实验:探究小车速度随时间变化的规律教案_实验：探究小车速度随时间变化的规律教案分析

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知识与技能
1.       根据相关实验器材，设计实验并熟练操作.
2.       会应用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度.
3.       会用表格法处理数据，并合理猜想.
4.       巧用图象处理数据，观察规律
5.       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.       初步学会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.       初步学会根据实验数据进行猜想、探究、发现规律的探究方法.
4.       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.
5.       通过实验探究过程，进一步熟练打点计时器的应用，体验瞬时速度的求解方法.
  情感态度与价值观
1.       通过对小车运动的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、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，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法研究问题、解决问题、提高创新意识.
3.       在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力.
4.       在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引申到各物体间的关联性，使自己融入社会.
5.       通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法.
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
新课引入
物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动规律各不相同。在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏……在自然界了，雨滴下落，猎豹捕食，蚂蚁搬家……这些运动中多有速度的变化。
  物体的速度变化存在规律吗？怎样探索复杂运动蕴含的规律？怎样探索复杂运动蕴含的规律呢？
  要探究一个物体随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度。直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先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瞬时速度。
新课教学
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12
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
     

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？

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