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班級：10級 班 姓名： 組名： 2019-2020年人教版高中物理必修一1.1《質(zhì)點 參考系和坐標系》教案6 【學習目標】 1、能熟練使用打點計時器。 2、會根據(jù)相關(guān)實驗器材，設計實驗并完成操作。會處理紙帶求各點瞬時速度。 3、會設計表格并用表格處理數(shù)據(jù)。會用v-t圖像處理數(shù)據(jù)，表示運動規(guī)律。 4、掌握圖象的一般方法，并能用語音描述運動的特點。 【學習重點】1、由實驗數(shù)據(jù)得出v-t圖像。 2、由v-t圖像得出小車的速度隨時間變化的規(guī)律。 【學習難點】1、實驗探究過程注意事項。 2、實驗數(shù)據(jù)的處理。 【知識鏈接】物體的運動通常是比較復雜的，要探究一個物體隨時間變化的規(guī)律，必須知道物體在一系列不同時刻的速度。直接測量瞬時速度是比較困難的，我們可以借助打點計時器先記錄物體在不同時刻的位置，再通過對紙帶的分析、計算得到各個時刻的瞬時速度。 【問題1】 電磁打點計時器和電火花計時器都是一種使用____電源的____儀器。其中電磁打點計時器工作電壓在____ ；電火花計時器工作電壓為_______。當電源的頻率是50 Hz時，它們都是每隔______ s打一次點。 【問題2】 在固定好打點計時器，裝好紙帶后，是先打開打點計時器電源再松手放紙帶，還是先松手放紙帶再打開打點計時器的電源?為什么？ 【問題3】 打點計時器打完點后要不要及時關(guān)閉電源，為什么? 【學習過程】大家根據(jù)以前的經(jīng)驗，閱讀課本第31頁“進行實驗”標題下的兩段文字后分組進行討論實驗方案。 一、實驗目的： 探究小車速度隨 變化的規(guī)律。 二、實驗原理： 利用 打出的紙帶上記錄的數(shù)據(jù)，以尋找小車速度隨時間變化的規(guī)律。 三、實驗器材： ①打點計時器、 ②低壓 電源、 ③紙帶、 ④帶滑輪的長木板、 ⑤小車、 ⑥ 、 ⑦細線、 ⑧復寫紙片、 ⑨ 。 四、實驗步驟： 1、如課本31頁圖所示，把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把 固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。 2、把一條細線拴在小車上，使細線跨過滑輪，下邊掛上合適的 。把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面。 3、把小車停在靠近打點計時器處，接通 后，放開 ，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一行小點，隨后立即關(guān)閉電源。換上新紙帶，重復實驗三次。 4、從三條紙帶中選擇一條比較 的，舍掉開頭比較密集的點跡，在后邊便于測量的地方找一個點做計時起點。為了測量方便和減少誤差，通常不用每打一次點的時間作為時間的單位，而用每打五次點的時間作為時間的單位，就是T= = s 。在選好的計時起點下面表明A，在第6點下面表明B，在第11點下面表明C……，點A、B、C……叫做計數(shù)點，兩個相鄰計數(shù)點間的距離分別是x1、x2、x3…… （相鄰計數(shù)點之間有四個計時點沒有畫出） 5、利用第一章方法對下面紙帶上的點計算各計數(shù)點的瞬時速度填入課本31頁表格中： 6、以速度v為 軸，時間t為 軸建立直角坐標系，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在課本32頁圖2.1-2的直角坐標系中描點。 7、通過觀察思考，找出這些點的分布規(guī)律是： 五、注意事項： 1、開始釋放小車時，應使小車 打點計時器。 2、先 ，計時器工作后，再 ，當小車停止運動時及時斷開電源。 3、要防止 和 ，當小車到達滑輪前及時用手按住它。 4、牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當，以免 過大而使紙帶上的點太少，或者 太小而使各段位移無多大差別，從而使誤差增大。加速度的大小以能在 長的紙帶上清楚地取得六七個計數(shù)點為宜。 5、要區(qū)別計時器打出的點和人為選取的計數(shù)點。一般在紙帶上每 個 點取一個 點，間隔為0.1 s 。 6、描點時最好用坐標紙，在縱、橫軸上選取合適的 ，用細鉛筆認真描點。 六、數(shù)據(jù)處理與分析 我們通過打點計時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動呢？ 接下來我們采集數(shù)據(jù)，處理和分析數(shù)據(jù)。 【測量建議】 （1）選好計時起點后，測量以后的各個計數(shù)點與這個計時起點的距離，而不是測量每兩個計數(shù)點間的距離，這樣做是為了減少每次都要挪動刻度尺而帶來的測量誤差。 （2）在三條紙帶中選擇一條最 的，舍掉開頭一些過于 的點，找適當?shù)狞c當計時起點。 （3）選擇相隔 的若干 ，進行測量。 （4）計算各計數(shù)點的瞬時速度。瞬時速度的計算式為 。 七、作速度—時間圖象 有了原始數(shù)據(jù)，確定運動規(guī)律的最好方法是作 圖象，這樣具體的運動規(guī)律就能形象而直觀地顯現(xiàn)出來。 【思考】 上一章實驗中描畫手拉紙帶的速度—時間圖象的情景，討論如何在本次實驗中描點連線。 1、作圖建議: (1)選擇合適的 。 (2)不要用 連點，要用 的曲線連點。 2、注意事項：(1)在連線時，要注意使連線兩側(cè)的點數(shù)大致相同。 (2)一旦出現(xiàn)明顯偏離較大的點，我們可以認為是測量誤差過大、測量中出現(xiàn)偏差所造成的，可以將這樣的點視為無效點。 3、探究活動：怎樣根據(jù)所畫的速度—時間圖象求加速度？ 分析圖象得出結(jié)論：如果圖象是一條傾斜直線，則小車做 不變, 增大的直線運動。 【變式訓練】 cm A B C D E 7.5 27.6 60.3 105.6 （B級）1、在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，得到一條記錄小車運動情況的紙帶，如圖所示。圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點的時間間隔為 T＝0.1s。 （1）根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，計算B、C、D各點的數(shù)據(jù)，填入表中。 （2）在坐標紙上作出小車的v－t圖像。 位置編號 A B C D E 時間t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 瞬時速度v/(ms－1) （B級）2、汽車沿平直公路行駛，小明坐在駕駛員旁邊注視速度計，并記下間隔相等的各時刻的速度值，如下表所示： t/s 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 v/(kmh-1) 20 30 40 50 50 50 50 35 20 5 0 問：（1）從表中數(shù)據(jù)得到汽車在各段時間內(nèi)的特點：在0-15s內(nèi)，汽車的速度在變化，時間經(jīng)過每5s速度增大 km/h；在15-30s內(nèi)汽車速度不變，速度大小為 km/h；在35-45s內(nèi)汽車速度在變化，每5s速度減小 km/h。 40 10 30 20 40 50 10 20 30 50 0 t/s v/(kmh-1) （2）請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，畫出對應的v－t圖像。 （3）如果認為在0-15s內(nèi)速度變化是均勻的，你能在圖像中找出汽車在7.5s時的速度值嗎？ 作業(yè)：教材33頁“問題與練習”第1、3題。 反思小結(jié)