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1、小玩具車的速度,導 入 新 課,小轎車的速度,自行車的速度,火車的速度,游樂園碰碰車,這些物體的快慢不同,他們的運動遵循著什么規(guī)律呢?如何探尋物體的速度隨時間的變化規(guī)律呢？,第一節(jié) 探究小車隨 時間變化的規(guī)律,(1)知識與技能 根據(jù)相關實驗器材,設計實驗并熟練操作。 學會運用已學知識處理紙帶,求各點的瞬時速度。 會用表格法處理數(shù)據(jù),并合理猜想。 巧用vt圖像處理數(shù)據(jù),觀察規(guī)律。 掌握畫圖像的一般方法,并能用簡潔的語言進行闡述。,教 學 目 標,(2)過程與方法初步學習根據(jù)實驗要求設計實驗,完成某種 規(guī)律的探究方法。對打出的紙帶,會用近似的方法得出各點的 瞬時速度。初步學會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行猜

2、測、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的方法。認識數(shù)學化繁為簡的工具作用,直觀運用物理圖像展現(xiàn)規(guī)律,驗證規(guī)律。通過實驗探究過程,進一步熟練打點計時器的應用,體驗瞬時速度的求解方法。,(3)情感態(tài)度與價值觀通過對小車運動的設計,培養(yǎng)學生積極主動思考問題的習慣通過紙帶的處理方法、實驗數(shù)據(jù)的圖像展現(xiàn),培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度在對現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中,提高學生的語言表達能力通過經(jīng)過實驗探索過程,體驗運動規(guī)律的探索方法,教學重難點,教學重點圖像法研究速度隨時間變化的規(guī)律。 對運動物體的速度隨時間變化規(guī)律的探究。 教學難點各點的瞬時速度的計算。 對實驗數(shù)據(jù)的處理、物理規(guī)律的探究。,（1）進行試驗 （2）處理數(shù)據(jù) （3）作出

3、速度時間圖像,本 節(jié) 導 航,實驗室如何探究小車的運動速度與時間的關系？ 如何設計實驗？ 利用小車拖動的紙帶，研究小車的運動。 需要哪些器材？ 小車、打點計時器、帶滑輪的長木板、紙帶、刻度尺、勾碼,（1）進行試驗,附有滑輪的長木板小車帶小鉤的細線25g的鉤碼3個,也可以用50g的鉤碼 打點計時器紙帶刻度尺學生電源、導線。,實驗用具,探究小車速度與時間變化的運動規(guī)律裝置圖,實驗設計,把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長模板上遠離滑輪的一端,連接好電路。 把一條細繩栓在小車上,使細繩跨過滑輪,下邊掛上合適的砝碼,啟動電源,然后釋放小車,讓小車拖動紙帶運動,打

4、完一條紙帶后立即關閉電源。換上新紙帶,重復操作三次。,實驗步驟,(1)固定打點計時器時應讓限位孔處在長木 板的中央位置。 (2)滑輪不能過高。 (3)應考慮復寫紙與紙帶的位置關系。 (4)鉤碼數(shù)量不能過多,長木板兩端高低相差 不能太大。 (5)小車應由緊靠打點計時器處開始釋放,在 撞擊長木板末端前應讓小車停止運動,防止 小車從板上掉下來。 (6)先接通電源,后讓紙帶運動。 (7)打點結束后立即關閉電源。,注意事項,（2）數(shù)據(jù)處理,怎樣分析和選取紙帶上的點？ 開頭過于密集的點舍掉,紙帶的一段;若紙帶上點與點之間的距離較小,可取多個間隔(可5)為一個計數(shù)間隔時間(間隔不再是0.02s)(但要

5、看具體情況靈活選定);原則上能取六、七個計數(shù)點為宜;給選取的點加標記。,,,,,,,,如何計算出所取點的速度？ 用求平均速度的方法來代替,選擇包括該點在內(nèi)的一段位移(該點最好處在中間時刻位置)x,找出對應的時間t,用xt作為該點的瞬時速度)。 對于選取的兩個端點的速度暫時不計算(誤差較大);測量各個計數(shù)點之間的距離應考慮估位、單位。,如何處理計算出來的數(shù)據(jù)？ (1)列表法 (注意列表要求),(2)圖象法 根據(jù)所得數(shù)據(jù),選擇合適的標度建立坐標系(讓圖象盡量分布在坐標系平面的大部分面積)。 描點：觀察和思考點的分布規(guī)律。 擬合：從點的分布可以有很大把握地說這些點應該在一條直線上,用直線擬合

