2.1實驗探究小車速度隨時間變化的規(guī)律課時：2制作人：陳亞明教學(xué)重點：1.圖像法研究速度隨時間變化的規(guī)律2.對運動的速度隨時間變化規(guī)律的探究教學(xué)難點：1.會計算各點瞬時速度。2.對實驗數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究。三維目標(biāo)知識與技能：（1）根據(jù)相關(guān)實驗器材，設(shè)計實驗并熟練操作。（2）會運用已學(xué)知識處理紙帶，求各點瞬時速度。（3）會運用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想。（4）巧用v-t圖像處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律。過程與方法：（1）初步學(xué)習(xí)根據(jù)實驗要求設(shè)計實驗，完成某種規(guī)律的探究方法。（2）對打出的紙帶，會用近似的方法得出各點的瞬時速度。（3）能直觀運用圖像展現(xiàn)規(guī)律、情感態(tài)度與價值觀：（1）在對實驗數(shù)據(jù)的猜測過程中，提高學(xué)生合作探究能力。（2）通過經(jīng)歷實驗探索過程，體驗運動規(guī)律探索的方法。教學(xué)手段：實驗演示和多媒體課件（ppt和flash）、視頻預(yù)習(xí)學(xué)案：1.試驗中把小車停在靠近處，先，然后，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一列小點，換上紙帶，重復(fù)實驗3次。2.打點計時器每隔打一次點，計時器打出的紙帶可直接獲得的物理量是任意兩點間，可直接測得的物理量是任意兩點間的.3.紙帶的選取原則.預(yù)習(xí)思考1.在實驗中，下列關(guān)于測量點間時間間隔的說法正確的是（）A.每隔四個點取一個測量點，則測量點間的時間間隔為0.1秒B.每隔四個點取一個測量點，則測量點間的時間間隔為0.08秒C.每五個點取一個測量點，則測量點間的時間間隔為0.10秒D.每五個點取一個測量點，則測量點間的時間間隔為0.12秒2.在用打點計時器“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，下述測量每相鄰兩計數(shù)點間距離的方法，正確的是（）A．當(dāng)兩個計數(shù)點間的距離較大時，可以用短尺把它分段測量B.當(dāng)某兩個計數(shù)點間的距離較小時，可以用短尺一次把它測完C．測量每兩個相鄰計數(shù)點間的距離，應(yīng)該用帶有毫米刻度的長尺的零刻度對準(zhǔn)起點，讀出各記數(shù)點對應(yīng)的刻度值，然后逐一相減，得出每兩個計數(shù)點間距離的數(shù)值D.分別逐個測出每兩個計數(shù)點間的距離，這樣便于記錄3.在用打點計時器“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，下列關(guān)于作v-t圖像的說法中，正確的是（）A.只要確定了v-t圖像中的兩點，就可以得到小車運動的v-t圖像，因此，實驗只需要測出兩組數(shù)據(jù)B.作v-t圖像是，所取的點越多，圖像就越準(zhǔn)確C.作出的v-t圖像應(yīng)該通過所有的點，圖線曲折也可以D.對于偏離直線較遠的點，說明誤差太大，應(yīng)舍去4.下列關(guān)于計數(shù)點的說法中，不正確的是（）A．相鄰計數(shù)點間的時間間隔相等B．計數(shù)點進行測量計算，既方便又可減少誤差C．相鄰計數(shù)點間的距離應(yīng)當(dāng)相等D．計數(shù)點是從計時器打出的實際點選出來的，相鄰計數(shù)點間點痕的個數(shù)相等課程導(dǎo)入在我們的生活中有跳遠助跑、騎車、高山滑雪等運動，在自然界中有雨點下落、鴿子飛翔、蝸牛爬行等運動，在這些運動中都有速度的變化，且變化規(guī)律不盡相同，我們怎樣才能知道其速度隨時間變化的規(guī)律呢？如何探究一個物體速度隨時間變化的規(guī)律呢？如何知道物體在不同時刻的速度？用什么儀器測量？情景激疑在科學(xué)上，為了描述實驗中測量量之間的關(guān)系，先將其在坐標(biāo)系中描點，然后用一條曲線（包括直線）“擬合”這些點。例如，我們用打點計時器研究小車在重物牽引下的運動，如果小車是做勻變速直線運動，那么根據(jù)測量的數(shù)據(jù)描點作出的v-t圖像，應(yīng)該是什么曲線？如何求小車的加速度？知識歸納1、實驗?zāi)康?1)練習(xí)使用打點計時器。（2）利用打上點的紙帶研究小車的運動情況，分析小車的速度是怎樣隨時間變化的。2、實驗原理（1）電磁打點計時器的使用：把紙帶穿過打點計時器，連在小車的后面，當(dāng)接通4—6V低壓交流電源時，位于振片一點的振針就跟著上下振動而打點。