2022年高一物理《21 實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律》教學(xué)設(shè)計(jì)
《2022年高一物理《21 實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律》教學(xué)設(shè)計(jì)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高一物理《21 實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律》教學(xué)設(shè)計(jì)(8頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二章 勻變速直線運(yùn)動的研究 第一節(jié) 實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 一、內(nèi)容與解析 1、內(nèi)容:通過實(shí)驗(yàn)探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。 2、內(nèi)容解析 本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律指的是速度和時(shí)間之間的圖像,其核心是對圖像是理解,理解它關(guān)鍵就是要從物理意義入手。學(xué)生已經(jīng)學(xué)過位移時(shí)間圖像,本節(jié)課的內(nèi)容就是在此基礎(chǔ)上的發(fā)展。由于它還與力學(xué)有密切的聯(lián)系,所以在本學(xué)科有重要的地位,并有一定的作用,是本學(xué)科的核心內(nèi)容。 二、目標(biāo)與解析 1、教學(xué)目標(biāo) 要求學(xué)生在學(xué)會打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用、紙帶數(shù)據(jù)處理、測瞬時(shí)速度以及速度—時(shí)間圖象的基礎(chǔ)上,運(yùn)用這些知識和技能探究小車速度隨
2、時(shí)間變化的規(guī)律.因此在實(shí)驗(yàn)前要適當(dāng)讓學(xué)生討論回顧、復(fù)習(xí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法和注意事項(xiàng).要真正體現(xiàn)通過實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理和研究物理問題的方法,學(xué)習(xí)尋找規(guī)律的方法。 2、目標(biāo)解析 本節(jié)課是實(shí)驗(yàn)探究型的課題,旨在引導(dǎo)學(xué)生研究小車在實(shí)際運(yùn)動中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,目的是讓學(xué)生通過科學(xué)探究活動來完成.讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,體驗(yàn)科學(xué)探究的方法,提高用數(shù)學(xué)圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力.盡管本節(jié)提供的小車在重物牽引下的運(yùn)動看似簡單,但就其研究問題的過程與方法是很具有基礎(chǔ)性和典型性的.教學(xué)過程中要充分發(fā)揮學(xué)生的主體參與意識,要敢于放手讓學(xué)生自己去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),千萬不能將實(shí)驗(yàn)步驟一、二、三、四,甲、乙、丙
3、、丁地列出后,不管不問.要重視獲取知識的過程,讓學(xué)生體驗(yàn)一種從實(shí)驗(yàn)探究中獲取數(shù)據(jù)、作出圖象、分析圖象、尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法和能力。 三、問題診斷分析 在本節(jié)課的教學(xué)中,學(xué)生可能遇到的問題是對速度時(shí)間圖像不理解,產(chǎn)生這一問題的原因是沒有理解它的物理意義。要解決這一問題,就要從物理意義入手,其中關(guān)鍵是斜率的意義。 四、教學(xué)支持條件分析 多媒體課件輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)。 五、教學(xué)過程 一、進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,讓學(xué)生先回顧上一章是怎樣使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的,討論后回答. 2022年高一物理《21 實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律》教學(xué)設(shè)計(jì) 生1:把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好,裝好紙帶.開啟電源,手
