1、探究小车速度随时间变化的规律教案天津市武清区梅厂中学谢自成【教学目标】1知识与技能（）会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度（）会用表格法处理数据，并合理猜想（）巧用v-t图象处理数据，观察规律2过程与方法（）初步学习根据实验要求设计实验，完成某种规律的探究方法（）初步学会根据实验数据进行猜测探究、发现规律的探究方法（）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3情感态度与价值观（）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来研究问题、解决问题、提高创新意识。（）在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力。（）通过经历实
2、验探索过程，体验运动规律探索的方法。【教学重点】图象法研究速度随时间变化的规律。对运动的速度随时间变化规律的探究。【教学重点】对实验数据的处理规律的探究【教学方法】启发、引导，学生自主实验，讨论、交流学习成果。【教学用具】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、电脑【教学过程】一、引入新课我们已经学习了用打点计时器测定物体运动的速度。我们这节课再利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。二、开始授新如何探究一个物体速度随时间变化的规律？如何知道物体在不同时刻的速度？用什么仪器测？让学生自己设计好实验，并口头阐述相关实验器材及步骤。设计
3、提问：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？实验步骤：（）把一端附有滑轮的长木板平放（一高一低可否？）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远离滑轮的一端，连接好电路。（）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。问题三：本实验特别要注意哪些事项？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应考虑复写纸与纸带的位置关系。4钩码数量不能过多，长木板两端高低相差不能太大。5小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前
4、应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。6先接通电源，后让纸带运动。7打点结束后立即关闭电源。引导学生熟练地摆好器材，进行合理、准确地操作，得到一条点迹清晰的纸带。注意：引导学生“三思而后行”，注意实验逻辑性、合理性及其相关注意事项，而确保准确，并巡视全场，对出现的问题予以及时纠正。选择纸带，并选好计数点，计算各计数点的瞬时速度填入表格。问题四：怎样分析和选取纸带上的点？开头过于密集的点舍掉，纸带的一段；若纸带上点与点之间的距离较小，可取多个间隔（可5）为一个计数间隔时间（间隔不再是0.02s）（但要看具体情况灵活选定）；原则上能取六、七个计数点为宜；给选取的点加标记。问题五：如何计算出所取点
5、的速度？用求平均速度的方法来代替（用计算较准确的平均速度来代替），如何代替？（选择包括该点在内的一段位移（该点最好处在中间时刻位置）x，找出对应的时间t，用xt作为该点的瞬时速度）；对于选取的两个端点的速度暂时不计算（误差较大）；测量各个计数点之间的距离应考虑估位、单位。数据处理，总结分析问题六：如何处理计算出来的数据？列表法。（注意列表要求）数据表格猜想出小车运动速度随时间的变化规律：速度与时间成正比。鼓励学生大胆猜想，并一一列举学生的各种想法，了解学生猜想的原因，进行总结与点评，纠正盲目的瞎想。学生在猜想中回答猜想原因，阐述猜想思路。图象法：根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系（让图象尽
6、量分布在坐标系平面的大部分面积）。描点：观察和思考点的分布规律。拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，用直线拟合，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。引导描点法一般原则，强调作图的精确性，培养严谨的科学态度。步骤方法：先确定标度，再准确描点，并用平滑的曲线进行连接。总结介绍：描点法是作图的一种最基本的方法，最重点的两点：一是准确性（标度要合适）。二是要用平滑曲线连接（要让尽可能多的点分布在线上，不在线上的点分布在两侧，离线较远的点删去）。最后还要注意美观性（使图象分布在坐标纸中央）。问题七：如何根据速度时间图象（ vt图象）求小车的加速度和初速度？取任意两组数据求出v和t，然后代入vt求解。在vt图象上取一段时间t（尽量取大一些），找出两个时刻对应的坐标值求出v，代入vt求解。问题八：纸带上零时刻的速度和末速度如何求？【计算机绘制v-t图象】Excel软件演示作v-t图将实验所得数据在电脑的Excel文件中输入表格，利用其“图表向导”拟合v-t图象。这节课重点是对重物牵引下小车的运动进行探究，在探究过程中，涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则，很好地提高了大家各方面的能力，同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础。
