2019-2020年高中物理 2.1《實驗 探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》教案 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中物理 2.1《實驗 探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》教案 新人教版必修1 [教學(xué)目標(biāo)] 一、知識目標(biāo) 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、會用表格法處理數(shù)據(jù),并合理猜想。 二、能力目標(biāo) 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瞬時速度。 三、德育目標(biāo) 1 、通過對小車運動的設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生積極主動思考問題的習(xí)慣,并鍛煉其思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性。 2、通過對紙帶的處理,實驗數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度,能使學(xué)生靈活地運用科學(xué)方法來研究問題,解決問題,提高創(chuàng)新意識。 3、在對實驗數(shù)據(jù)的猜測過程中,提高學(xué)生合作能力。 [教學(xué)重點] 對實驗的設(shè)計 數(shù)據(jù)的處理 [教學(xué)難點] 1、各點瞬時速度的計算。 2、對實驗數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究。 [課時安排] 2課時 [教學(xué)過程] 一、導(dǎo)入新課 物體的運動通常是比較復(fù)雜的。放眼所見,物體的運動規(guī)律各不相同。在生活中,人們跳遠(yuǎn)助跑、水中嬉戲……在自然界了,雨滴下落,獵豹捕食,螞蟻搬家……這些運動中多有速度的變化。 物體的速度變化存在規(guī)律嗎?怎樣探索復(fù)雜運動蘊含的規(guī)律?怎樣探索復(fù)雜運動蘊含的規(guī)律呢? 要探究一個物體速度隨時間變化的規(guī)律,必須知道物體在不同時刻的速度。直接測量瞬時速度是比較困難的,我們可以借助打點計時器先記錄物體在不同時刻的位置,在通過對紙帶的分析,計算得到各個時刻的瞬時速度。 二、新課教學(xué) (一)進(jìn)行實驗 【實驗】 問題一:打點計時器結(jié)構(gòu)如何? 問題二:用打點計時器測小車的速度所需哪些實驗器材、實驗步驟? 步驟: 1、 附有滑輪的長度板平放在實驗桌上,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、 用一條細(xì)繩栓住小車使細(xì)繩跨過滑輪,下邊掛上適量的鉤碼,讓紙帶穿過打點計時器,并把紙帶的一端固定在小車的上面。 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列小點。換上新的紙帶,重復(fù)實驗三次。 問題三:本實驗特別要注意哪些事項? 1. 固定打點計時器時應(yīng)讓限位孔處在長木板的中央位置。 2. 滑輪不能過高。 3. 鉤碼數(shù)量不能過多,長木板兩端高低相差不能太大。 4.開始釋放小車時,應(yīng)使小車靠近打點計時器。 5.先接通電源,計時器工作后,再放開小車,當(dāng)小車停止運動時及時斷開電源。 6.要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞,當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時用手按住它。 (二)處理數(shù)據(jù) 問題四:怎樣分析和選取紙帶上的點? 1、紙帶要選擇打出的點清晰的 2、舍掉開始過于密集的點 3、用每打5個點的時間為時間單位選取計數(shù)點 即T=0.025s=0.10s這樣既可方便計算,又可減少誤差。 (也可取多個間隔為一個計數(shù)間隔時間要看具體情況靈活選定;原則上能取六、七個計數(shù)點為宜。) 參考表格一: 計數(shù)點編號 0 1 2 3 4 5 6 時間t(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 相鄰兩計數(shù)點間 S01 S12 S23 S34 S45 S56 距離s(m) 對應(yīng)計數(shù)點速度m/s 參考表格二: 計數(shù)點編號 0 1 2 3 4 5 6 時間t(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 各計數(shù)點到0的距離s(m) 相鄰計數(shù)點的距離S(m) S01 S12 S23 S34 S45 S56 各計數(shù)點速度(m/s) v1= v2= v3= v4= v5= 4、不要直接去測量兩個計數(shù)點的距離而是要測量出各個計數(shù)點到計時零點的距離。 