探究小车速度随时间变化的规律

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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?‎
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