《探究小车速度随时间变化的规律》教学设计1
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约2390字。
2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律
重点难点:
重点:1.打点计时器的使用。
2.画物体的速度—时间图象。
难点:1.对纸带数据的处理。
2.用计算机绘制v-t图象。
用具
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。
过程:
一、 进行实验
1、 步骤(略)
2、 实验注意问题
① 开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器
② 先接通电源,再释放小车,当小车停止运动时应及时关闭电源
③ 需防止钩码落地和小车与滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它
④ 钩码个数适当,以免a过大点太少。应以50cm的纸带取得20~40个连续点为佳
二、 数据分析
1、 纸带的选取和处理
① 多条纸带中选取一条点迹清晰且点迹排成直线的纸带进行处理。
② 舍掉开头一段过于密集的,找一个适当的点做计时起点,为了减少测量误差和便于计算,每隔4个“计时点”选取一个“计数点”进行测时,相邻计数点的时间间隔为0.1秒
③ 测量距离时从选取的计时起点到各个计数点的距离
提问:瞬时速度的计算方法
2、 数据处理:用描点法做速度—时间图象
① 把各点的瞬时速度填入下表
位置编号 0 1 2 3 4 5
时间t/s
速度
② 做v—t图象
⑴建立坐标系,纵坐标轴为速度v,横坐标轴为时间t
⑵对坐标轴进行适当分度,使测量结果差不多布满坐标系
⑶描出测量点,应尽可能清晰
⑷用一条光滑的曲线(直线)连接坐标系中的点
明显偏离的点视为无效点,连线时应使连线两侧的点分布大致相同
出示一组数据让学生在黑板上描出图象
⑸从最终结果看出小车的v—t图象是一条倾斜的直线
三、 对v—t图象的认知
1、 图象的物理意义:反映了速度随时间变化的规律不是物体运动的轨迹
2、 可以从图象上得到任一时刻的速度
3、 可以求物体的加速度:
4、 可以求出物体一段时间内的
四、 例题分析
例1、为了计算加速度,最合理的方法是…………………………( )
A、根据任意两计数点的速度公式 算出加速度
B、根据实验数据画出v—t图,量出其倾角,由公式 求出加速度
C、根据实验数据画出v—t图,由图线上相距较远的两点对应的速度、时间,由公式 求出加速度
D、依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
例2、一辆汽车关闭发动机后,以一定的初速度86km/h冲上一段倾斜的长直公路,每隔5s读取一次汽车速度表的示数,记录如下切做了响应的单位换算:
时间t/s 0 5 10 15 20 25 30
速度v/(km/h) 86 81 76 70 65 59 54
速度v/(m/s) 23.4 22.5 21.1 19.4 18.1 16.4 15.0
由以上数据用描点法作出汽车速度与时间关系的图线。
作业:书后习题1、2、3、4
5、如图所示,是某质点做直线运动的v—t图象,请回答下列问题:
(1)尽可能详细地描述质点分别
在AB、BC、CD段的运动;
(2)质点在2s末的速度多大?
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
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