高中物理必修一力教案
發(fā)表時(shí)間:2020-09-28高一物理上冊(cè)必修一《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》精品教案。
高一物理上冊(cè)必修一《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》精品教案
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)目標(biāo)
1.圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.2.對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究。3.各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算.4.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):1.圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.2.對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究
教學(xué)難點(diǎn):1.各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算.2.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.
教學(xué)工具
ppt課件
教學(xué)過(guò)程
一、回顧引入:
[討論與交流]
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,讓學(xué)生先回顧上一章是怎樣使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的,討論后回答.
生1:把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好,裝好紙帶.開(kāi)啟電源,手水平地拉動(dòng)紙帶,紙帶上就會(huì)打出一行小點(diǎn).
生2:不,老師,他忘了及時(shí)關(guān)閉電源.
師:對(duì),千萬(wàn)別忘了及時(shí)關(guān)閉電源.這樣做的好處是什么?為什么要這樣做?
生3:為了節(jié)省電能,因?yàn)閲?guó)家電力能源緊張.
生4:不,因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器是按間歇工作設(shè)計(jì)的,所以長(zhǎng)期工作可能會(huì)因線圈發(fā)熱而損壞.這樣做是為了保護(hù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
師:物體的速度變化存在規(guī)律嗎?怎樣探索復(fù)雜運(yùn)動(dòng)蘊(yùn)含的規(guī)律呢?
要想探究一個(gè)物體隨時(shí)間變化的規(guī)律,必須知道物體在一系列不同時(shí)刻的速度.直接測(cè)量瞬時(shí)速度是比較困難的,我們可以借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先記錄物體在不同時(shí)刻的位置,再通過(guò)對(duì)紙帶的分析、計(jì)算得到各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度.
讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn),井口頭闡述相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材及步驟.
生:實(shí)驗(yàn)中需要的器材應(yīng)該有:附有滑輪的長(zhǎng)木板,小車,帶小鉤的細(xì)線,鉤碼,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,紙帶,刻度尺,學(xué)生電源,導(dǎo)線等.
生:我們是在鉤碼的牽引下讓小車運(yùn)動(dòng)的,為了研究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,需要把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上.讓小車拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng),然后我們?cè)傺芯克蚣垘系狞c(diǎn),從而得出小車的運(yùn)動(dòng)情況.
生:為了得到打點(diǎn)清晰、較好的紙帶,我們最好是多打幾條紙帶.
生:我們分別選兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)鉤碼來(lái)牽引小車,看小車的運(yùn)動(dòng)快慢情況,速度的變化情況.
教師及時(shí)評(píng)價(jià)學(xué)生的討論結(jié)果,適時(shí)指出不當(dāng)之處,肯定學(xué)生的創(chuàng)新和正確的地方.
教師課件投影參考實(shí)驗(yàn)過(guò)程.
投影展示的內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)過(guò)程參考提示:
1.把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端,連接好電路.
2.把一條細(xì)繩拴在小車上,使細(xì)繩跨過(guò)滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,啟動(dòng)電源,然后放開(kāi)小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打完一條后立即關(guān)閉電源.
3.換上新紙帶,重復(fù)操作三次.
引導(dǎo)學(xué)生熟練地?cái)[好器材,進(jìn)行合理、準(zhǔn)確的操作,得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶.學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),老師巡回指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生“三思而后行”,注意實(shí)驗(yàn)邏輯性、合理性及其相關(guān)注意事項(xiàng),而且確保準(zhǔn)確,并巡視全場(chǎng),對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題予以及時(shí)糾正.幫助實(shí)力較弱的小組實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn).
學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,注意把實(shí)驗(yàn)過(guò)程和已學(xué)過(guò)的“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”相對(duì)比,及時(shí)提出問(wèn)題.
點(diǎn)評(píng):(1)在動(dòng)手操作之前,可以讓學(xué)生先在頭腦中實(shí)驗(yàn),提前思考實(shí)驗(yàn)順序和注意事項(xiàng);保證操作的順利進(jìn)行.
(2)和已學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,使學(xué)生很好地應(yīng)用了比較法,且有助于加深記憶.
(3)對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題,可拿出來(lái)讓全班同學(xué)參與解決,比如:“有的同學(xué)先松手,再開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源;有的同學(xué)則反之.哪種好?為什么?”這樣讓學(xué)生參與討論,調(diào)動(dòng)學(xué)生思考的積極性和主動(dòng)性.
二、處理數(shù)據(jù)
師:我們通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到了若干條紙帶,采集了第一手資料,面對(duì)打出的紙帶如何研究小車的運(yùn)動(dòng)呢?接下來(lái)我們采集數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù).
學(xué)生討論怎樣選擇紙帶,如何測(cè)量數(shù)據(jù),如何設(shè)計(jì)表格,填寫數(shù)據(jù).
[課堂交流]
生1:要選擇一條最清晰的紙帶.
生2:開(kāi)始的幾個(gè)點(diǎn)不清晰,該怎么測(cè)啊!
生3:我建議舍去這幾個(gè)點(diǎn)算了.
生4:對(duì)啊,計(jì)時(shí)起點(diǎn)是人為選取的,我們可以找一清晰的點(diǎn)開(kāi)始當(dāng)作計(jì)時(shí)的起點(diǎn).
教師及時(shí)評(píng)論學(xué)生的討論,肯定學(xué)生的成績(jī).
師:我們可以選一個(gè)清晰的點(diǎn)作為計(jì)時(shí)的起點(diǎn).還可以選擇計(jì)數(shù)點(diǎn),建議你們?cè)跍y(cè)量前每五個(gè)點(diǎn)選一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).
學(xué)生實(shí)時(shí)測(cè)量,教師巡回指導(dǎo),指出學(xué)生中出現(xiàn)的問(wèn)題.