4、水平地拉動紙帶,紙帶上就會打出一行小點(diǎn). 生2:不,老師,他忘了及時(shí)關(guān)閉電源. 師:對,千萬別忘了及時(shí)關(guān)閉電源.這樣做的好處是什么?為什么要這樣做? 生3:為了節(jié)省電能,因?yàn)閲译娏δ茉淳o張. 生4:不,因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器是按間歇工作設(shè)計(jì)的,所以長期工作可能會因線圈發(fā)熱而損壞.這樣做是為了保護(hù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器. 師:好,大家根據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn),閱讀課本第34頁“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”標(biāo)題下的兩段文字后分組進(jìn)行討論實(shí)驗(yàn)方案. 讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn),并口頭闡述相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材及步驟. 生:實(shí)驗(yàn)中需要的器材應(yīng)該有:附有滑輪的長木板,小車,帶小鉤的細(xì)線,鉤碼,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,紙帶,刻度尺,學(xué)生電源,導(dǎo)線等. 生:我們是
5、在鉤碼的牽引下讓小車運(yùn)動的,為了研究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,需要把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上.讓小車拖動紙帶運(yùn)動,然后我們再研究所打紙帶上的點(diǎn),從而得出小車的運(yùn)動情況. 生:為了得到打點(diǎn)清晰、較好的紙帶,我們最好是多打幾條紙帶. 生:我們分別選兩個、三個、四個鉤碼來牽引小車,看小車的運(yùn)動快慢情況,速度的變化情況. 教師及時(shí)評價(jià)學(xué)生的討論結(jié)果,適時(shí)指出不當(dāng)之處,肯定學(xué)生的創(chuàng)新和正確的地方. 教師課件投影參考實(shí)驗(yàn)過程. 投影展示的內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)過程參考提示: 1.把一端附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端,連接好電路. 2.把一條
6、細(xì)繩拴在小車上,使細(xì)繩跨過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,啟動電源,然后放開小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動,打完一條后立即關(guān)閉電源. 3.換上新紙帶,重復(fù)操作三次. 引導(dǎo)學(xué)生熟練地?cái)[好器材,進(jìn)行合理、準(zhǔn)確的操作,得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶.學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),老師巡回指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生“三思而后行”,注意實(shí)驗(yàn)邏輯性、合理性及其相關(guān)注意事項(xiàng),而且確保準(zhǔn)確,并巡視全場,對出現(xiàn)的問題予以及時(shí)糾正.幫助實(shí)力較弱的小組實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn). 學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,注意把實(shí)驗(yàn)過程和已學(xué)過的“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”相對比,及時(shí)提出問題. 點(diǎn)評:(1)在動手操作之前,可以讓學(xué)生先在頭腦中實(shí)驗(yàn),提前思考實(shí)驗(yàn)順序和注意事項(xiàng);保證操作的順利進(jìn)行.
7、(2)和已學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比,使學(xué)生很好地應(yīng)用了比較法,且有助于加深記憶. (3)對學(xué)生出現(xiàn)的問題,可拿出來讓全班同學(xué)參與解決,比如:“有的同學(xué)先松手,再開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源;有的同學(xué)則反之.哪種好?為什么?”這樣讓學(xué)生參與討論,調(diào)動學(xué)生思考的積極性和主動性. 二、處理數(shù)據(jù) 師:我們通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到了若干條紙帶,采集了第一手資料,面對打出的紙帶如何研究小車的運(yùn)動呢?接下來我們采集數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù). 學(xué)生討論怎樣選擇紙帶,如何測量數(shù)據(jù),如何設(shè)計(jì)表格,填寫數(shù)據(jù). 師生活動 生1:要選擇一條最清晰的紙帶. 生2:開始的幾個點(diǎn)不清晰,該怎么測啊! 生3:我建議舍去這幾個點(diǎn)算了. 生4:對啊,
