小學(xué)探究教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-25探究氣體等溫變化的規(guī)律。
《探究氣體等溫變化的規(guī)律》實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)
猜想:根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)猜想氣體的壓強(qiáng)與體積之間的數(shù)學(xué)關(guān)系是什么?
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實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br>
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設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):
如圖中如何求得氣體的壓強(qiáng)p?需測(cè)量哪些物理量?
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如何求得氣體的體積V?需測(cè)量哪些物理量_?
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實(shí)驗(yàn)過程中要控制哪些物理量不變?如何操作?
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簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟:
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收集數(shù)據(jù):自己設(shè)計(jì)表格記錄你的測(cè)量數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456789
物理量
分析與論證:
釆用什么方法處理收集到的數(shù)據(jù)來檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪耄?br>
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怎樣解釋你所收集到數(shù)據(jù)中的規(guī)律?
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總結(jié):
一、探究性實(shí)驗(yàn)的基本要素有哪些?
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二、玻意耳定律的內(nèi)容是什么?分別用不同方法來描述。各有什么優(yōu)點(diǎn)?
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練習(xí):教材第22頁第2、3題
精選閱讀
高二物理《氣體的等溫變化》學(xué)案
高二物理《氣體的等溫變化》學(xué)案
教學(xué)內(nèi)容:人教版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書選修3-3教材第八章氣體第一節(jié)氣體的等溫變化。
教學(xué)設(shè)計(jì)特點(diǎn):突出物理規(guī)律形成的感性基礎(chǔ)和理性探索的有機(jī)結(jié)合;通過問題驅(qū)動(dòng)達(dá)成教目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn);重視物理從生活中來最終回到生活中去。
1.教學(xué)目標(biāo)
1.1知識(shí)與技能
(1)知道什么是等溫變化;
(2)掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式;知道定律的適用條件。
(3)理解等溫變化的P—V圖象與P—1/V圖象的含義,增強(qiáng)運(yùn)用圖象表達(dá)物理規(guī)律的能力;
1.2過程與方法
帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷探究等溫變化規(guī)律的全過程,體驗(yàn)控制變量法以及實(shí)驗(yàn)中采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的方法。
1.3情感、態(tài)度與價(jià)值觀
讓學(xué)生切身感受物理現(xiàn)象,注重物理表象的形成;用心感悟科學(xué)探索的基本思路,形成求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng)。
2.教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)
重點(diǎn):讓學(xué)生經(jīng)歷一次探索未知規(guī)律的過程,掌握一定質(zhì)量的氣體在等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系,理解p-V圖象的物理意義。
難點(diǎn):學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)處理。
3.教具:
塑料管,乒乓球、熱水,氣球、透明玻璃缸、抽氣機(jī),u型管,注射器,壓力計(jì)。
4.設(shè)計(jì)思路
