2018_2019学年高中物理专题2.1实验探究小车速度随时间变化的关系学案新人教版

第一篇：2018_2019学年高中物理专题2.1实验探究小车速度随时间变化的关系学案新人教版

2.1 实验 探究小车速度随时间变化的关系

【学习目标】

1．会正确使用打点计时器打 出的匀变速直线运动的纸带。2．会用描点法作出 v-t 图象。

3．能从 v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。4．培养学生的探索发现精神。【自主学习】

1．打点计时器结构如何？

2．用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤？ 3．本实验特别要注意哪些事项？ 4．怎样分析和选取纸带上的点？ 5．如何计算出所取点的速度？

6．由处理出来的数据判断物体作什么运动？

7．如何根据速度—时间图象（v—t图象）求小车的加速度？

1．如图所示，你的左手拿一块表，右手拿一支彩色画笔你的同伴牵动一条宽约1cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线向前移动每隔1s你用画笔在纸带上点一个点你还可以练习在1s内均匀地点上两个点这样，就做成了一台简单的打点计时器则下列说法正确的是（）

A． 纸带的速度越快，相同距离上打的点会越多

B． 牵动纸带速度不恒定，相邻两点的时间间隔也会不稳定

C． 若每隔1s变为每隔0.5s打一个点，增大速度，纸带上的两点间距离会变大 D． 若每隔1s变为每隔0.5s打一个点，同样的速度，纸带上的两点间距离会变小 【答案】 D 【解析】

【点睛】

人为模拟打点计时器可以帮助了解打点计时器原理.2．如图是利用打点计时器记录物体做匀加速直线运动所得到的纸带，纸带上依次打下了0、1、2、3、4、5六个点，相邻两点间的距离如图所示，时间间隔均为T，则两计数点1、4之间物体的平均速度大小是

A． B．

C．

【答案】 B 【解析】 【详解】 D．

依据平均速度的公式故选：B.，则物体在1、4之间的平均速度的大小，故B正确，ACD错误.3．图是做匀变速直线运动的物体从打点计时器打出的纸带纸带上面每打一点的时间间隔是记数点间还有四个计时点已知记数点的速度等于，，，且每两个，则第三个

A． B． C．

D．

【答案】 A

【解析】 【详解】

因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s，根据运动学公式得：第三个记数点的速度，A正确．

4．在用打点计时器获取重物下落的运动信息的实验中，下列说法不正确的是

A． 先接通电源，后释放纸带 B． 打出短线是由于打点针压得过紧 C． 电磁打点计时器需要有6V低压直流电源 D． 实验中不需要秒表、天平【答案】 C 【解析】

5．下列关于打点计时器的说法正确的是()A． 打点计时器使用低压直流电源 B． 打点计时器使用低压交流电源

C． 使用电磁打点计时器打出的纸带相邻的两个点的时间间隔为0.02 s D． 使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.01 s 【答案】 C 【解析】 【详解】

AB、电火花打点计时器应使用220V的交流电源，电磁式打点计时器使用低压交流电源，故A、B错误； CD、电源频率是50Hz，相邻计时点的时间间隔为0.02s，故C正确，D错误； 故选C。【点睛】

电火花计时器应使用220V的交流电源，电磁式打点计时器使用低压交流电源，电源频率是50Hz，相邻计时点的时间间隔为0.02s。

6．在实验中，利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系。某次实验中某同学描出的点如图所示。在直角坐标系上一共描出了10个点。下列思考有道理的是()

①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v－t图象不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线

②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上，但它们紧挨在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远

③在8个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I)，有六个点不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车运动的规律

④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的 A． ①③ B． ②④ C． ①② D． ③④ 【答案】 B

7．如下图所示是研究匀变速直线运动的实验中得到的一条纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始每5个点取一个计数点：0、1、2、3、4、5、6，量得s1＝1.30 cm，s2＝3.10 cm，s3＝5.38 cm，s4＝8.16 cm，s5＝11.45 cm，s6＝15.26 cm，(1)计算打下1、2、3、4、5五个计数点时小车的瞬时速度(要求保留3位有效数字)(2)将1、2、3、4、5各个时刻的瞬时速度标在如下图所示的直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．