師:大家在測(cè)量時(shí),我建議你們?cè)谶x好計(jì)時(shí)起點(diǎn)后,測(cè)量以后的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與這個(gè)計(jì)時(shí)起點(diǎn)的距離.大家想想,這樣做,有什么好處?
生:我們是每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間就測(cè)量一個(gè)數(shù)據(jù).這不是一樣嗎?
師:我說(shuō)的就是你這種做法是合適的,大家就此討論.
生:他這樣做是每次都要挪動(dòng)刻度尺,測(cè)出每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)間的距離,而我的做法與老師您說(shuō)的一樣,我感覺(jué)這樣能減少測(cè)量誤差.
學(xué)生測(cè)量數(shù)據(jù),記錄結(jié)果.
教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度的方法和表格處理方法.
師:大家想想怎樣計(jì)算計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度.
師:大家可以參考按他說(shuō)的做,這在近似計(jì)算來(lái)看,還是個(gè)很好的方法。
學(xué)生算出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,并填人自己設(shè)計(jì)的表格中.
教師課件投影參考提示:投影展示的內(nèi)容(接上次投影中的三條)
參考提示:
4.選擇所打紙帶中最清晰的一條,舍掉開(kāi)頭一些過(guò)于密集的點(diǎn),找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn).
5.選擇相隔o.1s,即中間空四個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔的若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,把數(shù)據(jù)填入表格.
6.計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度,填人自己設(shè)計(jì)的表格中,可參考課本第34頁(yè)表格.
三.作出速度一時(shí)間圖象
師:有了原始數(shù)據(jù),確定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的最好辦法是作速度一時(shí)間圖象,這樣具體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律才能更直觀地顯現(xiàn)出來(lái).
[討論與交流]
學(xué)生回顧上一章中描畫手拉紙帶的速度一時(shí)間圖象的情景,討論如何在本次實(shí)驗(yàn)中描點(diǎn)、連線.
生:以時(shí)間t為橫軸、速度v為縱軸,建立坐標(biāo)系,把剛才所填表格中的各點(diǎn)在速度一時(shí)間坐標(biāo)系中描出,
師:要注意選擇合適的標(biāo)度喲!否則,作后看看你的圖與別人的有什么不同?(要使圖象盡量分布在坐標(biāo)平面的大部分面積)
師:請(qǐng)同學(xué)們注意觀察和思考你所描畫的這些點(diǎn)的分布規(guī)律.
生1:我看描出的這些點(diǎn)都大致落在一條直線上。
生2:我們的也是.
師:我們是用折線連呢,還是怎樣連?
生:不能用折線連,速度的實(shí)際變化應(yīng)該是比較平滑的,所以,要用一條平滑的曲線來(lái)“擬合”這些點(diǎn),這樣曲線反映的規(guī)律應(yīng)該與實(shí)際情況更接近.
師:在連線時(shí),還要注意使連線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同.
學(xué)生連線,教師指導(dǎo),隨時(shí)回答學(xué)生可能提出的問(wèn)題.
生:我們這兒出現(xiàn)了有一個(gè)點(diǎn)明顯偏離絕大部分點(diǎn)所在的直線.那該怎么辦呢?
師:這個(gè)問(wèn)題很典型,大家對(duì)此進(jìn)行一下討論.
生:大概是那一瞬時(shí)小車的速度瞬時(shí)突變了.
生:我看小車的運(yùn)動(dòng)快慢還是比較均勻的,那一點(diǎn)的速度值可能是測(cè)量或計(jì)算出了問(wèn)題.
師:如果一旦出現(xiàn)明顯偏離較大的點(diǎn),我們可以認(rèn)為是測(cè)量誤差過(guò)大、測(cè)量中出現(xiàn)偏差所造成的??梢詫⑦@個(gè)點(diǎn)視為無(wú)效點(diǎn)。
生:那這個(gè)點(diǎn)我們就可以擦去不用了.
師:不是的,這個(gè)點(diǎn)我們要仍然保留在坐標(biāo)紙上,因?yàn)槲覀円鹬貙?shí)驗(yàn)事實(shí),這畢竟是我們的第一手資料,是原始數(shù)據(jù).
教師在與學(xué)生交流的過(guò)程中體現(xiàn)科學(xué)探究要尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度。
[課堂交流]
師:下面我用計(jì)算機(jī)繪制速度一時(shí)間圖象,演示給大家看,大家有機(jī)會(huì)可以到微機(jī)室或家中電腦前親自體驗(yàn)一下喲!
觀察計(jì)算機(jī)作圖,了解計(jì)算機(jī)作圖的優(yōu)越性.
教師用Excel軟件演示作v—t圖.
學(xué)生認(rèn)真觀察、體會(huì)并和手工作圖加以對(duì)比,爭(zhēng)取課下獨(dú)立完成.
演示過(guò)程與方法:打開(kāi)Excel工作簿可以看到行和列,行號(hào)用1、2、3……表示;列號(hào)用A、B、C……表示.將自變量時(shí)間的數(shù)值從某一單元格開(kāi)始輸入,在同一列中將其他時(shí)間值一一輸入.在相鄰的右側(cè)一列中將速度值一一輸入,注意速度值要與時(shí)間值相對(duì)應(yīng).也可以在同一行中依次輸入時(shí)間和速度,下一行中再次輸入第二組時(shí)間和速度,直至全部輸入完畢.用鼠標(biāo)選中這些數(shù)據(jù).再用鼠
標(biāo)左鍵單擊“圖表向?qū)А卑粹o,出現(xiàn)“圖表類型”窗口,選“散點(diǎn)圖”,選“確定”按鈕,彈出“圖表標(biāo)題輸入框”,輸入相應(yīng)的字符后選“下一步”按鈕,直到“完成”.出現(xiàn)由點(diǎn)組成的圖表,用鼠標(biāo)右鍵單擊繪圖區(qū)中任何一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),出現(xiàn)下拉式菜單,選“添加趨勢(shì)線”,彈出“添加趨勢(shì)線”窗口,選擇“線性”趨勢(shì);打開(kāi)該窗口的“選項(xiàng)”,對(duì)其中“顯示公式”左側(cè)的小方格用鼠標(biāo)左鍵單擊出現(xiàn)“√”號(hào)后,按“確定”.則圖表框中出現(xiàn)一條直線,這就是經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)做最佳“擬合”后的?!獔D象,并顯示出一個(gè)表明該圖象的函數(shù)式.
