实验：探究小车速度随时间变化的规律.doc

长沙市中（小）学教师统一备课用纸
科目
物理
年级
高一
班级
K388
时间
2015年9月 23 日
课题
第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律
教学目标
知识和技能 1.掌握打点计时器的使用、纸带数据处理和测瞬时速度的方法．
2.能作出速度--时间图象．
3.能利用作出的时间—速度图象分析出小车速度随时间的变化规律
过程与方法 1.利用打上点的纸带判断物体的运动情况.
2.描点法化v—t图象.
情感态度和价值观 1.形成学习物理和研究物理问题的方法.
2.学习寻找规律的方法.
教材分析
重点： 对实验的设计 数据的处理
难点： 1、各点瞬时速度的计算。
2、对实验数据的处理、规律的探究。
教 学 过 程
一、导入新课
我们已经学习了用打点计时器测定物体运动的速度。我们这节课再利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。
二、推进新课
1、进行实验：
要探求一个物体的速度随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度直接测量瞬时速度是比较困难的，本实验中我们用打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度。
问题探究
（问题1）如果探究得到小车在砝码拉动下在平直的长木板上运动，纸带上打出的点与点的间隔距离相等，小车做什么运动？（匀速直线运动）

（问题2）在探究小车带动纸带运动时，纸带上的点与点之间距离不相等，说明小车做什么运动？（点与点之间距离不相等，说明相同的时间内位移不相等，小车做变速运动 ）
点评：通过探究这两个问题，我们知道若要了解做变速运动的小车的速度与时间的变化规律，就必须求出打每一个点的速度，由加速度公式便可求出相邻两点间的加速度便可知道运动过程中的加速度是否变化，这些问题需要我们先进行完实验才能处理。
1、实验目的
探究小车的速度随时间变化的规律
2、实验器材
①附有滑轮的长木板、②小车、③带小钩的细线、④25g的钩码3个⑤打点计时器、⑥、纸带 ⑦、刻度 、⑧学生电源、导线

教 学 过 程

3、实验原理
把纸带跟运动的物体连接在一起，并穿过打点计时器，这样纸带上的点不仅记录了物体和运动时间，而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置，研究这些点的情况，就可以了解物体和运动情况。
二、处理数据
问题：根据纸带上的点，如何探究小车速度与时间的关系？
学生交流讨论：
1、纸带上每一点的速度可以利用前后相邻两点的平均速度来表示。2、相邻两点时间间隔为0.02s，为了便于研究计算，每5个计时点取一个计数点，计算时T=0.1s，利用计数点求速度。
纸带分析
1、怎样分析和选取纸带上的点
开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始,每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数点之间的时间间隔是0.1s）；
取六个点，标号 0，1，2，3，4，5
2、如何计算所取点的速度？
平均速度 → 瞬时速度（如何测△x）
3、如何设计表格记录数据？

实验步骤
⑴ 木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路
⑵ 穿纸带；挂钩码。
⑶ 先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。
⑷ 换纸带，加钩码，再做一次.

注意几点：
１．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。
2．滑轮不能过高。
3．应考虑复写纸与纸带的位置关系。
4．钩码数量不能过多，长木板两端高低相差不能太大。
5．小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。
6．先接通电源，后 纸带。
7．打点结束后立即关闭电源。

教 学 过 程
三 实例探究
关于实验的步骤
［例］在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏 的步骤有（遗漏步骤可编上序号G、H ……）
A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源
B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
D．取下纸带
E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动
F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。

解答：（1）问A中应先通电，再放纸带。
（2）D中取下纸带前应先断开电源。
（3）补充步骤G：换上新纸带，重复三次。
步骤顺序为：B F E C A D G

三、小结
这节课重点是对重物牵引下小车的运动进行探究，在探究过程中，涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则，很好地提高了大家各方面的能力，同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础。
四、作业：
课后完成课本33页“问题与练习”中的习题。

教 学 反 思