【答案】（1）0.155；0.204；0.253；0.304；0.355（2）

（2）根据所求出各点速度大小，采用描点法得出图象如下所示：

第二篇：§2.1-实验：探究小车速度随时间变化的规律教案

第二章

匀变速直线运动的研究

§2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律

一、教学目标

（一）知识与技能：

1、根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。

2、会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。

3、会运用表格法处理数据，并合理猜想。

4、巧用v-t图像处理数据，观察规律。

（二）过程与方法：

1、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。

2、对打出的纸带，会用近似的方法得出各点的瞬时速度。

3、能直观运用图像展现规律、（三）情感态度与价值观：

1、在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力。

2、通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法。

二、教学重点

1、图像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

三、教学难点

1、会计算各点瞬时速度。

2、对实验数据的处理、规律的探究。

四、新课教学 预习学案：

1.试验中把小车停在靠近

处，先

，然后，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，换上纸带，重复实验3次。

2.打点计时器每隔

打一次点，计时器打出的纸带可直接获得的物理量是任意两点间

，可直接测得的物理量是任意两点间的.3.纸带的选取原则

.预习思考

1.在实验中，下列关于测量点间时间间隔的说法正确的是（）A.每隔四个点取一个测量点，则测量点间的时间间隔为0.1秒 B.每隔四个点取一个测量点，则测量点间的时间间隔为0.08秒 C.每五个点取一个测量点，则测量点间的时间间隔为0.10秒 D.每五个点取一个测量点，则测量点间的时间间隔为0.12秒

2.在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下述测量每相邻两计数点间距离的方法，正确的是（）

A．当两个计数点间的距离较大时，可以用短尺把它分段测量 B.当某两个计数点间的距离较小时，可以用短尺一次把它测完

C．测量每两个相邻计数点间的距离，应该用带有毫米刻度的长尺的零刻度对准起点，读出各记数点对应的刻度值，然后逐一相减，得出每两个计数点间距离的数值 D.分别逐个测出每两个计数点间的距离，这样便于记录 3.在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列关于作v-t图像的说法中，正确的是（）

A.只要确定了v-t图像中的两点，就可以得到小车运动的v-t图像，因此，实验只需要测出两组数据

B.作v-t图像是，所取的点越多，图像就越准确

C.作出的v-t图像应该通过所有的点，图线曲折也可以 D.对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去 4.下列关于计数点的说法中，不正确的是（）A．相邻计数点间的时间间隔相等

B．计数点进行测量计算，既方便又可减少误差 C．相邻计数点间的距离应当相等

D．计数点是从计时器打出的实际点选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等 知识归纳

1、实验目的

(1)练习使用打点计时器。（2）利用打上点的纸带研究小车的运动情况，分析小车的速度是怎样随时间变化的。

2、实验原理

（1）电磁打点计时器的使用：把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，当接通4—6V低压交流电源时，位于振片一点的振针就跟着上下振动而打点。这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点，这样通过研究纸带上点的时间间隔和位移大小来确定小车的运动情况。

（2）v-t图像法：根据上一章的方法算出纸带上各记数点的速度，即把包含记数点一段间隔x的平均速度v计算出来，用这个平均速度代表纸带经过记数点时的瞬时速度，根据各个记数点的瞬时速度，再作出v-t图像，分析v-t的关系。

3、实验器材

（1）打点计时器（2）附有滑轮的长木板（3）小车（4）带小钩的直线（5）25g的钩码4个（6）纸带（7）刻度尺（8）学生电源、导线 4.实验步骤

（1）把附有滑轮的长木板放在实验桌上，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）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上等量的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。

（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系列小点，换上新的纸带，重复实验三次。

（4）从三条纸带中选出一条比较理想的，舍掉开头有些比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个适当的点看做开始点，为了测量方便和减小误差，通常不用每打一次点的时间作为时间单位。而用每打五次点的时间作为时间单位，就是T=5*0.02s=0.1s。在选好的开始点下面标明A,在第六个点的下面标B,在第十一个点的下面标C，以此类推，A、B、C、D...叫做记数点，两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3„

（5）测出六段位移x1、x2、x3、x4、x5、x6的长度，把测量的数据计入表中。

（6）以t为横轴，v为纵轴，在v-t图像中妙处这些记数点的坐标，然后用一条直线拟合这些点，画直线时要使它两侧的点数大致相同。

（7）改变钩码个数，用不同的力拉小车重复上述（2）至（6）的实验步骤，得到小车在受不同力的情况下v-t图像。典例剖析

例1 在探究小车速度随时间变化规律的实验中，按照实验先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上

