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高中物理《探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》的教案設計
【學習目標 細解考綱】
1．會正確使用打點計時器打出的勻變速直線運動的紙帶。
2．會用描點法作出 v-t 圖象。
3．能從 v-t 圖象分析出勻變速直線運動的速度隨時間的變化規(guī)律。
4．培養(yǎng)學生的探索發(fā)現(xiàn)精神。
【知識梳理 雙基再現(xiàn)】
一．實驗目的 探究小車速度隨 變化的規(guī)律。
二．實驗原理 利用 打出的紙帶上記錄的數(shù)據(jù)，以尋找小車速度隨時間變化的規(guī)律。
三．實驗器材 打點計時器、低壓 電源、紙帶、帶滑輪的長木板、小車、 、細線、復寫紙片、 。
四．實驗步驟
1．如課本34頁圖所示，把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，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．把一條細線拴在小車上，使細線跨過滑輪，下邊掛上合適的 。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 后，放開 ，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一行小點，隨后立即關閉電源。換上新紙帶，重復實驗三次。
4．從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭比較密集的點跡，在后邊便于測量的地方找一個點做計時起點。為了測量方便和減少誤差，通常不用每打一次點的時間作為時間的單位，而用每打五次點的時間作為時間的單位，就是T=0.02 s ×5=0.1 s 。在選好的計時起點下面表明A，在第6點下面表明B，在第11點下面表明C……，點A、B、C……叫做計數(shù)點，兩個相鄰計數(shù)點間的距離分別是x1、x2、x3……
5．利用第一章方法得出各計數(shù)點的瞬時速度填入下表：
位置 A B C D E F G
時間（s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
v(m/s)
6．以速度v為 軸，時間t為 軸建立直角坐標系，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在直角坐標系中描點。
7．通過觀察思考，找出這些點的分布規(guī)律。
五．注意事項
1． 開始釋放小車時，應使小車靠近打點計時器。
2． 先接通電源，計時器工作后，再放開小車，當小車停止運動時及時斷開電源。
3． 要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當小車到達滑輪前及時用手按住它。
4． 牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當，以免加速度過大而使紙帶上的點太少，或者加速度太小而使各段位移無多大差別，從而使誤差增大。加速度的大小以能在60cm長的紙帶上清楚地取得六七個計數(shù)點為宜。
5．要區(qū)別計時器打出的點和人為選取的計數(shù)點。一般在紙帶上每5個點取一個計數(shù)點，間隔為0.1 s 。
【小試身手 輕松過關】
1．在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中，按照實驗進行的先后順序，將下述步驟地代號填在橫線上 。
A．把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面
B．把打點計時器固定在木板的沒有滑輪的一端，并連好電路
C．換上新的紙帶，再重做兩次
D．把長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面
E．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
F．把一條細線拴在小車上，細線跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼
G．斷開電源，取出紙帶
2．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）。
�、俅螯c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
3．某同學在“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)點的瞬時速度如表格中所示：
計數(shù)點序號 1 2 3 4 5 6
計數(shù)點對應時刻（s） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
通過計數(shù)點的速度（m/s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 138.0
請作出小車的v-t圖象，并分析運動特點。
4．兩做直線運動的質點A、B的 v- t圖象如圖所示，試分析它們的運動情況。
【基礎訓練 鋒芒初顯】
5．一個人沿平直的街道勻速步行到郵局去發(fā)信，又以原速率步行返回原處，設出發(fā)時的方向為正，在下列四個圖中近似描述他的運動的是（ ）
6．甲、乙兩物體在同一直線上運動，它們的 v-t 圖象如圖，可知（ ）
A．在t1時刻，甲和乙的速度相同
B．在t1時刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反
C．在t2時刻，甲和乙的速度方向相同，加速度方
向也相同
D．在t2時刻，甲和乙的速度相同，加速度也相同
【舉一反三 能力拓展】
7．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，每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=1.40 cm，s2=1.90 cm，s3=2.38 cm， s4= 2.88 cm，s5=3.39 cm，s6=3.87 cm。那么：
（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）在平面直角坐標系中作出速度—時間圖象。
（3）分析小車運動速度隨時間變化的規(guī)律。
【名師小結 感悟反思】
在紙帶上選取合適的測量點作為計時起點，在選好計數(shù)點后利用平均速度近似為該點瞬時速度的方法，得出各計數(shù)點的瞬時速度，描點連線作圖建立速度—時間圖象可直觀地描繪出質點的運動情況。
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