实验：小车速度随时间变化的规律

小玩具车的速度

导入新课小轿车的速度自行车的速度火车的速度游乐园碰碰车

这些物体的快慢不同,他们的运动遵循着什么规律呢?如何探寻物体的速度随时间的变化规律呢？第一节探究小车随

时间变化的规律

(1)知识与技能根据相关实验器材,设计实验并熟练操作。学会运用已学知识处理纸带,求各点的瞬时速度。会用表格法处理数据,并合理猜想。巧用v－t图像处理数据,观察规律。掌握画图像的一般方法,并能用简洁的语言进行阐述。

教学目标(2)过程与方法

初步学习根据实验要求设计实验,完成某种

规律的探究方法。

对打出的纸带,会用近似的方法得出各点的

瞬时速度。

初步学会根据实验数据进行猜测、探究、

发现规律的方法。

认识数学化繁为简的工具作用,直观运用物

理图像展现规律,验证规律。

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。(3)情感态度与价值观

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

通过纸带的处理方法、实验数据的图像展现,培养学生实事求是的科学态度

在对现象规律的语言阐述中,提高学生的语言表达能力

通过经过实验探索过程,体验运动规律的探索方法

教学重难点教学重点图像法研究速速度随时间变变化的规律。。对运动物体的的速度随时间间变化规律的的探究。教学难点各点的瞬时速速度的计算。。对实验数据的的处理、物理理规律的探究究。（1）进行试试验（2）处理数数据（3）作出速速度——时间图像

本节导航实验室如何探探究小车的运运动速度与时时间的关系？？如何设计实验验？利用小车拖动动的纸带，研研究小车的运运动。需要哪些器材材？小车、打点计计时器、带滑滑轮的长木板板、纸带、刻刻度尺、勾码码（1）进行试试验①附有滑轮的的长木板②②小车

③带带小钩的细线线

④25g的钩码3个个,也可以用用50g的钩钩码⑤⑤打点计时时器

⑥纸带带

⑦刻度尺尺

⑧学生电电源、导线。。实验用具探究小车速度度与时间变化化的运动规律律装置图实验设计⑴把一端附有有滑轮的长木木板平放在实实验桌上,并并使滑轮伸出出桌面,把打打点计时器固固定在长模板板上远离滑轮轮的一端,连连接好电路。。⑵把一条细绳绳栓在小车上上,使细绳跨跨过滑轮,下下边挂上合适适的砝码,启启动电源,然然后释放小车车,让小车拖拖动纸带运动动,打完一条条纸带后立即即关闭电源。。