把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 A.把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并连好电路 B.换上新的纸带，再重做两次

C.把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面

D.使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动 E.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码 F.断开电源，取出纸带

跟踪训练1 在实验过程中，对于减小实验误差，下列方法中有益的是（）A.选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位 B.使小车运动的加速度尽量小些

C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算 D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验 知识点二

处理数据的方法

1.如何由实验得出的v-t图像进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律。我们可以从两条途径进行探究：

一是通过直接分析图像的特点得到。小车运动的v-t图像是一条倾斜的直线，那么当时间增加相同的值，速度也增加相同的值，也就得出结论：小车的速度随时间均匀增加（或变化）.二是通过得出函数关系式进一步分析研究，既然小车的v-t图像是一条倾斜的直线，那么v随t变化的函数关系式为v=kt+b，显然v与t 成线性关系，小车的速度随时间均匀变化。

跟踪训练2 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图给出了从0点开始，5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得：s1=1.40 cm s2=1.90 cm，s3=2.38 cm，s4= 2.88 cm，s5=3.39 cm，s6=3.87 cm。那么：

（1）在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1=

cm/s，v2=

cm/s，v3=

cm/s，v4=

cm/s，v5=

cm/s。（2）在平面直角坐标系中作出速度—时间图象。

（3）分析（说明）小车运动速度随时间变化的规律。

五、课堂小结

1、因为打点计时器所打纸带记录了物体在一系列不同时刻的位置，所以通过纸带分析可得到物体的运动规律，画出v-t图像，分析图像得出结论。

2、求纸带上某点速度时，一般用一小段时间内的平均速度代替。

同步练习

1.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是（）A.选取计数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位 B.使小车运动的加速度尽量小些

C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分测量、计算 D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验

2.关于“探究小车速度随时间变化规律”的实验操作，下列说法错误的是（）A.长木板不能侧向倾斜，也不能一端搞一端低 B.在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上

C.应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车 D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动

3．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法正确的是（）A．长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低 B．使小车速度的变化尽可能快一些

C．使用刻度尺测量长度时，要读到最小刻度的下一位 D．作v-t图时，所描曲线必须经过每一个点

4．如图所示为某次实验中打出的一条经过处理后的纸带，图中O为小车运动的起始点，A为所选取的第一个计数点，O点到A点之间有部分点不清晰，相邻两个记数点之间有4个点未画出，电源频率为50Hz，用毫米刻度尺测量后可直接算出（）

A．从O点到F点运动的时间

B．从A点到F点运动的平均速度 C．C点时的瞬时速度vC

D．G点时的瞬时速度vG

5.在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1s。（１）根据纸带上的数据，计算B、C、D各点的速度，填入表中。（２）在坐标纸上作出小车的v-t图象。

六、教学后记

第三篇：高一物理 实验：探究小车速度随时间变化的规律教案

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律

学习目标: 1.了解打点计时器的构造、原理和使用方法。2.学会使用打了点的纸带研究物体的运动情况。3.掌握△S=aT2的物理含义，知道怎样判断一个直线运动是否为匀变速直线运动。4.知道怎样利用匀变速运动的规律求某点的瞬时速度。

5.理解和掌握通过打点纸带用逐差法、v-t图象求匀变速直线运动的加速度。

学习重点: 1.打点计时器的的使用。

2.纸带上数据的处理。学习难点：对纸带的处理。

主要内容：

一、练习使用打点计时器 1．实验原理

电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压是4～6V，电源

频率是50Hz，它每隔0．02s打一次点。电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出

小孔而显示出点迹的计时仪器，使用220V交流电压，当电源频率为50Hz时，它每 隔0．02s打一次点。

如果运动物体带动的纸带通过打点计时器，在纸带上打下的点就记录了物体运动 的时间，纸带上的点子也相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上 点子之间的间隔，就可以了解在不同时间里，物体发生的位移和速度的大小及其变 化，从而了解物体运动的情况。2．注意事项[ ①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应