學(xué)生在初中時(shí)就已經(jīng)有了固體、液體和氣體的概念,生活中也有熱脹冷縮的概念,但對(duì)于氣體的三個(gè)狀態(tài)參量之間有什么樣的關(guān)系是不清楚的。新課程理念要求我們,課堂應(yīng)該以學(xué)生為主體,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí),著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實(shí)證精神。這節(jié)課首先通過做簡(jiǎn)單的演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生明白氣體的質(zhì)量、溫度、體積和壓強(qiáng)這幾個(gè)物理量之間存在著密切的聯(lián)系;然后與學(xué)生一道討論實(shí)驗(yàn)方案,確定實(shí)驗(yàn)要點(diǎn),接著師生一道實(shí)驗(yàn)操作,數(shù)據(jù)的處理,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并深入討論,最后簡(jiǎn)單應(yīng)用等溫變化規(guī)律解決實(shí)際問題。
5.教學(xué)流程:(略)
6.教學(xué)過程
6.l課題引入
演示實(shí)驗(yàn):變形的乒乓球在熱水里恢復(fù)原狀
乒乓球里封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)它的溫度升高,氣體的壓強(qiáng)就隨著增大,同時(shí)體積增大而恢復(fù)原狀。由此知道氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)之間有相互制約的關(guān)系。本章我們研究氣體各狀態(tài)參量之間的關(guān)系。
對(duì)于氣體來說,壓強(qiáng)、體積、溫度與質(zhì)量之間存在著一定的關(guān)系。高中階段通常就用壓強(qiáng)、體積、溫度描述氣體的狀態(tài),叫做氣體的三個(gè)狀態(tài)參量。對(duì)于一定質(zhì)量的氣體當(dāng)它的三個(gè)狀態(tài)參量都不變時(shí),我們就說氣體處于某一確定的狀態(tài);當(dāng)一個(gè)狀態(tài)參量發(fā)生變化時(shí),就會(huì)引起其他狀態(tài)參量發(fā)生變化,我們就說氣體發(fā)生了狀態(tài)變化。這一章我們的主要任務(wù)就是研究氣體狀態(tài)變化的規(guī)律。
出示課題:第八章氣體
師問:同時(shí)研究三個(gè)及三個(gè)以上物理量的關(guān)系,我們要用什么方法呢?請(qǐng)舉例說明。
生:控制變量法
比如要研究壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和溫度不變,再如要研究氣體壓強(qiáng)與溫度之間的關(guān)系,需要保持質(zhì)量和體積不變。
師:我們這節(jié)課首先研究氣體的壓強(qiáng)和體積的變化關(guān)系。
我們把溫度和質(zhì)量不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系叫做等溫變化。出示本節(jié)課題:
第一節(jié)氣體的等溫變化
6.2新課進(jìn)行
一、實(shí)驗(yàn)探究
1.學(xué)生體驗(yàn)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系得出定性結(jié)論
全體同學(xué)體驗(yàn):每個(gè)同學(xué)用力在口腔中摒住一口氣,然后用手去壓臉頰,你會(huì)怎么樣,思考為什么?
小組體驗(yàn):每桌同學(xué)用一只小的注射器體驗(yàn):一個(gè)同學(xué)用手指頭封閉一定質(zhì)量的氣體,另一個(gè)同學(xué)緩慢壓縮氣體,體積減小時(shí)第一個(gè)同學(xué)的手指有什么感覺,說明什么呢?反之當(dāng)我們拉動(dòng)活塞增大氣體體積時(shí),手指有什么感覺,說明什么呢?要求學(xué)生體驗(yàn)并說出自己的感覺和結(jié)論(即壓縮氣體,體積減小,壓強(qiáng)增大;反之,體積增大壓強(qiáng)減?。?br>
2.猜想
引導(dǎo)學(xué)生猜想:我們猜想:在一般情況下,一定質(zhì)量的氣體當(dāng)溫度不變時(shí),氣體的壓強(qiáng)和體積之間可能有什么定量關(guān)系呢?
學(xué)生:壓強(qiáng)與體積成反比例關(guān)系(從最簡(jiǎn)單的定量關(guān)系做起)
師:一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積是否是成反比例的關(guān)系,需要我們進(jìn)一步研究.這節(jié)課我們用實(shí)驗(yàn)探究這一課題。
3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
首先,要求學(xué)生完整的復(fù)述我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究一定質(zhì)量的氣體在溫度不變情況下壓強(qiáng)與體積之間的定量關(guān)系.
要求學(xué)生根據(jù)放在桌上的器材,思考試驗(yàn)方案,并思考以下幾個(gè)問題:
問題1:本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是什么?如何取一定質(zhì)量的氣體?實(shí)驗(yàn)條件是什么?如何實(shí)現(xiàn)這一條件?
學(xué)生討論回答:研究對(duì)象是一定質(zhì)量的氣體,用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體在注射器內(nèi)以獲取,實(shí)驗(yàn)條件是氣體質(zhì)量不變,氣體溫度不變;活塞加油增加密閉性,推拉活塞改變體積和壓強(qiáng);不用手握注射器;緩慢推拉活塞,穩(wěn)定后再讀數(shù)。
(或者有其他的實(shí)驗(yàn)方案)
問題2:數(shù)據(jù)收集本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該要收集哪些數(shù)據(jù)?用什么方法測(cè)量?