點(diǎn)評(píng):學(xué)生每人一機(jī),可能有的學(xué)校條件不具備,但教師用機(jī)基本能實(shí)現(xiàn),因此這兒作一演示,有計(jì)算機(jī)的學(xué)生課下可自行完成,對(duì)微機(jī)學(xué)習(xí)也是一個(gè)促進(jìn),沒(méi)有條件的學(xué)生也可以增強(qiáng)感觀認(rèn)識(shí),同時(shí)還能提高學(xué)生的興趣,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性.
[小結(jié)]
本節(jié)課我們主要是運(yùn)用探究式學(xué)習(xí)的方式用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.重點(diǎn)是對(duì)重物牽引下小車的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究,在探究過(guò)程中,涉及到了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作以及作圖象的方法、原則,很好地提高了大家各方面的能力,同時(shí)又為后面學(xué)習(xí)這種勻變速運(yùn)動(dòng)打下了基礎(chǔ).
精選閱讀
高一物理上冊(cè)必修一《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》名師教案
高一物理上冊(cè)必修一《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》名師教案
●教學(xué)目標(biāo):
一、知識(shí)與技能
(一)能熟練使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
(二)會(huì)根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成操作。
(三)會(huì)處理紙帶求各點(diǎn)瞬時(shí)速度。
(四)會(huì)設(shè)計(jì)表格并用表格處理數(shù)據(jù)。
(五)會(huì)用v-t圖像處理數(shù)據(jù),表示運(yùn)動(dòng)規(guī)律
(六)掌握?qǐng)D象的一般方法,并能用語(yǔ)音描述運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
二、過(guò)程與方法
(一)初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究某種規(guī)律的研究方法。
(二)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并做好調(diào)整。
(三)初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀:
(一)體會(huì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路,體會(huì)物理學(xué)的研究方法。
(二)培養(yǎng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出分析判斷并得出結(jié)論。
●教學(xué)過(guò)程
【教師提出問(wèn)題】探究目的:
探究小車在重物牽引下的運(yùn)動(dòng),研究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。
【讓學(xué)生猜想】小車的速度隨時(shí)間變化有幾種可能:
變化先快后慢;先慢后快;均勻變化等??山Y(jié)合速度圖象描述猜想。
【讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】提示如何測(cè)量出不同時(shí)刻的物體運(yùn)動(dòng)速度;最后確定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度。
【教師引導(dǎo)學(xué)生討論】實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意事項(xiàng):
1、開(kāi)始釋放小車時(shí),應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
2、先接通電源,計(jì)時(shí)器工作后,再放開(kāi)小車,當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開(kāi)電源。
3、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(shí)用手按住它。
【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
1、附有滑輪的長(zhǎng)度板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)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(guò)滑輪,下邊掛上適量的鉤碼,讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源后釋放小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一列小點(diǎn)。換上新的紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。
【學(xué)生活動(dòng)】處理數(shù)據(jù)
【教師引導(dǎo)學(xué)生討論】處理數(shù)據(jù)過(guò)程中注意事項(xiàng):
1、紙帶要選擇打出的點(diǎn)清晰的
2、舍掉開(kāi)始過(guò)于密集的點(diǎn)
3、用每打5個(gè)點(diǎn)的時(shí)間為時(shí)間單位
即T=0.02×5s=0.10s這樣既可方便計(jì)算,又可減少誤差。
參考表格一:
計(jì)數(shù)點(diǎn)編號(hào)
0
1
2
3
4
5
6
時(shí)間t(s)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間
S01
S12
S23
S34
S45
S56
距離s(m)
對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)速度m/s
參考表格二:
計(jì)數(shù)點(diǎn)編號(hào)
0
1
2
3
4
5
6
時(shí)間t(s)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離s(m)
相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離S(m)
S01
S12
S23
S34
S45
S56
各計(jì)數(shù)點(diǎn)速度(m/s)
v1=
v2=
v3=
v4=
v5=
4、不要直接去測(cè)量?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離而是要測(cè)量出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)時(shí)零點(diǎn)的距離。
5、速度的計(jì)算方法:各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度是用計(jì)數(shù)點(diǎn)內(nèi)的平均速度來(lái)代替:
v1=v2=
【學(xué)生活動(dòng)】做出物體的速度——時(shí)間圖象。
精講:運(yùn)用圖象來(lái)處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),這是一個(gè)難點(diǎn),作圖象時(shí)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(diǎn)瞬時(shí)速度為縱軸,時(shí)間t為橫軸,不在同一直線上的點(diǎn)盡量均勻分布在直線的兩側(cè)。
【學(xué)生活動(dòng)】得出小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
在第一章,我們學(xué)習(xí)了通過(guò)v-t圖象計(jì)算加速度,你能利用所學(xué)知識(shí)去分析你作出的圖像嗎?