调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。

②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。

③释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。

④使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之

用心

爱心

专心 间，使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。

二、研究匀变速直线运动 1．实验目的

①进一步熟悉怎样使用打点计时器。②测定匀变速直线运动的加速度。2．实验原理

①理解和推得△S=aT

②用逐差法求加速度：设物体做匀变速直线运动，加速度是a，在各个连续相等时间T内的位移分别是S1、S2、S3……，则有 S2-S1= S3-S2=…=Sn-Sn-1=△S=aT，由上式可以得到：S4-S1= S5-S2= S6-S3 =3aT，所以，测出各段位移sl、s2、s3……用逐差法求出a1 =（S4-S1）/3T，a2=（S5-S2）/3aT，a3=（S6-S3）/3aT。再由al、a2、a3算出平均值a，就是所要测的加速度 ③v-t图象法求加速度 3．注意事项

(1)钩码的质量适当大一些，使绳对小车的拉力始终远大于小车所受的摩擦力，保证外力基本恒定。

(2)调整滑轮架的角度，使小车的拉绳与长木板板面平行。

(3)开始时，应将小车位置摆正，使纸带与拉绳的方向一致，且不与打点计时器的限位孔边相摩擦。

(4)先启动打点计时器，再释放小车，小车行至终点时切断电源或脉冲输出开关。(5)要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞。

(6)选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃点子密集部分，适当选取计数点，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒。4．实验步骤

(1)把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)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上台适的钩码，把纸带穿过

打点计时器并把它的一端固定在小车的后面。实验装置见图。[来

用心

爱心

专心

222

2(3)把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车运动，打点

计时器就在纸带上打下一系列的点。换上新纸带，重复实验三次。（4）从三条纸带中选择一条比较理想的使用，舍掉开头的比较密集的点子，在后边便于测量的地 方找一个开始点，我们把每打五次点的时间作为时 间的单位，也就是T=0．02×5=0．1s，在选好的开始 点下面标明0，在第六点下面标明1，在第十一点 下面标明2，在第十六点下面标明3……标明的点

O，1，2，3……叫做记数点，两个相邻记数点间的距离分别是S1，S2，S3(5)测出六段位移S1，S2，S3，……S6的长度，把测量结果填入表中。(6)根据测量结果，利用前面的公式，计算出a1、a2、a3的值，注意T=0．02×5=ls。

(7)求出a1、a2、a3的平均值，它就是小车做匀变速直线运动的加速度。【例一】用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，造成各连续相等的时间间

隔内位移之差不是一个恒量的主要原因是()A．长度测量不精确 B．打点间隔不均匀 C．运动中受摩擦力作用 D． 木板未调成水平

【例二】在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，为了减小测量小车运动加速

度的相对误差，下列列举的措施中，哪些是有益的？ A． 使小车运动的加速度尽量小一些

B． 适当增加挂在细绳下的钩码个数

C．在同样条件，打出多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算； D．舍去纸带上密集的点，然后选取计数点，进行计算。

【例三】如图是小车在斜面上滑动时，通过计时器所得的一条纸带，测得各段长度为OA=6．05厘米，0B=13．18厘米，0C=21．40厘米，OD=30．7厘米，0E=41．10厘米，OF=52．58厘米，根据这些数据，可判断小车做_________运动，判断依据是：_________。

用心

爱心

专心 【例四】测定匀变速直线运动的加速度的实验中，打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50赫兹。如图为做匀变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻的两点中间都有四个点未画出。按时间顺序0、1、2、3、4、5六个点用尺量出1、2、3、4、5点到O点的距离分别是：(单位：厘米)8．78 16．08 21．87 26．16 28．94由此得出小车加速度的大小为_________米／秒，方向__________。

2课堂训练: 1．电磁打点计时器是一种使用__________(交流?直流?)电源的________仪器，它的工作电压是__________伏特。当电源频率是50赫兹时，它每隔________s打一次点。

2．根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是()[ A．时间间隔 B．位移 c．加速度 D．平均速度。3．下列有关小车运动情况的说法中，哪些是正确的?()A．小车在任意两个连续相等的对间里的位移相等，小车的运动一定是匀加速运动；

B．若小车做匀加速直线运动，则它在任意两个连续相等时间里的位移之差，一定相等：

C．若小车做匀加速直线运动，则它在任意两个连续相等时间里的位移之差不断增大：

D．若小车通过任意两个连续相等的位移的时间之差相等，则小车做的是匀变速直线运动。

4．某同学在用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时，得到了如图所示的纸带，他舍弃密集点后，从o点开始每隔两个点取一个计数点?则每两个计数点的时间间隔_________s，测得OA=3．20厘米，DE=9．27厘米，则物体运动的加速度为________米／秒。

