便于分析的紙帶。新課講解（2）根據(jù)計(jì)算試據(jù)繪制速度隨時(shí)間變化的v—t圖像，判斷小車(chē)是否做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。①在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，描出數(shù)據(jù)點(diǎn)；②用一條平滑曲線(xiàn)（包括直線(xiàn)）

“擬合”這些點(diǎn)，讓這條線(xiàn)通過(guò)盡可能多的點(diǎn)，不在線(xiàn)上的點(diǎn)均勻分布在曲線(xiàn)兩側(cè)，偏差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì)。v－t圖像的數(shù)據(jù)點(diǎn)基本分布在一條直線(xiàn)上小車(chē)是否做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.50.61.21.00.80.60.40.2t/sv/(m·s-1)新課講解7.實(shí)驗(yàn)結(jié)論小車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。8.誤差分析誤差產(chǎn)生原因減小方法偶然誤差系統(tǒng)誤差①紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間隔距離得測(cè)量②v-t圖線(xiàn)作出的并非一條直線(xiàn)①小車(chē)、紙帶運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有摩擦②電源的不穩(wěn)定性①多次測(cè)量求平均值②大多數(shù)點(diǎn)在線(xiàn)上，不在線(xiàn)上的點(diǎn)盡可能分布在線(xiàn)的兩側(cè)①使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器②使用穩(wěn)壓電源新課講解（1）為什么標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)要避開(kāi)點(diǎn)跡密集部分，從距打點(diǎn)的開(kāi)始端幾厘米處選擇一個(gè)點(diǎn)記為點(diǎn)0？選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)間隔的時(shí)間越小，平均速度就越接近瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)誤差是否就一定越??？（2）請(qǐng)說(shuō)明你是如何得出瞬時(shí)速度的，并解釋得出上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的理由。（3）你能否根據(jù)上述v-t圖像求出小車(chē)的加速度大??？為了減少測(cè)量誤差。小車(chē)速度小點(diǎn)密集則多取幾個(gè)點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，反之可少取。新課講解經(jīng)典例題ClassicExample經(jīng)典例題

例1.（1）如圖所示是電火花計(jì)時(shí)器的示意圖。電火花計(jì)時(shí)器和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，工作時(shí)使用_______（選填“交流”或“直流”）電源，當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí)，每隔______s打一次點(diǎn)。其工作時(shí)的基本步驟如下：A.當(dāng)紙帶完全通過(guò)電火花計(jì)時(shí)器后，及時(shí)關(guān)閉電源B.將電火花計(jì)時(shí)器電源插頭插入相應(yīng)的電源插座C.將紙帶從墨粉紙盤(pán)下面穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)器D.接通開(kāi)關(guān)，聽(tīng)到放電聲，立即拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)上述步驟正確的順序是________。（按順序填寫(xiě)步驟編號(hào)）交流0.02CBDA經(jīng)典例題（2）如圖所示的紙帶是某同學(xué)練習(xí)使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí)得到的，紙帶的左端先通過(guò)電火花計(jì)時(shí)器，從點(diǎn)跡的分布情況可以斷定紙帶的速度變化情況是__________（選填“速度減小”或“速度增大”）。若所用電源的頻率為50Hz，從打下A點(diǎn)到打下B點(diǎn)共14個(gè)點(diǎn)跡，歷時(shí)______s。速度增大0.26經(jīng)典例題例2.在“測(cè)量小車(chē)的瞬時(shí)速度”的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的一條紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.1s。（1）計(jì)算D、C、B各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，vD＝_____m/s，vC＝_____m/s，vB＝_____m/s（2）以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在如圖所示坐標(biāo)系中作出的v－t圖像，并根據(jù)圖像求出加速度a＝_________。2.641.383.9012.6m/s2經(jīng)典例題偶然誤差較大，沒(méi)有充分利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。例3.一物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，已知連續(xù)相等時(shí)間T內(nèi)的六段位移如圖所示。某同學(xué)計(jì)算物體加速度時(shí)，選取紙帶上任意兩段位移，利用公式?s=s2－s1＝aT2計(jì)算物體的加速度，你認(rèn)為這種方法有何不妥？課堂練習(xí)ClassroomPractice課堂練習(xí)課堂練習(xí)課堂練習(xí)課堂練習(xí)課堂