高中物理必修《實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》教學(xué)課件5

物理必修①·人教版新課標(biāo)導(dǎo)學(xué)第二章1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律※掌握實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)儀器的安裝與使用※※學(xué)會(huì)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)※能根據(jù)“v－t”圖象描述小車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律1課前預(yù)習(xí)2課內(nèi)探究3課堂達(dá)標(biāo)4課時(shí)作業(yè)課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理平均形狀斜率打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、復(fù)寫紙片、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、_________電源。實(shí)驗(yàn)器材交流1．(如圖所示)把一端附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路。實(shí)驗(yàn)步驟2．把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，放手后，看小車能否在木板上________________，然后把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的另一端固定在小車的后面。3．把小車?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先____________，后___________，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的小點(diǎn)。4．換上新的紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。5．增減所掛鉤碼，按以上步驟再做兩次實(shí)驗(yàn)。平穩(wěn)地滑行接通電源釋放小車課內(nèi)探究注意事項(xiàng)1．開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。2．先接通電源，計(jì)時(shí)器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開電源。3．要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它。4．牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過大而使紙帶上的點(diǎn)太少，或者加速度太小，而使各段位移無多大差別，從而使誤差增大，加速度的大小以能在50cm長的紙帶上清楚地取得六、七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。探究一實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)5．要區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)間間隔為T＝0.02×5s＝0.1s。6．不要分段測量各段位移，應(yīng)盡可能地一次測量完畢(可先統(tǒng)一量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)數(shù)起點(diǎn)O之間的距離)。讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位。7．描點(diǎn)時(shí)最好用坐標(biāo)紙，在縱、橫軸上選取合適的單位，用細(xì)鉛筆認(rèn)真描點(diǎn)。(1)所列步驟中有錯(cuò)誤的是：____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)遺漏的步驟：___________________________________________。(3)將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序：________________。解題指導(dǎo)：(1)牢記實(shí)驗(yàn)操作的步驟；(2)知道操作過程的注意事項(xiàng)。解析：(1)步驟A中應(yīng)先通電，再放紙帶，順序不能顛倒；D中取下紙帶前先斷開電源；E中操作時(shí)應(yīng)不掛鉤碼。(2)遺漏的步驟G：換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。(3)步驟完善后，合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序?yàn)椋築FECADGA中應(yīng)先通電，再放紙帶；D中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源；E中操作時(shí)應(yīng)不掛鉤碼G：換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次BFECADG①④⑤⑥⑦⑨交流電源AC解析：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器，所用電源為交流電，因此③⑧不用選，但實(shí)驗(yàn)還缺少低壓交流電源，鉤碼的質(zhì)量在實(shí)驗(yàn)中不用測量，因此②不用選。(2)實(shí)驗(yàn)中要調(diào)節(jié)滑輪的高度使小車、紙帶、細(xì)繩和定滑輪上邊緣在一條直線上，可以減小摩擦，所以A對(duì)；要適當(dāng)?shù)剡x取坐標(biāo)軸的單位長度使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi)，所以B錯(cuò)；開始前要先接通電源后松開紙帶，打完點(diǎn)要先斷開電源后取紙帶，這樣可以使實(shí)驗(yàn)效果更好，所以C對(duì)；鉤碼的質(zhì)量要適中，不要太大也不要太小，以100g左右為宜，所以D錯(cuò)。1．紙帶的選取和處理(1)多條紙帶中選取一條點(diǎn)跡清晰且點(diǎn)跡排成直線的紙帶進(jìn)行處理。(2)舍掉開頭一段過于密集的點(diǎn)，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)，為了減少測量誤差和便于計(jì)算，每隔4個(gè)“計(jì)時(shí)點(diǎn)”選取一個(gè)“計(jì)數(shù)點(diǎn)”進(jìn)行測時(shí)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1秒。(3)測量距離時(shí)從選取的計(jì)時(shí)起點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離。探究二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法2．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)表格法①從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點(diǎn)，在后面便于測量的地方找一個(gè)開始點(diǎn)，作為計(jì)數(shù)始點(diǎn)，以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并標(biāo)明0、1、2、3、4…，測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x，并記錄填入表中。位置編號(hào)012345時(shí)間t/sx/mv/(m·s－1)②分別計(jì)算出與所求點(diǎn)相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離Δx1、Δx2、Δx3…。③利用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度，填入上面的表格中。④根據(jù)表格的數(shù)據(jù)，分析速度隨時(shí)間怎么變化。3．誤差分析(1)木板的粗糙程度不同，摩擦不均勻。(2)根據(jù)紙帶測量的位移有誤差，從而計(jì)算出的瞬時(shí)速度有誤差。(3)作v－t圖象時(shí)單位選擇不合適或人為作圖不準(zhǔn)確帶來誤差。(1)下表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、E、F時(shí)小車的瞬時(shí)速度，請(qǐng)?jiān)诒碇刑钊氪螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度。位置BCDEF速度/(m/s－1)0.7370.801_______0.9280.9940.864(2)以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在坐標(biāo)圖中畫出小車的速度—時(shí)間關(guān)系圖線。(3)根據(jù)你畫出的小車的速度—時(shí)間關(guān)系圖線計(jì)算出的小車的加速度a＝_______m/s2，方向是___________(填A(yù)→B，或B→A)0.64B→A(1)讀出滑塊的長度d為_________cm