5、速度的計算方法:各計數(shù)點的瞬時速度是用計數(shù)點內(nèi)的平均速度來代替: v1= v2= (三)作出速度—時間圖象 問題六:如何處理計算出來的數(shù)據(jù)? 圖象法:運用圖象來處理物理實驗數(shù)據(jù),這是一個難點,作圖象時要標(biāo)明橫縱坐標(biāo)軸代表的物理意義,選擇合適的標(biāo)度,以各點瞬時速度為縱軸,時間 t為橫軸,根據(jù)所得數(shù)據(jù),描點:觀察和思考點的分布規(guī)律。從點的分布可以有很大把握地說這些點應(yīng)該在一條直線上,用直線擬合,讓盡可能多的點處在直線上,不在直線上的點應(yīng)對稱地分布在直線兩側(cè)。 問題七:從圖上可以看出小車的速度隨時間怎樣變化? 小車的速度隨時間均勻增加(變化)小車做勻變速(a不變)的直線運動。 問題八:如何根據(jù)速度—時間圖象( v—t圖象)求小車的加速度和初速度? ①取任意兩組數(shù)據(jù)求出Δv和Δt,然后代入Δv/Δt求解。 ②在v—t圖象上取一段時間Δt(盡量取大一些),找出兩個時刻對應(yīng)的坐標(biāo)值求出Δv,代入Δv/Δt求解。 哪一種方法更好?(畫圖時讓不在直線上的點盡可能等量地分布在直線兩側(cè),就是為了使偏大或偏小的誤差盡可能地抵消,所以圖象也是減小誤差的一種手段,也就是說應(yīng)該用圖象上的點,而不是用實驗所得到的數(shù)據(jù)) 三、創(chuàng)新拓展 1、某同學(xué)用以下方法繪制的小車的v-t圖象,先把紙帶每隔0.1s 剪斷,得到若干短紙條,再把這些紙條并排貼在一張紙上,使這些紙條下端對齊,作為時間軸,標(biāo)出時間,最后將紙條上端中心連起來,于是得到v-t圖象。請你按以上辦法繪制這個圖象。這樣做有道理嗎?說說你的看法。 (剪下的紙條長度表示0.1秒時間內(nèi)位移大小,可近似認(rèn)為速度v=,紙條長度可認(rèn)為表示速度。) 2、某組同學(xué)實驗過程中將固定打點計時器一端的木板墊高,使木板有一傾斜角度,是否對實驗結(jié)果有影響?畫出的圖象有什么不同?(無;圖象與時間軸的夾角不同) 四、練習(xí)反饋 1、在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中,下列哪些器材是本實驗必須的?___ ①打點計時器 ②天平 ③低壓直流電源 ④細(xì)繩 ⑤紙帶 ⑥小車 ⑦鉤碼 ⑧秒表 ⑨一端有滑輪的長木板 ( ① ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑨ )達(dá)到實驗?zāi)康倪€需器材是:(低壓交流電源 刻度尺) 2、在實驗“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”中,我們采用的正確方法是: A 舍掉開頭過于緊密的點,找一個適當(dāng)?shù)狞c當(dāng)作計時起點。 B 、為了實驗精確,選取紙帶上第一個點作計時起點 C 、每相鄰計數(shù)點的時間間隔只能取0.1s。 D 、每相鄰計數(shù)點的時間間隔可視打點密度而定,可取0.02s 、0.04s 、…n0.02s均可。 ( A D ) 3、圖中給出了從0 點開始每5個點取一個計數(shù)點的紙帶。0,1,2,3,4,5,6均為計數(shù)點。(每兩個計數(shù)點間有4個點未畫出)。 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1=1.40cm S2=1.90cm S3=2.38cm S4=2.88cm S5=3.39cm S6=3.78cm 那么①計時器在打出1,2,3等點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在坐標(biāo)紙上畫出v-t 圖象 ③分析小車的速度隨時間變化的規(guī)律。 參考答案: ( v1=16.50cm/s v2=21.40cm/s v3=26.30cm/s v4=31.35cm/s v5=36.30cm/s) (小車的速度隨時間均勻增加)。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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