①(時(shí)間增加相同的△t,速度也會(huì)增加相同的△v)
②從函數(shù)關(guān)系:v=kt+bv與t線性關(guān)系。小車的速度隨時(shí)間均勻增加(變化)小車做勻變速(a不變)的直線運(yùn)動(dòng)。
【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(duì)齊,作為時(shí)間軸,標(biāo)出時(shí)間,最后將紙條上端中心連起來(lái),于是得到v-t圖象。請(qǐng)你按以上辦法繪制這個(gè)圖象。這樣做有道理嗎?說(shuō)說(shuō)你的看法。
(剪下的紙條長(zhǎng)度表示0.1秒時(shí)間內(nèi)位移大小,可近似認(rèn)為速度v=,紙條長(zhǎng)度可認(rèn)為表示速度。)
2、某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端的木板墊高,使木板有一傾斜角度,是否對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響?畫出的圖象有什么不同?(無(wú);圖象與時(shí)間軸的夾角不同)
【練習(xí)反饋】
1、在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,下列哪些器材是本實(shí)驗(yàn)必須的?___
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(zhǎng)木板
(①④⑤⑥⑦⑨)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需器材是:(低壓交流電源刻度尺)
2、在實(shí)驗(yàn)“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”中,我們采用的正確方法是:
A舍掉開(kāi)頭過(guò)于緊密的點(diǎn),找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)。
B、為了實(shí)驗(yàn)精確,選取紙帶上第一個(gè)點(diǎn)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)
C、每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔只能取0.1s。
D、每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔可視打點(diǎn)密度而定,可取0.02s、0.04s、…n×0.02s均可。
(AD)
3、圖中給出了從0點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶。0,1,2,3,4,5,6均為計(jì)數(shù)點(diǎn)。(每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出)。
S1=1.40cmS2=1.90cmS3=2.38cmS4=2.88cmS5=3.39cmS6=3.78cm
那么①計(jì)時(shí)器在打出1,2,3等點(diǎn)時(shí)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(shí)間變化的規(guī)律。
參考答案:
(v1=16.50cm/sv2=21.40cm/sv3=26.30cm/sv4=31.35cm/sv5=36.30cm/s)
(小車的速度隨時(shí)間均勻增加)。
高一物理上冊(cè)必修一《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》創(chuàng)新教案
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容,幫助教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“高一物理上冊(cè)必修一《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》創(chuàng)新教案”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
高一物理上冊(cè)必修一《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》創(chuàng)新教案
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造、原理和使用方法。
2.學(xué)會(huì)使用打了點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)情況。
3.掌握△S=aT2的物理含義,知道怎樣判斷一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)是否為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
4.知道怎樣利用勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求某點(diǎn)的瞬時(shí)速度。
5.理解和掌握通過(guò)打點(diǎn)紙帶用逐差法、v-t圖象求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):
1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的的使用。
2.紙帶上數(shù)據(jù)的處理。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):對(duì)紙帶的處理。
主要內(nèi)容:
一、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
1.實(shí)驗(yàn)原理
電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器,它的工作電壓是4~6V,電源頻率是50Hz,它每隔0.02s打一次點(diǎn)。電火花計(jì)時(shí)器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器,使用220V交流電壓,當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí),它每隔0.02s打一次點(diǎn)。
如果運(yùn)動(dòng)物體帶動(dòng)的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,在紙帶上打下的點(diǎn)就記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,紙帶上的點(diǎn)子也相應(yīng)地表示出了運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置,研究紙帶上點(diǎn)子之間的間隔,就可以了解在不同時(shí)間里,物體發(fā)生的位移和速度的大小及其變化,從而了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。
2.注意事項(xiàng)
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn),如遇到打出的是短橫線,應(yīng)調(diào)整一下振針距復(fù)寫紙片的高度使之增大一點(diǎn)。
②使用計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí),應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后,再釋放紙帶。
③釋放物體前,應(yīng)使物體停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置。
④使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)注意把兩條白紙帶正確穿好,墨粉紙盤夾在兩紙帶之間,使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)讓紙帶通過(guò)限位孔,壓在復(fù)寫紙下面。
二、研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>
①進(jìn)一步熟悉怎樣使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
②測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。
2.實(shí)驗(yàn)原理
①理解和推得△S=aT2
②用逐差法求加速度:設(shè)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度是a,在各個(gè)連續(xù)相等時(shí)間T內(nèi)的位移分別是S1、S2、S3……,則有S2-S1=S3-S2=…=Sn-Sn-1=△S=aT2,由上式可以得到:S4-S1=S5-S2=S6-S3=3aT2,所以,測(cè)出各段位移sl、s2、s3……用逐差法求出a1=(S4-S1)/3T2,a2=(S5-S2)/3aT2,a3=(S6-S3)/3aT2。再由al、a2、a3算出平均值a,就是所要測(cè)的加速度。
③v-t圖象法求加速度
3.注意事項(xiàng)
(1)鉤碼的質(zhì)量適當(dāng)大一些,使繩對(duì)小車的拉力始終遠(yuǎn)大于小車所受的摩擦力,保證外力基本恒定。
(2)調(diào)整滑輪架的角度,使小車的拉繩與長(zhǎng)木板板面平行。
(3)開(kāi)始時(shí),應(yīng)將小車位置擺正,使紙帶與拉繩的方向一致,且不與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔邊相摩擦。
(4)先啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,再釋放小車,小車行至終點(diǎn)時(shí)切斷電源或脈沖輸出開(kāi)關(guān)。
(5)要防止鉤碼落地和小車跟定滑輪相撞。
(6)選擇一條理想的紙帶,是指紙帶上的點(diǎn)跡清晰,適當(dāng)舍棄點(diǎn)子密集部分,適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn),弄清楚所選的時(shí)間間隔T等于多少秒。
4.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)把附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端,連接好電路。
(2)把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過(guò)滑輪,下邊掛上臺(tái)適的鉤碼,把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并把它的一端固定在小車的后面。實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)圖。
(3)把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源后,放開(kāi)小車,讓小車運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)。換上新紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。
(4)從三條紙帶中選擇一條比較理想的使用,舍掉開(kāi)頭的比較密集的點(diǎn)子,在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)開(kāi)始點(diǎn),我們把每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位,也就是T=0.02×5=0.1s,在選好的開(kāi)始點(diǎn)下面標(biāo)明0,在第六點(diǎn)下面標(biāo)明1,在第十一點(diǎn)下面標(biāo)明2,在第十六點(diǎn)下面標(biāo)明3……標(biāo)明的點(diǎn)O,1,2,3……叫做記數(shù)點(diǎn),兩個(gè)相鄰記數(shù)點(diǎn)間的距離分別是S1,S2,S3
(5)測(cè)出六段位移S1,S2,S3,……S6的長(zhǎng)度,把測(cè)量結(jié)果填入表中。
(6)根據(jù)測(cè)量結(jié)果,利用前面的公式,計(jì)算出a1、a2、a3的值,注意T=0.02×5=ls。
(7)求出a1、a2、a3的平均值,它就是小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。
【例一】用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,造成各連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)位移之差不是一個(gè)恒量的主要原因是()
A.長(zhǎng)度測(cè)量不精確B.打點(diǎn)間隔不均勻
C.運(yùn)動(dòng)中受摩擦力作用D.木板未調(diào)成水平
【例二】在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中,為了減小測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)加速度的相對(duì)誤差,下列列舉的措施中,哪些是有益的?