8、計(jì)時(shí)起點(diǎn)是人為選取的,我們可以找一清晰的點(diǎn)開始當(dāng)作計(jì)時(shí)的起點(diǎn). 教師及時(shí)評論學(xué)生的討論,肯定學(xué)生的成績. 師:我們可以選一個清晰的點(diǎn)作為計(jì)時(shí)的起點(diǎn).還可以選擇計(jì)數(shù)點(diǎn),建議你們在測量前每五個點(diǎn)選一個計(jì)數(shù)點(diǎn). 學(xué)生實(shí)時(shí)測量,教師巡回指導(dǎo),指出學(xué)生中出現(xiàn)的問題. 師:大家在測量時(shí),我建議你們在選好計(jì)時(shí)起點(diǎn)后,測量以后的各個計(jì)數(shù)點(diǎn)與這個計(jì)時(shí)起點(diǎn)的距離.大家想想,這樣做,有什么好處? 生:我們是每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間就測量一個數(shù)據(jù).這不是一樣嗎? 師:我說的就是你這種做法是合適的,大家就此討論. 生:他這樣做是每次都要挪動刻度尺,測出每兩個點(diǎn)間的距離,而我的做法與老師您說的一樣,我感覺這樣能減少測
9、量誤差. 學(xué)生測量數(shù)據(jù),記錄結(jié)果. 教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度的方法和表格處理方法. 師:大家想想怎樣計(jì)算計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度. 生:測量包含某個所研究的點(diǎn)在內(nèi)的一段時(shí)間內(nèi)的位移Δx,同時(shí)找出對應(yīng)的時(shí)間Δt,根據(jù) =算出該點(diǎn)附近的平均速度,把它當(dāng)作計(jì)時(shí)器打下這個點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度. 生:我們這個小組是選了相鄰三個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的間隔為研究對象,根據(jù)測量結(jié)果算出這兩個0.1 s內(nèi)的距離Δx,把=算出的平均速度近似當(dāng)作這三個點(diǎn)中的中間點(diǎn)的瞬時(shí)速度. 師:大家可以參考按他說的做,這在近似計(jì)算來看,還是個很好的方法. 學(xué)生算出各個計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,并填入自己設(shè)計(jì)的表格中. 教師課件投影參考提示
10、: 投影展示的內(nèi)容(接上次投影中的三條) 參考提示: 4.選擇所打紙帶中最清晰的一條,舍掉開頭一些過于密集的點(diǎn),找一個適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn). 5.選擇相隔0.1 s,即中間空四個點(diǎn)的時(shí)間間隔的若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量,把數(shù)據(jù)填入表格. 6.計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度,填入自己設(shè)計(jì)的表格中,可參考課本第34頁表格. 三、作出速度—時(shí)間圖象 師:有了原始數(shù)據(jù),確定運(yùn)動規(guī)律的最好辦法是作速度—時(shí)間圖象,這樣具體的運(yùn)動規(guī)律才能更直觀地顯現(xiàn)出來. 【討論與交流】 學(xué)生回顧上一章中描畫手拉紙帶的速度—時(shí)間圖象的情景,討論如何在本次實(shí)驗(yàn)中描點(diǎn)、連線. 生:以時(shí)間t為橫軸、速度v為縱軸,建立坐標(biāo)系,把剛
11、才所填表格中的各點(diǎn)在速度—時(shí)間坐標(biāo)系中描出. 師:要注意選擇合適的標(biāo)度喲!否則,作后看看你的圖與別人的有什么不同?(要使圖象盡量分布在坐標(biāo)平面的大部分面積) 師:請同學(xué)們注意觀察和思考你所描畫的這些點(diǎn)的分布規(guī)律. 生1:我看描出的這些點(diǎn)都大致落在一條直線上. 生2:我們的也是. 師:我們是用折線連呢,還是怎樣連? 生:不能用折線連,速度的實(shí)際變化應(yīng)該是比較平滑的,所以,要用一條平滑的曲線來“擬合”這些點(diǎn),這樣曲線反映的規(guī)律應(yīng)該與實(shí)際情況更接近. 師:在連線時(shí),還要注意使連線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同. 學(xué)生連線,教師指導(dǎo),隨時(shí)回答學(xué)生可能提出的問題. 生:我們這兒出現(xiàn)了有一個點(diǎn)明顯偏