2课后作业：

1．关于计数点的下列说法中，哪些是正确的?()A．用计数点进行测量计算，既方便，又可减小误差： B．相邻计数点间的时间间隔戍是相等的；

用心

爱心

专心 C．相邻计数点间的距离麻当是相等的；

D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来，相邻计数点间点痕的个数相等。

2．本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有()A．每隔四个点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为0．10秒； B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是O．08秒： C．每隔五个点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为0．08秒； D．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．10秒： E．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．08秒。

3．接通电源与让纸带(随物体)开始运动，这两个操作的时间关系应当是：()A．先接通电源，后释放纸带： B．先释放纸带，后接通电源； C．释放纸带的同时接通电源； D．先接通电源或先释放纸带都可以。4．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕说法中，哪些是正确的? A．点痕记录了物体运动的时间：

B，点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移； C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状； D．纸带上点痕的分布情况，反映物体的运动情况。5．打点计时器振针打点的周期，决定于：()A．交流电压的高低； B．交流电的频率；

C．永久磁铁的磁性强弱； D．振针与复写纸的距离。

6．采取下列哪些措施，有利于减少纸带受到摩擦而产生的误差?()A．改用直流6伏电源； B．电源电压越低越好；

C．用平整的纸带，不用皱折的纸带；D．纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜。7．如图所示的四条纸带，是某同学练习使用打点计时器得剑的纸带的右端后通过打点计时器。从点痕的分布情况可以断定：纸带________是匀速通过打点计时器的，纸带______是越走越快的，纸带——是先越走越快，后来又越走越慢。

用心

爱心

专心 5 8．若所用电源频率是50赫，图中D纸带，从A点通过计时器到B点通过计时器，历时____s，位移为_______米，这段时间内纸带运动的平均速度是_____m／s。BC段的平均速度是_________m／s，而AD段的平均速度是_______m／s。

9．在研究匀变速直线运动的实验中，打点计时器在纸带上打出了一系列的点，其中a、b、c、d，e、f、g、h是连续的8个点。若选a点为第1计数点，将刻度尺的零刻度对准点a时，可测得ab=O．9cm，ac=2cm，ad=3．3cm，ae=4．8cm，水6．5cm，ag=8．4cm，ah=10．5cm，因为________，所以物体的运动是匀加速直线运动．若打点计时器每打相邻两点的时间间隔为O．02s，则b点的瞬时速度为________，g点的瞬时速度为_______，物体运动的加速度为_________。

用心

爱心

专心 6

第四篇：1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 教学设计 教案

教学准备

1.教学目标

知识与技能

1.根据相关实验器材，设计实验并熟练操作.会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度.2.会用表格法处理数据，并合理猜想.巧用v-t图象处理数据，观察规律.3.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瞬时速度.2.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法.3.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

1.通过对小车运动的设计，培养积极主动思考问题的习惯，并锻炼思考的全面性、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，培养实事求是的科学态度，能灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题，提高创新意识.2.教学重点/难点

教学重点

1.由实验数据得出v-t图象.2.由v-t图象得出小车的速度随时间变化的规律.教学难点

1.实验探究过程注意事项.2.实验数据的处理.3.教学用具

多媒体 4.标签

教学过程 情景导入

放眼所见，物体的运动规律各不相同.如图2-1-1，飞机着陆时的运动，火车出站时的运动，鸟儿在空中飞行……这些物体遵循什么样的运动规律？

图2-1-1

速度是描述物体运动快慢的物理量，用它可以描述物体的具体运动情况，我们可以通过机动车的速度计得知机车某时刻的速度大小.在实验中怎样才能得知各个时刻物体运动速度的大小呢？通过本节课的学习我们将知道怎样解决这一问题.案例导入

我们利用课余时间自己想办法探究物体的运动规律.小明同学利用频闪相机在公路旁拍摄了摩托车运动的情景，他拍摄的照片如图2-1-2所示：

图2-1-2

你能根据照片分析出摩托车的运动情况吗？你分析的依据是什么？

复习导入

（展示课件）打点计时器的构造如图2-1-3.图2-1-3

复习旧知：1.打点计时器的构造及工作原理.2.瞬时速度的测量：时间比较短时，可用纸带上与待测点相邻的两点的平均速度来表示待测点的瞬时速度.3.用v-t图象进行实验数据分析.本节课我们将利用打点计时器来探究小车速度随时间变化的规律.推进新课