A、使小車運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小一些B、適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下的鉤碼個(gè)數(shù)
C.在同樣條件,打出多條紙帶,選其中一條最理想的進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算;
D.舍去紙帶上密集的點(diǎn),然后選取計(jì)數(shù)點(diǎn),進(jìn)行計(jì)算。
【例三】如圖是小車在斜面上滑動(dòng)時(shí),通過(guò)計(jì)時(shí)器所得的一條紙帶,測(cè)得各段長(zhǎng)度為OA=6.05厘米,0B=13.18厘米,0C=21.40厘米,OD=30.7厘米,0E=41.10厘米,OF=52.58厘米,根據(jù)這些數(shù)據(jù),可判斷小車做_________運(yùn)動(dòng),判斷依據(jù)是:_________。
【例四】測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50赫茲。如圖為做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車帶動(dòng)的紙帶上記錄的一些點(diǎn),在每相鄰的兩點(diǎn)中間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出。按時(shí)間順序0、1、2、3、4、5六個(gè)點(diǎn)用尺量出1、2、3、4、5點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別是:(單位:厘米)8.7816.0821.8726.1628.94由此得出小車加速度的大小為_(kāi)________米/秒2,方向__________。
課堂訓(xùn)練:
1.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用__________(交流?直流?)電源的________儀器,它的工作電壓是__________伏特。當(dāng)電源頻率是50赫茲時(shí),它每隔________s打一次點(diǎn)。
2.根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,我們可以從紙帶上直接得到的物理量是()
A.時(shí)間間隔B.位移C.加速度D.平均速度。
3.下列有關(guān)小車運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中,哪些是正確的?()
A.小車在任意兩個(gè)連續(xù)相等的對(duì)間里的位移相等,小車的運(yùn)動(dòng)一定是勻加速運(yùn)動(dòng);
B.若小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則它在任意兩個(gè)連續(xù)相等時(shí)間里的位移之差,一定相等:
C.若小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則它在任意兩個(gè)連續(xù)相等時(shí)間里的位移之差不斷增大:
D.若小車通過(guò)任意兩個(gè)連續(xù)相等的位移的時(shí)間之差相等,則小車做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
4.某同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí),得到了如圖所示的紙帶,他舍棄密集點(diǎn)后,從o點(diǎn)開(kāi)始每隔兩個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)?則每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔_________s,測(cè)得OA=3.20厘米,DE=9.27厘米,則物體運(yùn)動(dòng)的加速度為_(kāi)_______米/秒2。
課后作業(yè):
1.關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)的下列說(shuō)法中,哪些是正確的?()
A.用計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量計(jì)算,既方便,又可減小誤差:
B.相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔戍是相等的;
C.相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離麻當(dāng)是相等的;
D.計(jì)數(shù)點(diǎn)是從計(jì)時(shí)器打出的實(shí)際點(diǎn)中選出來(lái),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間點(diǎn)痕的個(gè)數(shù)相等。
2.本實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔的下列說(shuō)法中正確的有()
A.每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)問(wèn)的時(shí)間間隔為0.10秒;
B.每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是O.08秒:
C.每隔五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)問(wèn)的時(shí)間間隔為0.08秒;
D.每隔五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.10秒:
E.每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.08秒。
3.接通電源與讓紙帶(隨物體)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),這兩個(gè)操作的時(shí)間關(guān)系應(yīng)當(dāng)是:()
A.先接通電源,后釋放紙帶:B.先釋放紙帶,后接通電源;
C.釋放紙帶的同時(shí)接通電源;D.先接通電源或先釋放紙帶都可以。
4.當(dāng)紙帶與運(yùn)動(dòng)物體連接時(shí),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)痕,下列關(guān)于紙帶上的點(diǎn)痕說(shuō)法中,哪些是正確的?()
A.點(diǎn)痕記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:
B,點(diǎn)痕記錄了物體在不同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移;
C.點(diǎn)在紙帶上的分布情況,反映了物體的質(zhì)量和形狀;
D.紙帶上點(diǎn)痕的分布情況,反映物體的運(yùn)動(dòng)情況。
5.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器振針打點(diǎn)的周期,決定于:()
A.交流電壓的高低;B.交流電的頻率;
C.永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱;D.振針與復(fù)寫紙的距離。
6.采取下列哪些措施,有利于減少紙帶受到摩擦而產(chǎn)生的誤差?()
A.改用直流6伏電源;B.電源電壓越低越好;
C.用平整的紙帶,不用皺折的紙帶;D.紙帶理順攤平,不讓它卷曲、歪斜。
7.如圖所示的四條紙帶,是某同學(xué)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得劍的紙帶的右端后通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。從點(diǎn)痕的分布情況可以斷定:紙帶________是勻速通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的,紙帶______是越走越快的,紙帶——是先越走越快,后來(lái)又越走越慢。
8.若所用電源頻率是50赫,圖中D紙帶,從A點(diǎn)通過(guò)計(jì)時(shí)器到B點(diǎn)通過(guò)計(jì)時(shí)器,歷時(shí)____s,位移為_(kāi)______米,這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度是_____m/s。BC段的平均速度是_________m/s,而AD段的平均速度是_______m/s。