12、離絕大部分點(diǎn)所在的直線.那該怎么辦呢? 師:這個問題很典型,大家對此進(jìn)行一下討論. 生:大概是那一瞬時(shí)小車的速度瞬時(shí)突變了. 生:我看小車的運(yùn)動快慢還是比較均勻的,那一點(diǎn)的速度值可能是測量或計(jì)算出了問題. 師:如果一旦出現(xiàn)明顯偏離較大的點(diǎn),我們可以認(rèn)為是測量誤差過大、測量中出現(xiàn)偏差所造成的.可以將這個點(diǎn)視為無效點(diǎn). 生:那這個點(diǎn)我們就可以擦去不用了. 師:不是的,這個點(diǎn)我們要仍然保留在坐標(biāo)紙上,因?yàn)槲覀円鹬貙?shí)驗(yàn)事實(shí),這畢竟是我們的第一手資料,是原始數(shù)據(jù). 教師在與學(xué)生交流的過程中體現(xiàn)科學(xué)探究要尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度. 【課堂探究】 展示問題:怎樣根據(jù)所畫的速度—時(shí)間圖象
13、求加速度? 生1:從所畫的圖象中取兩個點(diǎn),找到它們的縱橫坐標(biāo)(t1,v1)、(t2,v2),然后代入公式a==. 生2:我們在找這兩個點(diǎn)的時(shí)候還可以充分利用已測的數(shù)據(jù)、已描畫的點(diǎn)的坐標(biāo),直接代入公式就行了. 師:上面兩位同學(xué)的討論,是大家很容易犯的錯誤.請大家想想看,如果我們?nèi)载潏D方便還取已測得的表格中的數(shù)據(jù)點(diǎn)來求加速度,那么我們就沒必要作圖了,直接從表格中找兩個數(shù)據(jù)代入公式算不就行了嗎?或者我們也根本不需要測那么多的數(shù)據(jù),只測量兩組數(shù)就夠了.這樣就失去了作圖的意義. 師:我們求加速度的方法有兩個,一個是公式法,可以直接用兩組數(shù)據(jù)代入公式;另一個就是我們今天的圖象法. 師:我們可以任
14、意選兩個間隔較遠(yuǎn)的點(diǎn),找出它們的坐標(biāo)值(注意這兩個點(diǎn)不能是我們表格中已測得的點(diǎn)),然后再把的它們的坐標(biāo)值代入到公式a==中,求出加速度,就能更詳細(xì)地知道物體的運(yùn)動情況. 學(xué)生根據(jù)教師指導(dǎo)求出小車運(yùn)動的加速度,用自己的語言描述小車的運(yùn)動速度隨時(shí)間變化的規(guī)律. 生1:小車速度隨時(shí)間逐漸增大. 生2:相同時(shí)間里,速度增量相同. 生3:速度跟時(shí)間成正比. 生4:小車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,加速度大小是2.1 m/s2. 師:同學(xué)們的描述都是不錯的,有的定性說明,有的定量表述.總之,小車的運(yùn)動速度隨著時(shí)間的變化在均勻地增大,我們可以用圖象法定量求出它的加速度. 點(diǎn)評:這里答案不唯一,
15、應(yīng)鼓勵學(xué)生大膽表達(dá),對正確的地方表揚(yáng),不合適的地方應(yīng)引導(dǎo)、糾正,這樣才能使學(xué)生加深印象,培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣,提高創(chuàng)新意識,開闊思維. 【實(shí)踐與拓展】 展示問題:汽車沿平直的公路行駛,小明坐在汽車駕駛員旁,注視著速度計(jì),并記下間隔相等的各時(shí)刻的速度值,如下表所示. t/s 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 v/(km·h-1) 20 30 40 50 50 50 50 35 20 5 0 師:從表中數(shù)據(jù)得到汽車在各段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動特點(diǎn):在0~15 s內(nèi),汽車的速度在變化,每5 s速度增大_________km/h;在
16、15~30 s內(nèi)汽車速度不變,速度大小為___________km/h;在35~45 s 內(nèi)汽車速度在變化,每5 s速度減小________km/h. 生:10 km/h;50 km/h;15 km/h. 師:請你根據(jù)上表中的數(shù)據(jù),在下邊的坐標(biāo)系中標(biāo)出對應(yīng)的點(diǎn),并用平滑的線連接各點(diǎn),你得到了什么圖形? 生:如圖2-1-2所示. 圖2-1-2 師:如果認(rèn)為在0~15 s內(nèi)速度的變化是均勻的,你能在圖象中找出汽車在7.5 s時(shí)的速度值嗎? 生:能,為35 km/h. 【課堂交流】 師:下面我用計(jì)算機(jī)繪制速度—時(shí)間圖象,演示給大家看,大家有機(jī)會可以到微機(jī)室或家中電腦前親自體驗(yàn)一下
17、喲! 觀察計(jì)算機(jī)作圖,了解計(jì)算機(jī)作圖的優(yōu)越性. 教師用Excel軟件演示作v-t圖. 學(xué)生認(rèn)真觀察、體會并和手工作圖加以對比,爭取課下獨(dú)立完成. 演示過程與方法: 打開Excel工作簿可以看到行和列,行號用1、2、3……表示;列號用A、B、C……表示.將自變量時(shí)間的數(shù)值從某一單元格開始輸入,在同一列中將其他時(shí)間值一一輸入.在相鄰的右側(cè)一列中將速度值一一輸入,注意速度值要與時(shí)間值相對應(yīng).也可以在同一行中依次輸入時(shí)間和速度,下一行中再次輸入第二組時(shí)間和速度,直至全部輸入完畢.用鼠標(biāo)選中這些數(shù)據(jù).再用鼠標(biāo)左鍵單擊“圖表向?qū)А卑粹o,出現(xiàn)“圖表類型”窗口,選“散點(diǎn)圖”,選“確定”按鈕,彈出“圖
