高中物理 第一章 描述运动的基本概念 4 实验：用打点计时器测量小车的速度教案 教科版必修第一册-教科版高一第一册物理教案VIP专享VIP免费

实验：用打点计时器测量小车的速度【教学目标】1.知识与技能：（1）能熟练使用打点计时器。（2）会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。（3）会处理纸带求各点瞬时速度。（4）会设计表格并用表格处理数据。（5）会用v-t图像处理数据，表示运动规律2.过程与方法：（1）初步学习根据实验要求，设计实验，探究某种规律的研究方法。（2）经历实验过程，及时发现问题并做好调整。（3）初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。3.情感态度与价值观：（1）体会实验的设计思路，体会物理学的研究方法。（2）培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。【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】对实验数据的处理。【教学过程】一、导入新课。教师提出问题：探究小车在重物牵引下的运动，研究小车速度随时间的变化规律。让学生猜想：小车的速度随时间变化有几种可能：变化先快后慢；先慢后快；均匀变化等。可结合速度图象描述猜想。让学生进行实验设计：提示如何测量出不同时刻的物体运动速度；最后确定打点计时器测速度。二、讲授新课。（一）实验步骤及注意事项1.教师提问：用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材？学生回答：有滑轮的长木板、小车、带小钩的细线、钩码若干、打点计时器、纸带、刻度尺、导线、交流电源．2.教师提问：通过预习，同学们知道具体的实验步骤是什么吗？学生回答（抽取举手同学作答）教师诠释：①把附有滑轮的长木板放在实验台上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路，如图所示。②把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上合适的钩码。放手后，看小车能否在木板上平衡地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在车的后面。③使小车停在打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点，再按同样的方法(不改变钩码个数)打出两条纸带。从这三条纸带中选用一条最清晰的纸带。④整理器材。3.实验中的注意事项（1）平行：纸带和细绳要和木板平行。（2）一先一后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验后应先断开电源后取纸带。（3）防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。4.例题讲解：在探究小车速度随时间变化的规律的实验中。用打点计时器在纸带上打的点记录了小车的运动情况。某同学做此实验时的步骤如下：A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源；B．将打点计时器固定在长木板上，并接好电路；C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码；D．小车停止运动后，直接取下纸带；E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；F．换上新纸带，再重复操作两次，然后从各纸带中选取一条点迹清晰的进行数据处理。其中错误或遗漏的步骤有：（1）________；（2）________。将以上步骤完善后，其合理的顺序为________。答案：（1）A中应先接通电源，再放开纸带（2）D中取纸带前应先断开电源；BECADF。（二）数据处理1.怎样分析和选取纸带上的点？舍掉开头过于密集的点；若纸带上点与点之间的距离较小，可取多个间隔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）；原则上一条纸带能取六、七个计数点为宜；然后给选取的点加标记比如“1、2、3…”，“O、A、B…”。2.采集数据的方法如图所示，不直接测量两个计数点间的距离，而是要先量出各个计数点到计时零点的距离、、、…然后再计算出相邻的两个计数点的距离。，，，，3.根据纸带分析物体的运动情况并计算速度（1）根据纸带分析物体的运动情况并计算平均速度①在纸带上相邻两点的时间间隔均为（电源频率为），所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小．②根据，求出任意两点间的平均速度，这里可以用直尺测量出两点间的距离，为两点间的时间间隔数与的乘积．这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。（2）粗略计算瞬时速度某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示，如图所示，或。说明：在粗...