9.在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出了一系列的點(diǎn),其中a、b、c、d,e、f、g、h是連續(xù)的8個(gè)點(diǎn)。若選a點(diǎn)為第1計(jì)數(shù)點(diǎn),將刻度尺的零刻度對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)a時(shí),可測(cè)得ab=O.9cm,ac=2cm,ad=3.3cm,ae=4.8cm,水6.5cm,ag=8.4cm,ah=10.5cm,因?yàn)開(kāi)_______,所以物體的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng).若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為O.02s,則b點(diǎn)的瞬時(shí)速度為_(kāi)_______,g點(diǎn)的瞬時(shí)速度為_(kāi)______,物體運(yùn)動(dòng)的加速度為_(kāi)________。
高一物理教案:《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》教案五
一位優(yōu)秀的教師不打無(wú)準(zhǔn)備之仗,會(huì)提前做好準(zhǔn)備,作為教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái),幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。那么如何寫好我們的教案呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《高一物理教案:《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》教案五》,相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。
高一物理教案:《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》教案五
重/難點(diǎn)
重點(diǎn):
1.圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
2.對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究。
難點(diǎn):
1.各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算。
2.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究。
重/難點(diǎn)分析
重點(diǎn)分析:作圖連線時(shí)不能用折線連,速度的實(shí)際變化應(yīng)該是比較平滑的,所以,要用一條平滑的曲線來(lái)“擬合”這些點(diǎn),這樣曲線反映的規(guī)律應(yīng)該與實(shí)際情況更接近。如果一旦出現(xiàn)明顯偏離較大的點(diǎn),我們可以認(rèn)為是測(cè)量誤差過(guò)大、測(cè)量中出現(xiàn)偏差所造成的??梢詫⑦@個(gè)點(diǎn)視為無(wú)效點(diǎn)。但是這個(gè)點(diǎn)我們要仍然保留在坐標(biāo)紙上,因?yàn)槲覀円鹬貙?shí)驗(yàn)事實(shí),這畢竟是我們的第一手資料,是原始數(shù)據(jù)。
難點(diǎn)分析:測(cè)量包含某個(gè)所研究的點(diǎn)在內(nèi)的一段時(shí)間內(nèi)的位移△x,同時(shí)找出對(duì)應(yīng)的時(shí)間△t,根據(jù)v=Δx/Δt算出該點(diǎn)附近的平均速度,把它當(dāng)作計(jì)時(shí)器打下這個(gè)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度。利用圖像法求加速度時(shí)我們可以任意選兩個(gè)間隔較遠(yuǎn)的點(diǎn),找出它們的坐標(biāo)值(注意這兩個(gè)點(diǎn)不能是我們表格中已測(cè)得的點(diǎn)),然后再把的它們的坐標(biāo)值代人到公式a=△v/△t =()/()中,求出加速度,就能更詳細(xì)地知道物體的運(yùn)動(dòng)情況。
突破策略
一、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)過(guò)程參考提示:
1.把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端,連接好電路。
2.把一條細(xì)繩拴在小車上,使細(xì)繩跨過(guò)滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,啟動(dòng)電源,然后放開(kāi)小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打完一條后立即關(guān)閉電源。
3.換上新紙帶,重復(fù)操作三次。
二、處理數(shù)據(jù)
我們可以選一個(gè)清晰的點(diǎn)作為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)。還可以選擇計(jì)數(shù)點(diǎn),建議在測(cè)量前每五個(gè)點(diǎn)選一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。
在測(cè)量時(shí),選好計(jì)時(shí)起點(diǎn)后,測(cè)量以后的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與這個(gè)計(jì)時(shí)起點(diǎn)的距離。
這樣做是每次都不需要挪動(dòng)刻度尺,測(cè)出每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)間的距離,這樣能減少測(cè)量誤差。
測(cè)量包含某個(gè)所研究的點(diǎn)在內(nèi)的一段時(shí)間內(nèi)的位移△x,同時(shí)找出對(duì)應(yīng)的時(shí)間△t,根據(jù)v=Δx/Δt算出該點(diǎn)附近的平均速度,把它當(dāng)作計(jì)時(shí)器打下這個(gè)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度。
參考提示:
(1)選擇所打紙帶中最清晰的一條,舍掉開(kāi)頭一些過(guò)于密集的點(diǎn),找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)。
(2)選擇相隔0.1 s,即中間空四個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔的若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,把數(shù)據(jù)填入表格。
(3)計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度,填人自己設(shè)計(jì)的表格中,可參考課本表格。
三.作出速度一時(shí)間圖象
有了原始數(shù)據(jù),確定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的最好辦法是作速度一時(shí)間圖象,這樣具體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律才能更直觀地顯現(xiàn)出來(lái)。
以時(shí)間t為橫軸、速度v為縱軸,建立坐標(biāo)系,把剛才所填表格中的各點(diǎn)在速度一時(shí)間坐標(biāo)系中描出,要注意選擇合適的標(biāo)度喲!要使圖象盡量分布在坐標(biāo)平面的大部分面積。
不能用折線連,速度的實(shí)際變化應(yīng)該是比較平滑的,所以,要用一條平滑的曲線來(lái)“擬合”這些點(diǎn),這樣曲線反映的規(guī)律應(yīng)該與實(shí)際情況更接近。
在連線時(shí),還要注意使連線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同。如果出現(xiàn)了有一個(gè)點(diǎn)明顯偏離絕大部分點(diǎn)所在的直線.那該怎么辦呢?