⑶换上新新纸带,重复复操作三次。。实验步骤(1)固定打打点计时器时时应让限位孔孔处在长木板的中央位置置。(2)滑轮不不能过高。(3)应考虑虑复写纸与纸纸带的位置关关系。(4)钩码数数量不能过多多,长木板两两端高低相差差不能太大。(5)小车应由由紧靠打点计计时器处开始始释放,在撞击长木板末末端前应让小小车停止运动动,防止小车从板上掉掉下来。(6)先接通通电源,后让让纸带运动。。(7)打点结结束后立即关关闭电源。注意事项（2）数据处处理怎样分析和选选取纸带上的的点？开头过于密集集的点舍掉,纸带的一段段;若纸带上上点与点之间间的距离较小小,可取多个个间隔(可5)为一个计计数间隔时间间(间隔不再再是0.02s)(但要要看具体情况况灵活选定);原则上能能取六、七个个计数点为宜宜;给选取的的点加标记。。如何计算出所所取点的速度度？用求平均速度度的方法来代代替,选择包包括该点在内内的一段位移移(该点最好好处在中间时时刻位置)ΔΔx,找出对对应的时间ΔΔt,用Δx／Δt作为为该点的瞬时时速度)。对于选取的两两个端点的速速度暂时不计计算(误差较较大);测量量各个计数点点之间的距离离应考虑估位位、单位。如何处理计算算出来的数据据？(1)列表法(注意列表要要求)位置012345时间/sv1/ms-1v2/ms-1(2)图象法①根据所得数数据,选择合合适的标度建建立坐标系(让图象尽量量分布在坐标标系平面的大大部分面积)。②②描点：：观察和思考考点的分布规规律。③拟合：从点点的分布可以以有很大把握握地说这些点点应该在一条条直线上,用用直线拟合,让尽可能多多的点处在直直线上,不在在直线上的点点应对称地分分布在直线两两侧。如何根据速度度—时间图象象(v—t图象)求小小车的加速度度和初速度？？①取任意两组组数据求出Δv和Δt,然后代入Δv／Δt求解。②在v—t图图象上取一段段时间Δt(尽量取大一一些),找出出两个时刻对对应的坐标值值求出Δv,代入Δv／Δt求解注意：(1)选择所所打纸带中点点迹最清晰的的一条,舍弃弃开头一些过过于密集的点点,找一个适适当的点当作作计时起点。。(2)选择相相隔0.1s,即中间空空四个点的时时间间隔的若若干计数点进进行测量,并并把数据填入入表格。(3)计算各点的的瞬时速度,填入自己设设计的表格中中（3）作出速速度－时间图图像(v－t图像)(1)确定运运动规律最好好办法是作v－t图像,这样能更好好地显现物体体的运动规律律。(2)以时间间t为横轴,速度v为纵纵轴,建立坐坐标系,选择择合适的标度度,把表格中中的各点在速速度－时间坐坐标系中描出出。注意观察察和思考你所所描画的这些些点的分布规规律,你会发发现这些点大大致落在同一一条直线上,所以不能用用折线连接,而用一根直直线连接,还还要注意连线线两侧的点数数要大致相同同。步骤(3)对于个个别明显偏离离绝大部分点点所在直线的的点,我们可可以认为是测测量误差过大大、是测量中中出现差错所所致,将它视视为无效点,但是在图像像当中仍应该该保留。(4)根据所所画的v－t图像求加速速度从所画的图像像中取两个点点,找到它们们的纵、横坐坐标(t1,v1)、(t2,v2),然后代代入公式求得加速度a,也就是直直线的斜率。。在平面直角角坐标系中,直线的斜率率：xyx1x2y2y10用计算机绘制制v-t图像像步骤：(1)打开Excel工工作簿可以看看到行和列,行号用1、2、3………表示;列列号用A、B、C……表表示。(2)将将自变量时间间的数值从某某一单元格开开始输入,在在同一列中将将其他时间值值一一输入。。(3)在相邻邻的右侧一列列中将速度值值一一输入,注意速度值值要与时间值值相对应。也也可以在同一一行中依次输输入时间和速速度,下一行行中再次输入入第二组时间间和速度,直直至全部输入入完毕。小练习(4)用鼠标标选中这些数数据。再用鼠鼠标左键单击击“图表向导导”按钮,出出现“图表类类型”窗口,选“散点图图”,选“确确定”按钮,弹出“图表表标题输入框框”。(5)输输入相应的字字符后选“下下一步”按钮钮,直到“完完成”。出现现由点组成的的图表。(6)用鼠标右键键单击绘图区区中任何一个个数据点,出出现下拉式菜菜单,选“添添加趋势线””,弹出添加加趋势线窗口口,选择“线线性”趋势;(7)打开该该窗口的“选选项”卡,对对其中“显示示公式”左侧侧的小方格用用鼠标左键单单击出现“√√”号后,按按“确定”。。(8)图表框框中出现一条条直线,这就就是经过计算算机做最佳““拟合”后的的v-t图象象,并显示出出一个表明该该图象的函数数式。1.学会用实实验的方法探探究小车的加加速度与时间间的关系。明明确实验的过过程及实验中中的注意事项项。2.运用表表格法和图像像法处理实验验的数据,并并运用数据会会求小车的加加速度。3.了了解如何用Excel来来绘制小车速速度随时间变变化的运动规规律的图像。。课堂小结cmABCDE7.527.660.3105.61.在探究小小车速度随时时间变化规律律的实验中,得到一条记记录小车运动动情况的纸带带,如图所示示。图中A、、B、C、D、E为相邻邻的计数点,相邻计数点点的时间间隔隔为T＝0.1s。⑴根据纸带上上的数据,计计算B、C、、D各点的数数据,填入表表中。⑵在坐标纸上上作出小车的的v－t图像。课堂练习

