高一物理必修一第二章教案
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第二章:匀变速直线运动的研究
第一节 实验:探究小车速度随时间变化的规律
三维目标
一、知识与技能
能熟练使用打点计时器。
会根据相关实验器材,设计实验并完成操作。
会处理纸带求各点瞬时速度 。
会设计表格并用表格处理数据。
会用 v-t 图像处理数据,表示运动规律
掌握图象的一般方法,并能用语音描述运动的特点。二、过程与方法
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。
经历实验过程,及时发现问题并做好调整。
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:
体会实验的设计思路,体会物理学的研究方法。
培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。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
对实验数据的处理规律的探究。
教具准备
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
课时安排
2课时
设计思路
在学生明确实验目的和实验原理的基础上,设计探究的流程步骤:实验——处理数据— —作出速度—时间图象——分析寻找小车的运动规律。
教学过程
【教师提出问题】探究目的:
探究小车在重物牵引下的运动,研究小车速度随时间的变化规律。
【让学生猜想】小车的速度随时间变化有几种可能:
变化先快后慢;先慢后快;均匀变化等。可结合速度图象描述猜想。
【让学生进行实验设计】提示如何测量出不同时刻的物体运动速度;最后确定打点计时
器测速度。
【实验】
问题一:打点计时器结构如何?
问题二:用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤?
步骤:
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。
问题三:本实验特别要注意哪些事项?
1.
固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。
2.
滑轮不能过高。
3.
钩码数量不能过多,长木板两端高低相差不能太大。
4.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。
5.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。
6.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。
【处理数据】
问题四:怎样分析和选取纸带上的点?
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 个点的时间为时间单位选取计数点
即 T= ×5s= 这样既可方便计算,又可减少误差。
(也可取多个间隔为一个计数间隔时间要看具体情况灵活选定;原则上能取六、七
个计数点为宜。)
参考表格一:
计数点编号
0
1
2
3
4
5
6
时间 t(s)
0
相邻两计数点间
S01
S12
S23
S34
S45
S56
距离 s(m)
对应计数点速度 m/s
参考表格二:
计数点编号
0
1
2
3
4
5
6
时间 t(s)
0
各计数点到 0 的距离 s(m)
相邻计数点的距离 S(m)
S
S
S
S
S
S
01
12
23
34
45
56
各计数点速度 (m/s)
v1=
v2=
v3=
v4 =
v5=
4、不要直接去测量两个计数点的距离而是要测量出各个计数点到计时零点的距离。
5、速度的计算方法:各计数点的瞬时速度是用计数点内的平均速度来代替:
s01 s12
v
s12 s23
v1= 2T
2=2T
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