如果一旦出現(xiàn)明顯偏離較大的點(diǎn),我們可以認(rèn)為是測(cè)量誤差過(guò)大、測(cè)量中出現(xiàn)偏差所造成的??梢詫⑦@個(gè)點(diǎn)視為無(wú)效點(diǎn)。但是這個(gè)點(diǎn)我們要仍然保留在坐標(biāo)紙上,因?yàn)槲覀円鹬貙?shí)驗(yàn)事實(shí),這畢竟是我們的第一手資料,是原始數(shù)據(jù)。
教師在與學(xué)生交流的過(guò)程中體現(xiàn)科學(xué)探究要尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度。
求加速度時(shí)如果貪圖方便取已測(cè)得的表格中的數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)求加速度,那么我們就沒(méi)必要作圖了,直接從表格中找兩個(gè)數(shù)據(jù)代人公式算不就行了嗎?或者我們也根本不需要測(cè)那么多的數(shù)據(jù),只測(cè)量?jī)山M數(shù)就夠了。這樣就失去了作圖的意義。
我們求加速度的方法有兩個(gè),一個(gè)是公式法,可以直接用兩組數(shù)據(jù)代入公式;另一個(gè)就是我們今天的圖象法。
我們可以任意選兩個(gè)間隔較遠(yuǎn)的點(diǎn),找出它們的坐標(biāo)值(注意這兩個(gè)點(diǎn)不能是我們表格中已測(cè)得的點(diǎn))。然后再把的它們的坐標(biāo)值代人到公式a=△v/△t =()/()中,求出加速度,就能更詳細(xì)地知道物體的運(yùn)動(dòng)情況。
例1. 在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,算出小車經(jīng)過(guò)各計(jì)數(shù)點(diǎn)瞬時(shí)速度如下表所示:
為了計(jì)算加速度,最合理的方法是…………………………………………( )
A. 根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式算出加速度
B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖,量出其傾角,由公式a=tanα求出加速度
C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖,由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間,用公式a=△v/△t算出加速度
D.依次算出通過(guò)連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度,算出平均值作為小車的加速度
解析:方法A偶然誤差較大。方法D實(shí)際上也僅由始末兩個(gè)速度決定,偶然誤差也比較大,只有利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出對(duì)應(yīng)的v-t圖,才可充分利用各次測(cè)量數(shù)據(jù),減小偶然誤差。由于在物理圖象中兩坐標(biāo)軸的分度大小往往是不相等的,根據(jù)同一組數(shù)據(jù),可以畫出傾角不同的許多圖線,方法B是錯(cuò)誤的。正確的方法是根據(jù)圖線找出不同時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的速度值,然后利用公式a=△v/△t算出加速度,即方法C。
突破反思
本節(jié)課我們主要是運(yùn)用探究式學(xué)習(xí)的方式用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。重點(diǎn)是對(duì)重物牽引下小車的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探究,在探究過(guò)程中,涉及到了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作以及作圖象的方法、原則,很好地提高了同學(xué)們各方面的能力,同時(shí)又為后面學(xué)習(xí)這種勻變速運(yùn)動(dòng)打下了基礎(chǔ)。
高一物理教案:《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》教案七
一名優(yōu)秀的教師就要對(duì)每一課堂負(fù)責(zé),教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生能夠聽(tīng)懂教師所講的內(nèi)容,讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?小編經(jīng)過(guò)搜集和處理,為您提供高一物理教案:《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》教案七,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
高一物理教案:《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》教案七
教材分析
本節(jié)是個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車在重物牽引下的運(yùn)動(dòng),探究小車的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和規(guī)律。教學(xué)的核心是引導(dǎo)學(xué)生實(shí)際研究小車在運(yùn)動(dòng)中速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,目的是讓學(xué)生通過(guò)科學(xué)探究活動(dòng)來(lái)完成。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程,體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律探索的方法。小車在重物牽引下運(yùn)動(dòng)看似簡(jiǎn)單,但就其研究問(wèn)題的過(guò)程和方法是具有基礎(chǔ)性和典型性的。重視獲取知識(shí)的過(guò)程,讓學(xué)生體驗(yàn)一種從實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)、作出圖象、分析圖象、尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法和能力。這種科學(xué)思維方法貫穿整個(gè)物理實(shí)驗(yàn),因此教學(xué)中必須讓學(xué)生親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。教材設(shè)計(jì)這個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)為一節(jié),建議用2課時(shí)完成。
教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并熟練操作。會(huì)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)處理紙帶,求各點(diǎn)瞬時(shí)速度。
(2)會(huì)用表格法處理數(shù)據(jù),并合理猜想。巧用v-t圖象處理數(shù)據(jù),觀察規(guī)律。
(3)掌握畫圖象的一般方法,并能用簡(jiǎn)潔語(yǔ)言進(jìn)行闡述。
2.過(guò)程與方法
(1)初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)某種規(guī)律的探究方法。對(duì)打出的紙帶,會(huì)用近似的方法得出各點(diǎn)瞬時(shí)速度。
(2)初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測(cè)、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的方法。
(3)認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)化繁為簡(jiǎn)的工具作用,直觀地運(yùn)用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律,驗(yàn)證規(guī)律。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過(guò)對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì),培養(yǎng)積極主動(dòng)思考問(wèn)題的習(xí)慣,并鍛煉思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性。
(2)通過(guò)對(duì)紙帶的處理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn),培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,能靈活地運(yùn)用科學(xué)方法來(lái)研究問(wèn)題、解決問(wèn)題,提高創(chuàng)新意識(shí)。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)
1.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v-t圖象。
2.由v-t圖象得出小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
教學(xué)難點(diǎn)
1.實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程注意事項(xiàng)。