學(xué)生:要收集氣體的不同壓強(qiáng)和體積,用氣壓計(jì)可以測(cè)量壓強(qiáng),注射器上面的讀數(shù)可以得到體積。
問題3:數(shù)據(jù)處理怎樣處理上述數(shù)據(jù)才能得到等溫條件下壓強(qiáng)與體積之間的正確關(guān)系呢?(學(xué)生討論并回答)
學(xué)生:常用數(shù)據(jù)處理辦法有計(jì)算法,圖象法等。
老師:能不能說得更具體一點(diǎn)呢?
學(xué)生:就是先把V和P乘起來,看看各組的乘積是否相等(或者近似相等),從而得到結(jié)論;圖像法就是以V為橫坐標(biāo),P為縱坐標(biāo),在用描點(diǎn)作圖法,把得到的數(shù)據(jù)作到坐標(biāo)系中,再連線,看圖像的特點(diǎn),從而得到兩者的定量關(guān)系。
再讓一個(gè)學(xué)生把我們剛才分析得到的比較好的實(shí)驗(yàn)方法再?gòu)?fù)述一次,然后師生互助完成實(shí)驗(yàn)。
2、實(shí)驗(yàn)過程:
師生共同完成實(shí)驗(yàn):老師推、拉活塞,一名學(xué)生讀取數(shù)據(jù),另一名學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表格并記錄數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理:①簡(jiǎn)單計(jì)算找壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系
②學(xué)生描繪圖象(提示作P-V圖像)能否得出結(jié)論?
總結(jié)提問:各小組是如何處理數(shù)據(jù)的,結(jié)論如何?(實(shí)物投影展示)
問題4:若P—V圖象為雙曲線的一支,則能說明P與V成反比。但能否確定我們做出就一定是是雙曲線的一支呢?(還是猜測(cè))我們?cè)鯓舆M(jìn)一步P和V之間的關(guān)系呢?
教師:有一種思想叫做轉(zhuǎn)化的思想。若P—V圖象為一雙曲線,那么P—1/V圖象是什么樣子?(過原點(diǎn)的一條直線)那我們就再作一條P—1/V圖象看看吧!
(師)計(jì)算機(jī)擬合:把P—V圖象轉(zhuǎn)化為P—1/V圖象。我們看到一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的情況下,P—1/V圖象是一條(幾乎)過原點(diǎn)的直線,表明壓強(qiáng)與體積成反比。
(三)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的條件下壓強(qiáng)與體積成反比。(學(xué)生敘述)
師:大家看到我們作出來的這條直線,還不是很準(zhǔn)確,大家可以分析在實(shí)驗(yàn)過程中有哪些地方可能引起實(shí)驗(yàn)誤差?
學(xué)生討論分析產(chǎn)生誤差的原因.
早在17世紀(jì),英國(guó)科學(xué)家玻意耳和法國(guó)科學(xué)家馬略特分別通過更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)研究得出了這個(gè)結(jié)論,被稱為玻意耳定律。
二、玻意耳定律
1、內(nèi)容:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
2、公式:PV=C(常量)或P1V1=P2V2(其中P1V1和P2V2分別為氣體在兩個(gè)狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積)
3、圖象:P—1/V圖象:過原點(diǎn)的直線——等溫線
P—V圖象:雙曲線的一支——等溫線
三、拓展思考
問題5:在同一溫度下,取不同質(zhì)量的同種氣體為研究對(duì)象,PV乘積C一樣嗎?即對(duì)不同的氣體,C是一個(gè)普適常量嗎?(學(xué)生思考不能求解或回答不一樣)
師問:怎樣才能得到正確的結(jié)果呢?(猜想—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)
學(xué)生:改變氣體的質(zhì)量用同樣的方法重新測(cè)量,測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在同一表格中,通過簡(jiǎn)單的計(jì)算就能得到結(jié)果。
結(jié)論:不一樣。質(zhì)量越大,PV乘積越大。P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn),P—1/V圖象斜率越大。
問題6:取相同質(zhì)量的同種氣體,在不同溫度下,作出的P—V圖象是否一樣?(學(xué)生猜想——驗(yàn)證)
結(jié)論:不一樣。溫度較高時(shí),PV乘積較大,P—V圖象離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn),P—1/V圖象斜率較大。
四、玻意耳定律的應(yīng)用之定性解釋:
問題一:氣球漲大視頻。學(xué)生分析。
問題二:小實(shí)驗(yàn)。裝水的瓶子下有小洞,當(dāng)蓋子打開時(shí)水會(huì)噴出,然后合上蓋子則水就不會(huì)持續(xù)地流出了。