解析：由纸带表明的数据可以计算任意相邻位置之间的位移,然后求纸带上各点的速度和加速度。(1)由纸带的标注可以求出位置编号ABCDE时间t/s00.10.20.30.4瞬时速度v/(m·s－1)1.382.643.90匀变速直线运运动物体在一一段时间内的的平均速度等等于该时刻的的瞬时速度,所以:(2)在图像像上取合适的的单位严格描描点,这些点点大致分布在在一直线上,不能位于直直线上的点要要尽量对称分分布于直线两两侧,得到小小车的v－t图像。0.200.10.30.412340.5tv2.汽车沿平平直公路行驶驶,小明坐在在驾驶员旁边边注视速度计计,并记下间间隔相等的各各时刻的速度度值,如下表表所示：t/s05101520253035404550v/(km·h-1)20304050505050352050⑴从表中数据据得到汽车在在各段时间内内的特点：在在0~15s内,汽车的的速度在变化化,时间经过过每5s速度度增大10km/h;在15~30s内内汽车速度不不变,速度大大小为50km/h;在35~45s内内汽车速度在在变化,每5s速度减小小15km/h。⑵请根据表格格中的数据,画出对应的的v－t图像。⑶如果认为在在0~15s内速度变化是是均匀的,你能在图像中中找出汽车在在7.5s时时的速度值吗？答：能,35km/h401030204050102030500t/sv/(km·h-1)1.解：(1)15,16,18,19,21,23,24;(2)图略略(3)可以认认为是一条直直线

2.解解：A做匀速速直线运动,速度是15m/s;B做初速度度为零,速度度均为增加的的加速直线运运动,8s时时速度为14m/s;c做初速度为为4m/s,速度均匀减减小的减速直直线运动。6s时速度为为0。问题与练习3.(1)图略

(2)剪下的纸条长度表示0.1s时间内位移的大小,可近似认为速度,即纸条长度可以认为表示速度。

4.略9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。1月-231月-23Saturday,January7,202310、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。12:52:3912:52:3912:521/7/202312:52:39PM11、以我独沈沈久，愧君君相见频。。。1月-2312:52:3912:52Jan-2307-Jan-2312、故人江海海别，几度度隔山川。。。12:52:3912:52:3912:52Saturday,January7,202313、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。1月-231月-2312:52:3912:52:39January7,202314、他乡生生白发，，旧国见见青山。。。07一一月202312:52:39下下午12:52:391月-2315、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。一月2312:52下下午1月-2312:52January7,202316、行动动出成成果，，工作作出财财富。。。2023/1/712:52:3912:52:3907January202317、做前，，能够环环视四周周；做时时，你只只能或者者最好沿沿着以脚脚为起点点的射线线向前。。。12:52:39下下午12:52下下午12:52:391月-239、没有失败，，只有暂时停停止成功！。。1月-231月-23Saturday,January7,202310、很多事情情努力了未未必有结果果，但是不不努力却什什么改变也也没有。。。12:52:3912:52:3912:521/7/202312:52:39PM11、成功就是日日复一日那一一点点小小努努力的积累。。。1月-2312:52:3912:52Jan-2307-Jan-2312、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。12:52:3912:52:3912:52Saturday,January7,202313、不知香积积寺，数里里入云峰。。。1月-231月-2312:52:4012:52:40January7,202314、意志坚坚强的人人能把世世界放在在手中像像泥块一一样任意意揉捏。。07一一月202312:52:40下下午12:52:401月-2315、楚塞三湘接接，荆门九派派通。。。一月2312:52下下午1月-2312:52January7,202316、少年十五五二十时，，步行夺得得胡马骑。。。2023/1/712:52:4012:52:4007January202317、空山新新雨后，，天气晚晚来秋。。。12:52:40下下午12:52下下午12:52:401月-239、杨柳柳散和和风，，青山山澹吾吾虑。。。1月-231月-23Saturday,January7,202310、阅读一切切好书如同同和过去最最杰出的人人谈话。12:52:4012:52:4012:521/7/20