這時，如果紙帶運動，振針就在紙帶上打出一系列點，這樣通過研究紙帶上點的時間間隔和位移大小來確定小車的運動情況。（2）v-t圖像法：根據(jù)上一章的方法算出紙帶上各記數(shù)點的速度，即把包含記數(shù)點一段間隔x的平均速度v計算出來，用這個平均速度代表紙帶經(jīng)過記數(shù)點時的瞬時速度，根據(jù)各個記數(shù)點的瞬時速度，再作出v-t圖像，分析v-t的關(guān)系。3、實驗器材（1）打點計時器（2）附有滑輪的長木板（3）小車（4）帶小鉤的直線（5）25g的鉤碼4個（6）紙帶（7）刻度尺（8）學(xué)生電源、導(dǎo)線4.實驗步驟（1）把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。（2）把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊掛上等量的鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面。（3）把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，釋放小車讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列小點，換上新的紙帶，重復(fù)實驗三次。（4）從三條紙帶中選出一條比較理想的，舍掉開頭有些比較密集的點跡，在后邊便于測量的地方找一個適當(dāng)?shù)狞c看做開始點，為了測量方便和減小誤差，通常不用每打一次點的時間作為時間單位。而用每打五次點的時間作為時間單位，就是T=5*0.02s=0.1s。在選好的開始點下面標(biāo)明A,在第六個點的下面標(biāo)B,在第十一個點的下面標(biāo)C，以此類推，A、B、C、D...叫做記數(shù)點，兩個相鄰計數(shù)點間的距離分別是x1、x2、x3…（5）測出六段位移x1、x2、x3、x4、x5、x6的長度，把測量的數(shù)據(jù)計入表中。（6）以t為橫軸，v為縱軸，在v-t圖像中妙處這些記數(shù)點的坐標(biāo)，然后用一條直線擬合這些點，畫直線時要使它兩側(cè)的點數(shù)大致相同。（7）改變鉤碼個數(shù)，用不同的力拉小車重復(fù)上述（2）至（6）的實驗步驟，得到小車在受不同力的情況下v-t圖像。典例剖析例1在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，按照實驗先后順序，將下述步驟的代號填在橫線上把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面把打點計時器固定在木板沒有滑輪的一端，并連好電路換上新的紙帶，再重做兩次把長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼斷開電源，取出紙帶跟蹤訓(xùn)練1在實驗過程中，對于減小實驗誤差，下列方法中有益的是（）選取計數(shù)點，把每打5個點的時間間隔作為一個時間單位使小車運動的加速度盡量小些舍去紙帶上密集的點，只利用點跡清晰、點間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M行測量、計算選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實驗知識點二處理數(shù)據(jù)的方法情景激疑現(xiàn)代社會，圖像和文字一樣，已經(jīng)成為人們進行研究、交流的一個重要手段，科學(xué)家、工程師、社會學(xué)家、經(jīng)濟學(xué)家......社會上不同行業(yè)的人們正在越來越多地運用圖像。知識歸納我們通過實驗打出紙帶，用毫米刻度尺準(zhǔn)確測量出相鄰兩記數(shù)點間的間距，計算出各記數(shù)點對應(yīng)的瞬時速度，填入設(shè)計好的表格中，并且重復(fù)做三次實驗，根據(jù)表格中的v，t數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中仔細描點。我們可以看到，對于每次實驗，描出的幾個點都大致落在一條直線上。據(jù)此，我們大膽斷言：在很大程度上，如果是沒有實驗誤差的理想情況，所描出的各點應(yīng)全部落在某條直線上。這樣，我們做一條直線，使同一次實驗得到的各點盡量落到這條直線上，落不到直線上的點，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實驗的v-t圖像，它是一條傾斜的直線。如何由實驗得出的v-t圖像進一步得出小車運動的速度隨時間變化的規(guī)律。我們可以從兩條途徑進行探究：一是通過直接分析圖像的特點得到。小車運動的v-t圖像是一條傾斜的直線，那么當(dāng)時間增加相同的值，速度也增加相同的值，也就得出結(jié)論：小車的速度隨時間均勻增加（或變化）.