一、进行实验

要探究一个物体的速度随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度.直接测量瞬时速度是比较困难的，本实验中我们用打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度.问题探究

问题1：如果探究得到小车在砝码拉动下在平直的长木板上运动，纸带上打出的点与点的间隔距离近似相等，那么小车做什么运动？

结论猜想：纸带上相邻点间的时间间隔相同，而点与点间的距离近似相等，则小车做匀速直线运动.问题2：在探究小车带动纸带运动时，纸带上的点与点间的距离不等，那么小车做什么运动？

结论猜想：纸带上点与点间的距离不相等，说明相同时间内位移不相等，小车做变速运动.点评：通过探究这两个问题，培养学生利用所学物理知识大胆猜想的良好科学品质，通过回答问题提高学生语言概括表达能力.若要了解做变速运动小车的速度与时间的变化规律，就必须求出打每一个点时的速度.速度求出来了，由加速度定义式a=

便可求出相邻两点间运动时的加速度，便可看出运动过程中加速度是否变化，这些问题需要我们先进行完实验才能处理.1.实验目的

探究小车速度随时间变化规律.2.实验器材

①附有滑轮的长木板

②小车

③带小钩的细线

④25 g的钩码3个，也可以用50 g的钩码或用沙子和小桶代替钩码，用弹簧秤或天平称量

⑤打点计时器

⑥纸带

⑦刻度尺

⑧学生电源、导线

3.实验原理

把纸带跟运动的物体连接在一起，并穿过打点计时器.这样纸带上的点不但记录了物体的运动时间，而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置.研究这些点的情况，就可以了解物体的运动情况.问题探究

小明与他的同伴在做探究小车速度随时间变化的规律的实验时，由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：①打点计时器；②天平；③低压直流电源；④细绳；⑤纸带；⑥小车；⑦钩码；⑧秒表；⑨一端附有定滑轮的长木板.小明看后觉得不妥，让我们共同讨论一下，哪些器材必须使用，哪些多余，还缺少什么器材.交流讨论：1.打点计时器是一种计时仪器，因此不需要秒表来测时间，故⑧多余.2.打点计时器使用低压交流电源，因此③低压直流电源多余，然后，器材中没有低压交流电源，故缺少低压交流电源.3.该实验不需要测量小车或钩码的质量，故②天平多余.结论：必须使用的器材有：①④⑤⑥⑦⑨

多余的器材有：②③

缺少的器材有：低压交流电源.方法小结：实验器材的选取不能死记硬背，在记忆时要结合实验目的和实验过程.4.实验步骤

（1）如图2-1-4所示，把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.图2-1-4

（2）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上平衡地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面.（3）把小车停在打点计时器处，先接通电源，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，再按同样的方法（不改变钩码）打出两条纸带.从这三条纸带中选用一条点迹清晰的，计为纸带Ⅰ.（4）增加一个钩码，按上述方法打出纸带Ⅱ.（5）在打纸带Ⅰ的基础上减少一个钩码，仍按上述方法打出纸带Ⅲ.（6）整理器材.课堂小结

本节课探究了小车速度随时间变化的规律.通过对实验原理及目的的探究得出实验器材及实验步骤，通过纸带分析可以得到物体的运动规律，最终得出小车速度时间图象为一条倾斜直线.规律方法总结：1.因为打点计时器结合纸带能记录物体在一系列不同时刻的位置，所以通过纸带分析可以得到物体的运动规律，电火花计时器及闪光照相的原理与之类似，也可以应用.2.求纸带上某点速度时一般用一小段时间内的平均速度代替，在学完匀变速直线运动规律后，还有更准确的方法.

第五篇：高中物理 实验：探究小车速度随时间变化的规律2教案 新人教版必修1[小编推荐]

2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律

一、教学三维目标 知识与技能

1.进一步熟练打点计时器的使用及利用纸带求某时刻瞬时速度的方法。2.进一步提高用描点法作图的能力。

3.了解匀变速直线运动中速度随时间的变化规律。过程与方法

1.通过对实验过程的探究，了解物理学的研究方法。2.认识物理实验和数学工具在物理学发展过程中的作用。

3.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。情感态度和价值观

1.培养严谨求实的实验态度。

2.通过实验探究培养学习物理和研究物理问题的兴趣，学会探寻物理规律的方法。3.学习合作完成实验，交流实验体会

二、分析教学内容、确定重点问题。

本节课在运动学中起着承上启下的作用。第一章中已经介绍了利用打点计时器打下的纸带求物体瞬时速度的方法。并且介绍了加速度，知道了它的物理意义及表达式。而这节课是以恒力作用下的小车的运动来研究速度随时间变化规律的。从而为以后研究匀变速运动的有关知识打下了基础，本节的重点是引导学生做好分组实验及指导学生处理好得到的数据，从而得出速度时间规律。