解釋:蓋子打開時(shí),小孔上方的壓強(qiáng)始終大于外面的壓強(qiáng),所以水會(huì)噴出,當(dāng)蓋子蓋上時(shí),水的上方被封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)有水流出后,瓶中空氣的體積變大,根據(jù)波意耳定律壓強(qiáng)變小,當(dāng)孔上方壓強(qiáng)小于外部大氣壓時(shí),水就流不出去了。
五.課堂小結(jié)
1.方法①研究多變量問題時(shí)用控制變量法
②實(shí)驗(yàn)探究方法:猜想——驗(yàn)證——進(jìn)一步猜想——再驗(yàn)證——得到結(jié)論
2.知識(shí)玻意耳定律:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的條件下壓強(qiáng)P與體積V成反比。
六.教學(xué)后記:
1.課堂上讓學(xué)生從自身體驗(yàn)開始,充分參與科學(xué)探究的全過程,熟悉科學(xué)探究未知世界的一般流程,并堅(jiān)持滲透實(shí)事求是和精益求精的科學(xué)精神。
2.教學(xué)中對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)方法處理物理數(shù)據(jù),從而得出簡(jiǎn)潔的物理學(xué)規(guī)律的過程,讓學(xué)生多練習(xí)多體驗(yàn),以使學(xué)生真正掌握,并且多給時(shí)間讓學(xué)生從圖像中找出規(guī)律,以提高學(xué)生認(rèn)識(shí)圖像與應(yīng)用圖像分析問題的能力。
3.教學(xué)中學(xué)生參與小實(shí)驗(yàn)及視頻材料能很好地吸引學(xué)生的注意力,提高教學(xué)的有效性。
4.物理來源于社會(huì)生活實(shí)踐,反之也能解釋自然界及生活和生產(chǎn)中的相關(guān)現(xiàn)象,有效杜絕物理和生活相脫節(jié)的現(xiàn)象發(fā)生.也有利于學(xué)生正確物理觀的形成。
20xx高三物理《氣體的等溫變化》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn),幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?小編經(jīng)過搜集和處理,為您提供20xx高三物理《氣體的等溫變化》知識(shí)點(diǎn)總結(jié),僅供參考,歡迎大家閱讀。
20xx高三物理《氣體的等溫變化》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
一、氣體的狀態(tài)及參量
1、研究氣體的性質(zhì),用、、三個(gè)物理量描述氣體的狀態(tài)。描述氣體狀態(tài)的這三個(gè)物理量叫做氣體的。
2、溫度:溫度是表示物體的物理量,從分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)看,溫度標(biāo)志著物體內(nèi)部的劇烈程度。
在國(guó)際單位制中,用熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度,叫做溫度。用符號(hào)表示,它的單位是,簡(jiǎn)稱,符號(hào)是。
熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的數(shù)量關(guān)系是:T=t+。
3、體積:氣體的體積是指氣體。在國(guó)際單位制中,其單位是,符號(hào)。體積的單位還有升(L)毫升、(mL)1L=m3,1mL=m3。
4、壓強(qiáng):叫做氣體的壓強(qiáng),用表示。在國(guó)際單位制中,壓強(qiáng)的的單位是,符號(hào)。氣體壓強(qiáng)常用的單位還有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)和毫米汞柱(mmHg),1atm=Pa=mmHg。
5、氣體狀態(tài)和狀態(tài)參量的關(guān)系:對(duì)于一定質(zhì)量的氣體,如果溫度、體積、壓強(qiáng)這三個(gè)量,我們就說氣體處于一定的狀態(tài)中。如果三個(gè)參量中有兩個(gè)參量發(fā)生改變,或者三個(gè)參量都發(fā)生了變化,我們就說氣體的狀態(tài)發(fā)生了改變,只有一個(gè)參量發(fā)生改變而其它參量不變的情況是發(fā)生的。
二、物體的狀態(tài)參量
1.溫度:溫度在宏觀上表示物體的冷熱程度;在微觀上是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。
熱力學(xué)溫度是國(guó)際單位制中的基本量之一,符號(hào)T,單位K(開爾文);攝氏溫度是導(dǎo)出單位,符號(hào)t,單位℃(攝氏度)。關(guān)系是t=T-T0,其中T0=273.15K,攝氏度不再采用過去的定義。
兩種溫度間的關(guān)系可以表示為:T=t+273.15K和ΔT=Δt,要注意兩種單位制下每一度的間隔是相同的。
0K是低溫的極限,它表示所有分子都停止了熱運(yùn)動(dòng)??梢詿o限接近,但永遠(yuǎn)不能達(dá)到。
2.體積。氣體總是充滿它所在的容器,所以氣體的體積總是等于盛裝氣體的容器的容積。
3.壓強(qiáng)。氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的。(絕不能用氣體分子間的斥力解釋!)