2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。
教學(xué)準(zhǔn)備
1、多媒體課件;
2、學(xué)生完成相應(yīng)預(yù)習(xí)內(nèi)容;
3、學(xué)生課前查閱相關(guān)背景資料,搜集有關(guān)資料。
教學(xué)過(guò)程
一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
(2)探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律。
【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生明確本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
二.實(shí)驗(yàn)器材
①附有滑輪的長(zhǎng)木板?、谛≤嚒、蹘°^的細(xì)線 ④25 g的鉤碼3個(gè),也可以用50 g的鉤碼或用沙子和小桶代替鉤碼,用彈簧測(cè)力計(jì)或天平稱量?、荽螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器 ⑥紙帶?、呖潭瘸摺、鄬W(xué)生電源、導(dǎo)線
【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生掌握本實(shí)驗(yàn)需要的實(shí)驗(yàn)器材。
三.實(shí)驗(yàn)原理
把紙帶跟運(yùn)動(dòng)的物體連接在一起,并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。這樣紙帶上的點(diǎn)不但記錄了物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,而且相應(yīng)地表示運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置。研究這些點(diǎn)的情況,就可以了解物體的運(yùn)動(dòng)情況。
思考與討論:
小明與他的同伴在做探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí),由于他的同伴不太明確該實(shí)驗(yàn)的目的及原理,他從實(shí)驗(yàn)室里借取了如下器材:①打點(diǎn)計(jì)時(shí)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;⑨一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板。
小明看后覺(jué)得不妥,讓我們共同討論一下,哪些器材必須使用,哪些多余,還缺少什么器材。
交流討論:1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器,因此不需要秒表來(lái)測(cè)時(shí)間,故⑧多余。
2.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓交流電源,因此③低壓直流電源多余,然后,器材中沒(méi)有低壓交流電源,故缺少低壓交流電源。
3.該實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量小車或鉤碼的質(zhì)量,故②天平多余。
結(jié)論:必須使用的器材有:①④⑤⑥⑦⑨
多余的器材有:②③
缺少的器材有:低壓交流電源。
方法小結(jié):實(shí)驗(yàn)器材的選取不能死記硬背,在記憶時(shí)要結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)過(guò)程。
【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)原理等。
四.實(shí)驗(yàn)步驟
1.固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在長(zhǎng)木板的中央位置。
2.滑輪不能過(guò)高,細(xì)繩應(yīng)與木板平行.
3.小車應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開(kāi)始釋放,在撞擊長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng),防止小車從板上掉下來(lái)。
4.先接通電源,后讓紙帶運(yùn)動(dòng)。
5.打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。
【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生能按正確的實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)。
五.數(shù)據(jù)處理
t 怎樣分析和選取紙帶上的點(diǎn)
開(kāi)頭過(guò)于密集的點(diǎn)舍掉,從清楚的點(diǎn)開(kāi)始,每隔五個(gè)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),(每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是0.1s);
取六個(gè)點(diǎn),標(biāo)號(hào) 0,1,2,3,4,5
t 如何計(jì)算所取點(diǎn)的速度?
平均速度 → 瞬時(shí)速度(如何測(cè)△x)
t 如何設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù)?
1.列表法
2、圖象法(v - t 圖象):
① 根據(jù)所得數(shù)據(jù),選擇合適的標(biāo)度建系(圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積)
② 根據(jù)所得數(shù)據(jù)確定點(diǎn)的位置,觀察和思考點(diǎn)的分布規(guī)律。
③ “擬合”圖象:從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說(shuō)這些點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上,畫出一條直線,讓盡可能多的點(diǎn)處在這條直線上,其余均勻分布,去掉偏差太大的點(diǎn)
【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生采取合適的方法來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
六.注意事項(xiàng)
1.固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在長(zhǎng)木板的中央位置。
2.滑輪不能過(guò)高,細(xì)繩應(yīng)與木板平行.
3.小車應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開(kāi)始釋放,在撞擊長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng),防止小車從板上掉下來(lái)。
4.先接通電源,后讓紙帶運(yùn)動(dòng)。
5.打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。
【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生分析本實(shí)驗(yàn)有哪些注意事項(xiàng)。
例1:在實(shí)驗(yàn)“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”中,我們采用的正確方法是:( )
A 舍掉開(kāi)頭過(guò)于緊密的點(diǎn),找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)。
B 、為了實(shí)驗(yàn)精確,選取紙帶上第一個(gè)點(diǎn)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)
C 、每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔只能取0.1s。
D 、每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔可視打點(diǎn)密度而定,可取0.02s 、0.04s 、…n×0.02s均可。
例2:在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,下列哪些器材是本實(shí)驗(yàn)必須的?___
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(zhǎng)木板
達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需器材是: ___
【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)練習(xí)題,讓學(xué)生更加理解和掌握用圖像法分析物理運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方法。
教學(xué)反思
本節(jié)課注意理論和實(shí)際相結(jié)合,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣理論聯(lián)系實(shí)際是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,啟迪學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),活躍課堂氣氛的一種重要方法。在日常生活中有許多物理現(xiàn)象是趣味性習(xí)題的好素材。