三、分析学生状况、创设问题情境。

通过多媒体给出一些自然界中的物体的运动画面。教师提出这些物体的运动存在着什么规律，如何去探究呢？这时学生会感觉到很茫然，毫无目标。教师给出实验器材，提示他们对以前学过《利用打点计时器测物体的速度》这一节课的知识进行回顾，从而得到实验的原理，设计出实验步骤。

四、教学方法

探究实验、多媒体、讲授、讨论、练习等。

五、教学准备

学生电源、打点计时器、小车、一端带有滑轮的长木板、细线、纸带、刻度尺、坐标纸、砝码、多媒体计算机。

六、课堂教学设计 引课

放多媒体画面后，提出问题：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？教师给出实验器材且指出要探究物体随时变化规律必须知道物体在一系列不同时刻的速度，直接测量瞬时速度很困难，我们可以借助打点计时器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物体瞬时速度。实验探究过程 1.实验操作过程

把学生平均分为四组。组织学生讨论并要求学生设计出本组的实验过程。

让第一组几个同学到讲桌前给出本组的实验设想并进行实验操作打出几条纸带。

请其他三组的同学指出第一组同学操作不当之处。教师及时给出评价。第二组同学也一样边

叙述边操作，打出几条纸带。让其他组的同学指出操作不当之处。另外两组一样。2.课堂交流

教师提问：如何选择适合本实验的纸带呢？

学生：选择一条点迹清晰，没有漏点且点数足够多的纸带。学生：开始的几个点不清楚怎么办呢？ 学生：把这几个点舍去，行不行呢？。

学生：计时起点是人为选取的，开始不清楚点可以舍去。教师及时评论学生的讨论，肯定学生的成绩。

教师：我们可以选择一清晰的点作为计时起点，还可以选择计数点，建议大家在测量前每五个点选一个计数点。

教师：各组开始选择纸带及确定计数点。教师巡回指导，指出学生错误之处。

教师：大家在测量时，我建议大家测量每个点与计时起点的距离。学生：我们每两个点测一次不是一样吗？ 学生进行讨论。

学生：他这样做每次测量都要挪动刻度尺，这样做很麻烦，并且误差很大。教师给予评价

教师引导学生设计数据表格并且把数据填到表格中。教师：大家想一想如何根据测得数据求瞬时速度呢？ 各组进行讨论

学生：我们组选每相邻的两个点的距离为△x，同时对应的时间为△t，根据△x/△t算出该点附近的平均速度，把它当作打点计时器打下该点的瞬时速度。教师利用多媒体演示求瞬时速度的方法推导过程。

教师；每个组根据各自的纸带测量△x，计算出瞬时速度，并且把数据填入表格。教师：如何根据得到的数据表示出小车的速度时间关系呢？ 组织学生讨论

学生：根据第一章《利用打点计时器测物体速度》这一节。我们可以作出速度时间关系图像，根据图像可知两者的关系。教师：如何作出图像呢？

学生：建立v-t直角坐标系，通过描点作出图像。

教师：做速度时间图像时应注意坐标轴的标度的选取，描点要准确。教师；同学们开始作图。教师巡回指导。

教师：有的同学的图像是一段一段的折线，对不对？ 学生：如果不是折线，所有的点就不能都在图像上？

教师：我们研究的是一种规律，是大多数点符合的就可以的。是什么样的规律呢？ 学生：一条倾斜的直线

教师:为什么会有一些点不在图像上呢？ 学生：因为测量时存在着误差。

教师：演示多媒体，给出正确的作图方法。V-t坐标系内，有一些点，根据这些点作出一条倾斜直线，使不在图线上的点均匀地分布在图线的两侧。

教师：在我们做出的图像上任意找两点，找出两点的速度及对应时间。代入a=﹝v2-v1﹞/﹝t2-t1﹞求出此小车的加速度。