人教版高一物理必修一21实验：探究小车速度随时间变化的规律

1、用已知的知识去探求未知的世界学科:物理课题：探究小车速度随时间变化的规律教材版本与年级：人教版 高一用已知的知识去探求未知的世界2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律1、 教材分析本节课是普通高中课程标准试验教科书物理必1（人民教育出版社出版）第2章第1节。本节教材的目的是让学生通过探究小车在重物牵引下运动的速度时间变化的规律，经历科学探究的活动，学会数据处理的方法。这节课的主要任务是测量小车的速度，做出小车运动的v-t图像，初步分析小车的速度的变化规律。要学生体验从实验研究中获取数据、做出图像、分析图像、寻找规律的科学思维方法。二、学情分析学生在上一章中学了加速度、速度时间图像、打点计时器

2、的使用、纸带数据的处理、和瞬时速度的测量的方法，在这一节中进行探究小车的速度随时间变化规律加以利用和巩固，为下一节的内容提供有力的实验结果；使学生认识图像在研究物理问题中的作用；与数学公式相比，图像更直观、生动、形象、生动，让人一目了然，从而使学生感受到图像的直观德美。2、 设计思想这一节是高中物理第一节探究性实验课，让学生通过发现问题，设置问题，寻找解决问题的方法，最终解决问题，并提出相关的结论，的思维过程潜移默化的形成，要提高解决问题的能力，需要形成科学的思路应掌握基本方法。四、教学目标知识与技能会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度会用表格法处理数据，并合理猜想巧用v-t图象处理数据，观

3、察规律过程与方法1、对已经得到的纸带，会用近似的方法得出各点的瞬时速度；2、初步学会利用实验数据进行猜想、探究、验证、发现规律的探究方法；3、进一步在实验过程中体验打点计时器的使用，体验瞬时速度的求法；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，验证规律情感态度与价值观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来研究问题、解决问题、提高创新意识。在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力。通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法。五、教学重点和难点图象法研究速度随时间变化的规律。对运动的速度随时间变化规律的探究。教学难点对

4、实验数据的处理规律的探究。3、 教具学生电源、导线、打点计时器、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸、实物投影仪七、教学过程课题名称2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律课时数1课时课型新授课评价任务（内容、问题、试题）学习活动（方式、行为策略）一、 实验原理设计【问题1】在上一章中我们学会了利用打点计时器来测量纸带运动时候的速度，那么打点计时器能不能测量一辆小车在砝码带动运动时的速度？如果能，请大家设计一个实验，并通过该实验，探究改小车的运动速度随时间变化的规律。【问题2】实验中怎么利用砝码拉动小车运动？那么还需要什么器材？【问题3】实验中怎样控制小车速度，

5、以免因太快而撞击损毁小车？实验过程中注意事项： 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，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。3、要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。二、进行实验各组按照自己设计的实验步骤进行实验，并得到三条或以上的点迹清晰的纸带。【问题4】若实验中得到的纸带只有最末端附近有几个比较稀疏的点迹，试分析这是什么错误操作引起的？【问题5】若实验中得到的纸带不是清晰的点迹，而是一连串断断续续的虚线式点迹，试分析原因。实验过程：1、 附有滑轮的长度板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一

6、端，连接好电路。2、 用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮，下边挂上适量的钩码，让纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的上面。3、 把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新的纸带，重复实验三次。三、实验数据处理【问题6】纸带上的点迹总是呈现出开始的点迹都是很密集的，是不是一定要以最开始的点为计时的起点？【问题7】如果即使是忽略开始的比较密集的点迹，我们还是得到的密集的点，又怎样处理这样的数据？【问题8】通过纸带上的点迹，如何得到所研究的点的瞬时速度？能用该方法计算始末点的瞬时速度吗？参考表格二：计数点编号0123456时间

7、t(s)00.10.20.30.40.50.6各计数点到0的距离s(m)相邻计数点的距离S(m)S01S12S23S34S45S56各计数点速度(m/s)v1=v2=v3=v4=v5=【问题9】得到了各点瞬时速度后，除了利用教材page31的表格表示的方法，有没有更为合理，更为直观的反应速度随时间变化的方法？处理数据过程中注意事项：1、纸带要选择打出的点清晰的2、舍掉开始过于密集的点3、用每打5个点的时间为计时单位。即T0.02s×50.10s这样既可方便计算，又可减少误差。四、速度-时间图像的描绘【问题10】借鉴上一章中的位移-时间图像，本节中怎么利用所得数据，描绘速度时间图像？【

8、问题11】对于描点后画线过程中，有的点偏离了描绘的线迹，这些点怎么处理？【问题12】对于你组说描绘出的v-t图像，你能总结出小车是速度随时间是怎么样变化的？【问题13】如何利用图像求出小车运动的初速度和加速度？【问题14】某同学用以下方法绘制的小车的v-t图象，先把纸带每隔0.1s 剪断，得到若干短纸条，再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间轴，标出时间，最后将纸条上端中心连起来，于是得到v-t图象。请你按以上办法绘制这个图象。这样做有道理吗？说说你的看法。【随堂练习】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vt

9、图，量出其倾角，由公式求出加速度C、根据实验数据画出vt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教师预设问题：利用打点计时器探究小车的速度随时间的变化规律。学生积极讨论，合作解决：设计完整的探究实验（包括原理、器材、步骤、注意事项、数据处理等全部过程）。学生动手学生分组合作完成实验操作。注意纸带上要标记实验中使用的砝码数量。教师指导：教师巡视指导学生进行实验操作，并对学生的实验技能做针对性指导。适时适度帮助学生解决实验过程中的问题。学生根据设计的实验原理及数据处理方法，进行数据处理，期间可能会出现一些新问题，这个可以提出来供全班同学参与解决。教师在期间引导学生完成数据处理。教师引导学生了解图像表示物理规律的优势。此处提醒学生尊重实验数据，培养学生实事求是的科学精神。八、课后反思： 优秀的物理教学应向学生传递一种思