一般情況下不考慮氣體本身的重量,所以同一容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)處處相等。但大氣壓在宏觀上可以看成是大氣受地球吸引而產(chǎn)生的重力而引起的。(例如在估算地球大氣的總重量時(shí)可以用標(biāo)準(zhǔn)大氣壓乘以地球表面積。)
壓強(qiáng)的國(guó)際單位是帕,符號(hào)Pa,常用的單位還有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)和毫米汞柱(mmHg)。它們間的關(guān)系是:1atm=1.013×105Pa=760mmHg;1mmHg=133.3Pa。
4.一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)P、體積V和溫度T.當(dāng)它們改變時(shí),氣體狀態(tài)就發(fā)生了變化。
探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律
2.1實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律
一、學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.進(jìn)一步熟悉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和使用方法。
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。
二、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。
三、知識(shí)鏈接:
1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原理
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)。
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)讓紙帶通過限位孔,壓在復(fù)寫紙下面。
四、學(xué)習(xí)過程(實(shí)踐體驗(yàn)20分鐘)
(一)、根據(jù)課本圖2。1—1思考并回答以下問題。
1.本實(shí)驗(yàn)所需實(shí)驗(yàn)器材是:
。2.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)繩跨過滑輪,下邊掛上臺(tái)適的鉤碼,把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并把它的一端固定在小車的后面。實(shí)驗(yàn)裝置見圖。
(3)把小車放在處,先接通,放開,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。
3.?dāng)?shù)據(jù)處理
(1)從三條紙帶中選擇一條比較理想的使用,舍掉開頭的比較密集的點(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
(2)測(cè)出各段位移S1,S2,S3,……S6的長(zhǎng)度,把測(cè)量結(jié)果填入課本表中。
(3)根據(jù)測(cè)量結(jié)果,計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度也填入課本的表中
思考:1、鉤碼的質(zhì)量適當(dāng)大一些,還是可以不做要求,為什么?
2、在本實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算一下各連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)位移之差。從中你是否會(huì)發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?
(二)、作出速度—時(shí)間圖象
五、達(dá)標(biāo)檢測(cè):
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.關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)的下列說法中,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,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間點(diǎn)痕的個(gè)數(shù)相等。
4.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。
5.接通電源與讓紙帶(隨物體)開始運(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。
6.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。
7.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。
8.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。
8.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,后來又越走越慢。
9.若所用電源頻率是50赫,圖中D紙帶,從A點(diǎn)通過計(jì)時(shí)器到B點(diǎn)通過計(jì)時(shí)器,歷時(shí)____s,位移為_______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。
10.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_______,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________,g點(diǎn)的瞬時(shí)速度為_______,物體運(yùn)動(dòng)的加速度為_________。
1實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律
第二章:勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究
§1實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律
●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,并能用語音描述運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
二、過程與方法
(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)過程,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并做好調(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)過程
【教師提出問題】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)過程中注意事項(xiàng):
1、開始釋放小車時(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,再放開小車,當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開電源。
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(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、舍掉開始過于密集的點(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,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?說說你的看法。
(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;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舍掉開頭過于緊密的點(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
S2
S3
S4
S5
S6
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)。