高中物理（人教版）必修一教案：21 实验 探究小车速度随时间变化的规律（word版，有答案，打包2份）

教师备课系统──多媒体教案 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 教案 A 备课资源 完成本实验的一些建议： 1. 打点计时器纸带限位器要与长木板纵轴位置对齐再固定在长木板上，使纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。小车要选择在木板上运动不跑偏或跑偏较小的车。 2. 牵引小车的钩码以100 g以内为宜。若用到150 g以上，则纸带上打出的点数不能满足以0.1 s为计数点取6组数值的要求。解决办法： 用小沙桶替代钩码。沙桶及沙的质量在40～100 g之间取三种不同质量，可用托盘天平称量沙桶和沙子。若用50 g钩码，取至150 g时打出的纸带计数点之间的时间间隔可减小至0．08 s或0．06 s，可以满足6组以上数据的要求。 为防钩码落地损伤钩码，可在地面铺泡沫塑料垫。小沙桶可选择能装100 g以上砂子的带盖塑料瓶。 3. 在小车后面安装纸带的方法如图2-1-1所示。使小车运动时保持纸带与打点计时器平面、木板平行，减少摩擦力影响。注意调整滑轮高度，使拉车的线与木板平行，减少拉力的变化。 4. 开启电源，待打点计时器工作稳定后释放小车，同时用一只手在定滑轮一端准备接住小车，防止小车撞击定滑轮，防止小车落地。即使安装了防撞挡板，也要防止小车落地。关断电源后再取纸带，取下纸带后，将所用钩码质量标注在纸带上，并给纸带编号。 5. 纸带上的点先取零点和计数点进行编号再测距离。测量长度时不要用短刻度尺分别测量相邻两个计数点间的长度，最好用长刻度尺对齐各计数点（不移动尺子）读出各计数点间长度值，避免测量误差的积累。 6. 在坐标纸上画v-t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，使图象分布在坐标平面的大部分面积。 教学目标 一、知识与技能 1. 能熟练使用打点计时器。 2. 会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。 3. 会处理纸带求各点瞬时速度。 4. 会设计表格并用表格记录并处理数据。 5. 会用v-t图象处理数据，描述物体运动规律。 二、过程与方法 1. 初步学习根据实验要求，设计实验，探究某种规律的研究方法。 2. 初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。 三、情感、态度与价值观 1. 体会进行实验设计的思路方法，体会物理学的研究方法、研究思想。 2. 通过实验探究培养学生进行科学探究的思想方法，以及探索物理规律的兴趣与爱好。 教学重点、难点 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 一、导入新课 很多物体的运动时快时慢，即物体的速度随时间不断变化，并且速度随时间变化遵循不同的规律。那么怎样探究物体运动时速度与时间的变化规律呢？这节课我们以小车在重物牵引下的运动为例，探究一下小车速度随时间的变化规律。 板书：第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律 二、进行新课 （一）问题猜想及实验设计 教师提问：小车的速度随时间变化规律有几种可能？怎样直观你的猜想？ 学生回答：小车的速度变化可能是先快后慢、先慢后快、均匀变化等。可结合速度图象描述猜想。 教师提问：提示如何测量出不同时刻的小车运动速度？设计实验方案。 学生讨论：…… 学生回答：在车的后面固定一纸带，让纸带通过打点计时器。小车运动时，打点计时器在纸带上记录了小车的运动情况，在计数点上标记时刻，计算出计数点所对应的瞬时速度，最后用v-t图象 QUOTE 研究小车的速度。 教师评价后指导学生：很好，我们还应该注意什么事项，以及怎样设计实验步骤呢？ （二）进行实验 学生活动：分组讨论实验过程中注意事项以及实验步骤。 教师提问：开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器这是为什么？ 学生回答：这样可使纸带上打的点尽可能多一些。 教师提问：在测小车的加速度时，是先接通电源让计时器工作后，再放开小车，还是先放小车后接通电源让计时器工作？ 学生回答：为使纸带上打的点尽可能多一些，先接通电源让计时器工作后，再放开小车。 教师提问：要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞应怎办？ 学生回答：当小车到达滑轮前及时用手按住它。 学生活动：设计实验步骤，并完成实验。 教师活动：投影展示实验步骤，并引导学生对比纠正。 实验步骤： 1. 附有滑轮的长木板平放在实验桌上，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端，连接好电路。 2. 用一条细绳拴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。 教师指导：建议同学们在动手操作之前，可以先在头脑中实验，提前思考实验顺序和注意事项，可