二是通過得出函數(shù)關(guān)系式進一步分析研究，既然小車的v-t圖像是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v=kt+b，顯然v與t成線性關(guān)系，小車的速度隨時間均勻變化。跟蹤訓(xùn)練2在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，如圖給出了從0點開始，5個點取一個計數(shù)點的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計數(shù)點。測得：s1=1.40cms2=1.90cm，s3=2.38cm，s4=2.88cm，s5=3.39cm，s6=3.87cm。那么：00123456（1）在計時器打出點1、2、3、4、5時，小車的速度分別為：v1=cm/s，v2=cm/s，v3=cm/s，v4=cm/s，v5=cm/s。（2）在平面直角坐標(biāo)系中作出速度—時間圖象。（3）分析（說明）小車運動速度隨時間變化的規(guī)律。課堂小結(jié)因為打點計時器所打紙帶記錄了物體在一系列不同時刻的位置，所以通過紙帶分析可得到物體的運動規(guī)律，畫出v-t圖像，分析圖像得出結(jié)論。求紙帶上某點速度時，一般用一小段時間內(nèi)的平均速度代替。同步練習(xí)姓名：班級：完成評價：（A、B、C）完成時間（）分鐘制作人：陳亞明1.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，對于減小實驗誤差來說，下列方法中有益的是()A.選取計數(shù)點，把每打五個點的時間間隔作為一個時間單位B.使小車運動的加速度盡量小些C.舍去紙帶上密集的點，只利用點跡清晰、點間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠譁y量、計算D.選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實驗2.關(guān)于“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗操作，下列說法錯誤的是（）A.長木板不能側(cè)向傾斜，也不能一端搞一端低B.在釋放小車前，小車應(yīng)緊靠在打點計時器上C.應(yīng)先接通電源，待打點計時器開始打點后再釋放小車D.要在小車到達定滑輪前使小車停止運動3．在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，下列說法正確的是()A．長木板一定要水平擺放，不能一端高一端低B．使小車速度的變化盡可能快一些C．使用刻度尺測量長度時，要讀到最小刻度的下一位D．作v-t圖時，所描曲線必須經(jīng)過每一個點4．如圖所示為某次實驗中打出的一條經(jīng)過處理后的紙帶，圖中O為小車運動的起始點，A為所選取的第一個計數(shù)點，O點到A點之間有部分點不清晰，相鄰兩個記數(shù)點之間有4個點未畫出，電源頻率為50Hz，用毫米刻度尺測量后可直接算出（）A．從O點到F點運動的時間B．從A點到F點運動的平均速度C．C點時的瞬時速度vCD．G點時的瞬時速度vG5.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點瞬時速度如下計數(shù)點序號123456計數(shù)點對應(yīng)的時刻（s）0.100.200.300.400.500.60通過計數(shù)點的速度（cm／s）44.062.081.0100.0110.0168.0為了計算加速度，合理的方法是（）A．根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式算出加速度B．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v－t圖，量出其傾角，由公式a=tg求出加速度C．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v－t圖，由圖線上相距較遠的兩點所對應(yīng)的速度、時間，用公式算出加速度D．依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度6．在下列給出的器材中，選出“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中所需的器材并填在橫線上（填序號）。①打點計時器②天平③低壓交流電源④低壓直流電源⑤細線和紙帶⑥鉤碼和小車⑦秒表⑧一端有滑輪的長木板⑨刻度尺選出的器材是7.在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，得到一條記錄小車