人教版 (2019)必修 第一册1 实验：探究小车速度随时间变化的规律教学设计

课题

实验：探究小车速度随时间变化的规律

共 2 课时

第 2课时

课型

新授

教

学

目

标

1. 通过实验探究物体运动的速度随时间变化的规律，提升实验设计，处理信息。
2. 描绘v-t图像，并通过对图像观察、思考，找出物体速度变化的规律。
3. 体会研究直线运动的一般思路。
4. 践行社会主义核心价值观，培养学生科学精神、创新精神和爱国情怀。

重

难

点

重点：通过纸带上的点迹计算加速度；根据图像分析加速度的情况。

难点：求加速度。

教

学

策

略

实验探究

教   学   过   程

课前、课中反思

复习引入

教师提问：测量速度有哪些方法？

学生回答：略

教师活动：及时点评、表扬并总结

教师提问：打点计时器可以直接测量什么物理量？

 学生回答：位移、时间 并且位移用刻度尺测量；时间为两计时点的时间间隔——0.02s

教师提问：通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？

学生回答：可以求两点间的平均速度→一点的瞬时速度→加速度

二:实验目的

1.进一步练习使用打点计时器及利用纸带求瞬时速度。

2.探究小车速度随时间的变化规律。

3. 会用v-t图像处理数据，并由图像探究小车的速度随时间变化的规律

三：实验原理和方法

1.瞬时速度的计算：各计数点的瞬时速度可用以该点为中间时刻的一段时间内的平均速度来代替

2.根据v－t图象判断运动性质：用描点法可作出小车的v－t图象，根据图象的形状可判断小车的运动性质。

3.加速度的计算：利用v－t图象的斜率求出小车的加速度。

四：实验器材

打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源。

五：实验操作

1．如图所示， 在长木板上固定打点计时器，连接电路。让小车停在靠近打点计时器的位置，安装好纸带。

2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。

3．把小车停在靠近打点计时器处，启动打点计时器，释放小车，打点完成后关闭电源，观察纸带的点迹是否清晰。

4．换上新的纸带，重复实验两次。

5．增减所挂钩码的质量，更换纸带，再做两次实验。

六：数据处理

1.瞬时速度的计算

 (1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4…如图所示。

   (2)依次测出01、02、03、04…的距离x1、x2、x3、x4…。

(3)1、2、3、4、…各点的瞬时速度分别为：v1＝、v2＝、v3＝、v4＝、….将计算得出的各点的速度填入表中．

(4)根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律．

2.作出小车运动的v-t图像

（1）.在坐标纸上构建平面直角坐标系，以时间为横轴，以速度为纵轴。将表格中记录的数据绘入表格。

（2）观察描绘的点，画一条直线，使之尽可能的穿过更多的点，不在线上的点要均匀的分布在直线两侧，偏离直线太远的舍去。

(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律。

（4）根据所画v­t图象求出小车运动的加速度a＝.

七：实验结论

1. 根据实验所得图像为直线（斜率为a）
2. 小车的速度随时间均匀增加，斜率a不变的直线运动为匀加速直线运动。

八：误差分析

1．木板表面粗糙程度不同，摩擦不均匀．

2．测量的位移有误差．

3．作v­t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差．

九：注意事项

1．  开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。

2．  限位孔和小车轨迹要在同一直线上。

3．  先接通电源，再释放小车。

4．  打点结束，立即断开电源．

5．  要防止钩码落地，避免小车碰撞滑轮，在小车到达滑轮前用手按住。

6．  选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少．

6．要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为t＝0.1 s.

7．在坐标纸上画v­t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内.

注意：本教案设计为两个课时，第一课时教师要求学生预习的同时把上述内容教学完毕，先由学生自我探究实验，再由教师进行演示实验，并在实验过程中对学生之前在实验中的优缺点进行点评。第二课时主要讲解练习册上的题目，对学生的学习进行巩固提高。

课

后

反

思