探究小车速度随时间变化的规律

探究小车速度随时间变化的规律

第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律 江阴市第一中学 王蒙 三维目标 ‎ 知识与技能 1. 根据相关实验器材，设计实验并熟练操作.‎ 2. 会应用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度.‎ 3. 会用表格法处理数据，并合理猜想.‎ 4. 巧用图象处理数据，观察规律 5. 掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述.‎ 过程与方法 1. 初步学会根据实验要求设计实验，完成某种规律的探究方法.‎ 2. 对打出的纸带，会用近似的方法得出各点的瞬时速度.‎ 3. 初步学会根据实验数据进行猜想、探究、发现规律的探究方法.‎ 4. 认识数学化繁为简的工具作用，直观地运用物理图象展现规律，验证规律.‎ 5. 通过实验探究过程，进一步熟练打点计时器的应用，体验瞬时速度的求解方法.‎ ‎ 情感态度与价值观 1. 通过对小车运动的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性.‎ 2. 通过对纸带的处理、实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法研究问题、解决问题、提高创新意识.‎ 3. 在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力.‎ 4. 在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引申到各物体间的关联性，使自己融入社会.‎ 5. 通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法.‎ 教学重点：‎ ‎1、图象法研究速度随时间变化的规律 ‎2、对运动的速度随时间变化规律的探究 教学难点：‎ ‎1、各点瞬时速度的计算 ‎ 2、对实验数据的处理规律的研究 ‎ 教学过程 新课引入 物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动规律各不相同。在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏……在自然界了，雨滴下落，猎豹捕食，蚂蚁搬家……这些运动中多有速度的变化。‎ ‎ 物体的速度变化存在规律吗？怎样探索复杂运动蕴含的规律？怎样探索复杂运动蕴含的规律呢？‎ ‎ 要探究一个物体随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度。直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，在通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度。‎ 新课教学 一、 进行实验 1、 步骤（略）‎ 2、 实验注意问题 ① 开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器 ② 先接通电源，再释放小车，当小车停止运动时应及时关闭电源 ③ 需防止钩码落地和小车与滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它 ④ 钩码个数适当，以免a过大点太少。应以50cm的纸带取得20~40个连续点为佳 二、 数据分析 1、 纸带的选取和处理 ① 多条纸带中选取一条点迹清晰且点迹排成直线的纸带进行处理。‎ ② 舍掉开头一段过于密集的，找一个适当的点做计时起点，为了减少测量误差和便于计算，每隔4个“计时点”选取一个“计数点”进行测时，相邻计数点的时间间隔为0.1秒 ③ 测量距离时从选取的计时起点到各个计数点的距离 ‎ 提问：瞬时速度的计算方法 ‎ 2、 数据处理：用描点法做速度—时间图象 ① 把各点的瞬时速度填入下表 位置编号 ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 时间t/s 速度 ② 做v—t图象 ‎⑴建立坐标系，纵坐标轴为速度v，横坐标轴为时间t ‎⑵对坐标轴进行适当分度，使测量结果差不多布满坐标系 ‎⑶描出测量点，应尽可能清晰 ‎⑷用一条光滑的曲线（直线）连接坐标系中的点 ‎ 明显偏离的点视为无效点，连线时应使连线两侧的点分布大致相同 出示一组数据让学生在黑板上描出图象 ‎⑸从最终结果看出小车的v—t图象是一条倾斜的直线 三、 对v—t图象的认知 1、 图象的物理意义：反映了速度随时间变化的规律不是物体运动的轨迹 2、 可以从图象上得到任一时刻的速度 3、 可以求物体的加速度：‎ 4、 可以求出物体一段时间内的 二、 例题分析 例1、为了计算加速度，最合理的方法是…………………………（ ）‎ A、根据任意两计数点的速度公式算出加速度 B、根据实验数据画出v—t图，量出其倾角，由公式求出加速度 C、根据实验数据画出v—t图，由图线上相距较远的两点对应的速度、时间，由公式求出加速度 D、依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 例2、一辆汽车关闭发动机后，以一定的初速度86km/h冲上一段倾斜的长直公路，每隔5s读取一次汽车速度表的示数，记录如下切做了响应的单位换算：‎ 时间t/s ‎0‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ ‎30‎ 速度v/（km/h）‎ ‎86‎ ‎81‎ ‎76‎ ‎70‎ ‎65‎ ‎59‎ ‎54‎ 速度v/（m/s）‎ ‎23.4‎ ‎22.5‎ ‎21.1‎ ‎19.4‎ ‎18.1‎ ‎16.4‎ ‎15.0‎ 由以上数据用描点法作出汽车速度与时间关系的图线。‎ 作业：书后习题1、2、3、4‎ ‎5、如图所示，是某质点做直线运动的v—t图象，请回答下列问题：‎ ‎（1）尽可能详细地描述质点分别 在AB、BC、CD段的运动；‎ ‎（2）质点在2s末的速度多大？‎