18、表標(biāo)題輸入框”,輸入相應(yīng)的字符后選“下一步”按鈕,直到“完成”.出現(xiàn)由點(diǎn)組成的圖表,用鼠標(biāo)右鍵單擊繪圖區(qū)中任何一個數(shù)據(jù)點(diǎn),出現(xiàn)下拉式菜單,選“添加趨勢線”,彈出“添加趨勢線”窗口,選擇“線性”趨勢;打開該窗口的“選項(xiàng)”,對其中“顯示公式”左側(cè)的小方格用鼠標(biāo)左鍵單擊出現(xiàn)“√”號后,按“確定”.則圖表框中出現(xiàn)一條直線,這就是經(jīng)過計(jì)算機(jī)做最佳“擬合”后的v-t圖象,并顯示出一個表明該圖象的函數(shù)式. 點(diǎn)評:學(xué)生每人一機(jī),可能有的學(xué)校條件不具備,但教師用機(jī)基本能實(shí)現(xiàn),因此這兒作一演示,有計(jì)算機(jī)的學(xué)生課下可自行完成,對微機(jī)學(xué)習(xí)也是一個促進(jìn),沒有條件的學(xué)生也可以增強(qiáng)感觀認(rèn)識,同時(shí)還能提高學(xué)生的興趣,增強(qiáng)學(xué)
19、生學(xué)習(xí)的主動性. 出示題目1:在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,得到一條記錄小車運(yùn)動情況的紙帶,如圖2-1-3所示.圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.1 s. 圖2-1-3 (1)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù),計(jì)算B、C、D各點(diǎn)的速度,填入表中. (2)在坐標(biāo)紙上作出小車的v-t圖象. 位置編號 A B C D E 時(shí)間t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 瞬時(shí)速度v/(m·s-1) 解析:由紙帶標(biāo)明的數(shù)據(jù)可以計(jì)算任意相鄰兩位置之間的位移,然后求紙帶上各點(diǎn)的速度和加速度. (1)由紙帶的標(biāo)注可以求出x
20、AB=7.5 cm xBC=xAC-xAB=27.6 cm-7.5 cm=20.1 cm xCD=xAD-xAC=60.3 cm-27.6 cm=32.7 cm xDE=xAE-xAD=105.6 cm-60.3 cm=45.3 cm 勻變速直線運(yùn)動物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該時(shí)間某時(shí)刻的瞬時(shí)速度,所以 vB== m/s=1.38 m/s vC== m/s=2.64 m/s vD== m/s=3.90 m/s 分別填入表中對應(yīng)位置即可. (2)在圖象上取合適的單位嚴(yán)格描點(diǎn),這些點(diǎn)大致分布在一條直線上,不能位于直線上的點(diǎn)要盡量對稱分布于直線兩側(cè),得到小車的v-t圖象.圖象略
21、. 點(diǎn)評:本題中要計(jì)算A、E兩點(diǎn)的瞬時(shí)速度需要用到A點(diǎn)前和E點(diǎn)后的某段距離,也可在學(xué)完速度—時(shí)間公式后再來完成.本課中可不必刻意追求數(shù)據(jù)的完整. 出示題目2:在研究勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中,算出小車經(jīng)過各計(jì)數(shù)點(diǎn)瞬時(shí)速度如下表所示: 計(jì)數(shù)點(diǎn)序號 1 2 3 4 5 6 計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻(s) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 通過計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度(m/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 為了計(jì)算加速度,最合理的方法是 A.根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式a=Δv/Δt算出加速度 B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖
22、,量出其傾角,由公式a=tanα求出加速度 C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v-t圖,由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對應(yīng)的速度、時(shí)間,用公式a=Δv/Δt算出加速度 D.依次算出通過連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度,算出平均值作為小車的加速度 答案:C 解析:方法A偶然誤差較大.方法D實(shí)際上也僅由始末兩個速度決定,偶然誤差也比較大,只有利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出對應(yīng)的v-t圖,才可充分利用各次測量數(shù)據(jù),減小偶然誤差.由于在物理圖象中兩坐標(biāo)軸的分度大小往往是不相等的,根據(jù)同一組數(shù)據(jù),可以畫出傾角不同的許多圖線,方法B是錯誤的.正確的方法是根據(jù)圖線找出不同時(shí)刻所對應(yīng)的速度值,然后利用公式a=Δv/Δt算出加速度,即方法C.