6、,讓盡可能多的點處在直線上,不在直線上的點應對稱地分布在直線兩側(cè)。,如何根據(jù)速度時間圖象( vt圖象)求小車的加速度和初速度？ 取任意兩組數(shù)據(jù)求出v和t,然后代入vt求解。 在vt圖象上取一段時間t(盡量取大一些),找出兩個時刻對應的坐標值求出v,代入vt求解,注意： (1)選擇所打紙帶中點跡最清晰的一條,舍棄開頭一些過于密集的點,找一個適當?shù)狞c當作計時起點。 (2)選擇相隔0.1s,即中間空四個點的時間間隔的若干計數(shù)點進行測量,并把數(shù)據(jù)填入表格。 (3)計算各點的瞬時速度,填入自己設計的表格中,（3）作出速度時間 圖像(vt圖像),(1)確定運動規(guī)律最好辦法是作vt圖像,這樣能更好地顯現(xiàn)

7、物體的運動規(guī)律。 (2)以時間t為橫軸,速度v為縱軸,建立坐標系,選擇合適的標度,把表格中的各點在速度時間坐標系中描出。注意觀察和思考你所描畫的這些點的分布規(guī)律,你會發(fā)現(xiàn)這些點大致落在同一條直線上,所以不能用折線連接,而用一根直線連接,還要注意連線兩側(cè)的點數(shù)要大致相同。,步 驟,(3)對于個別明顯偏離絕大部分點所在直線的點,我們可以認為是測量誤差過大、是測量中出現(xiàn)差錯所致,將它視為無效點,但是在圖像當中仍應該保留。 (4)根據(jù)所畫的vt圖像求加速度 從所畫的圖像中取兩個點,找到它們的縱、橫坐標(t1,v1)、(t2,v2),然后代入公式,求得加速度a,也就是直線的斜率。在平面直角坐標系中,直

8、線的斜率：,用計算機繪制v-t圖像步驟： (1)打開Excel工作簿可以看到行和列,行號用 1、2、3表示;列號用A、B、C表示。 (2)將自變量時間的數(shù)值從某一單元格開始輸入,在同一列中將其他時間值一一輸入。 (3)在相鄰的右側(cè)一列中將速度值一一輸入,注意速度值要與時間值相對應。也可以在同一行中依次輸入時間和速度,下一行中再次輸入第二組時間和速度,直至全部輸入完畢。,小練習,(4)用鼠標選中這些數(shù)據(jù)。再用鼠標左鍵單擊“圖表向?qū)А卑粹o,出現(xiàn)“圖表類型”窗口,選“散點圖”,選“確定”按鈕,彈出“圖表標題輸入框”。 (5)輸入相應的字符后選“下一步”按鈕,直到“完成”。出現(xiàn)由點組成的圖表。 (6

9、)用鼠標右鍵單擊繪圖區(qū)中任何一個數(shù)據(jù)點,出現(xiàn)下拉式菜單,選“添加趨勢線”,彈出添加趨勢線窗口,選擇“線性”趨勢;,(7)打開該窗口的“選項”卡,對其中“顯示公式”左側(cè)的小方格用鼠標左鍵單擊出現(xiàn)“”號后,按“確定”。 (8)圖表框中出現(xiàn)一條直線,這就是經(jīng)過計算機做最佳“擬合”后的v-t圖象,并顯示出一個表明該圖象的函數(shù)式。,1.學會用實驗的方法探究小車的加速度與時間的關系。明確實驗的過程及實驗中的注意事項。 2.運用表格法和圖像法處理實驗的數(shù)據(jù),并運用數(shù)據(jù)會求小車的加速度。 3.了解如何用Excel來繪制小車速度隨時間變化的運動規(guī)律的圖像。,課 堂 小 結,,1.在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實

10、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T0.1s。 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。 在坐標紙上作出小車的vt圖像。,課 堂 練 習,解析：由紙帶表明的數(shù)據(jù)可以計算任意相鄰位置之間的位移,然后求紙帶上各點的速度和加速度。 (1)由紙帶的標注可以求出,,勻變速直線運動物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于該時刻的瞬時速度,所以:,(2)在圖像上取合適的單位嚴格描點,這些點大致分布在一直線上,不能位于直線上的點要盡量對稱分布于直線兩側(cè),得到小車的vt圖像。,2.汽車沿平直公路行駛,小明坐在駕駛員旁邊注視速度

11、計,并記下間隔相等的各時刻的速度值,如下表所示：,從表中數(shù)據(jù)得到汽車在各段時間內(nèi)的特點：在015s內(nèi),汽車的速度在變化,時間經(jīng)過每5s速度增大 10 km/h;在1530s內(nèi)汽車速度不變,速度大小為 50 km/h;在3545s內(nèi)汽車速度在變化,每5s速度減小 15 km/h。,請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),畫出對應的vt圖 像。 如果認為在015s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？ 答：能,35km/h,1.解： (1)15,16,18,19,21,23,24; (2)圖略 (3)可以認為是一條直線2.解：A做勻速直線運動,速度是15m/s;B做初速 度為零,速度均為增加的加速直線運動,8s時速度為14m/s;c做初速度為4m/s,速度均勻減小的減速直線運動。6s時速度為0。,問題與練習,3.(1)圖略 (2)剪下的紙條長度表示0.1s時間內(nèi)位移的大小,可近似認為速度 ,即紙條長度可以認為表示速度。4. 略,