23、出示題目3:某實(shí)驗(yàn)小組用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車運(yùn)動情況,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車運(yùn)動的時(shí)間,計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz,圖2-1-4所示是與小車相連的紙帶上記錄的一些點(diǎn),在每相鄰的兩點(diǎn)之間都有四個點(diǎn)未畫出.用米尺量出A點(diǎn)距離B、C、D、E各點(diǎn)的長度如圖上標(biāo)度.該小組同學(xué)在教師的幫助下,設(shè)法算出了A、B、C、D、E各點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別為(單位:m/s):0.53、0.88、1.23、1.58、1.93.(學(xué)完下一章自己就能算出) 圖2-1-4 建立恰當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,在直角坐標(biāo)系中描點(diǎn),觀察各數(shù)據(jù)點(diǎn)并思考怎樣用一條線段將各點(diǎn)聯(lián)系起來,并作出這個圖象. 圖線延長線與縱軸相交,交點(diǎn)的物理意義是什么?
24、從圖象可知,這是勻變速直線運(yùn)動嗎?說出原因.若是,請求出加速度. 解答:(1)圖象如圖2-1-5所示,說明:作圖象時(shí),要讓盡可能多的點(diǎn)落在直線上,不在直線上的點(diǎn)盡可能分居在直線的兩側(cè).相當(dāng)于數(shù)據(jù)處理中的平均值,是減小誤差的一種最簡單的方法,也是較科學(xué)的一種方法. (2)圖線延長線與縱軸的交點(diǎn)表示的是該運(yùn)動的初速度,即0.53 m/s.圖象中的速度—時(shí)間圖線是一條直線,且向上傾斜,故這是勻加速直線運(yùn)動,其斜率為其加速度,即a=3.50 m/s2,方向與初速度方向相同. 圖2-1-5 六、目標(biāo)檢測; 1.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器拉動通過計(jì)時(shí)器的紙帶來分析物體運(yùn)動速度和加速度的實(shí)驗(yàn)中,可以
25、分析的運(yùn)動應(yīng)該是 A.速度恒為正值,加速度亦為正值的運(yùn)動 B.速度恒為負(fù)值,加速度亦為負(fù)值的運(yùn)動 C.速度由正值變負(fù)值,加速度為負(fù)值的運(yùn)動 D.速度由負(fù)值變正值,加速度為正值的運(yùn)動 2.如圖2-1-6所示是采用每秒閃光10次拍攝的小球在水平面上運(yùn)動的頻閃照片,照片中每兩個相鄰的小球的影像間隔的時(shí)間是0.1 s,這樣便記錄了小球運(yùn)動的時(shí)間.而小球運(yùn)動的位移則可以用刻度尺測出.試根據(jù)圖中信息作出小球的v-t圖象. 圖2-1-6 圖2-1-7 七、配餐作業(yè): A組: 問題與練習(xí) B組: 優(yōu)化設(shè)計(jì)隨堂練習(xí) C組: 優(yōu)化設(shè)計(jì)課時(shí)訓(xùn)練 八、本課小結(jié) 本節(jié)課我們主要是運(yùn)用探究式學(xué)習(xí)的方式用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來測量小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.重點(diǎn)是對重物牽引下小車的運(yùn)動進(jìn)行探究,在探究過程中,涉及到了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作以及作圖象的方法、原則,很好地提高了大家各方面的能力,同時(shí)又為后面學(xué)習(xí)這種勻變速運(yùn)動打下了基礎(chǔ).
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