2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律学案。

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。高中教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以更好的帮助学生们打好基础，帮助高中教师在教学期间更好的掌握节奏。您知道高中教案应该要怎么下笔吗？为此，小编从网络上为大家精心整理了《2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律学案》，欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律学案
【学习目标】
1、根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。
2、会运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v-t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。
【重点难点】
1、各点瞬时速度的计算。
2、对实验数据的处理、规律的探究。
【典型例题】
例1、在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图所示。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T＝0.1s。

⑴根据纸带上的数据，计算B、C、D各点的数据，填入表中。
⑵在坐标纸上作出小车的v－t图像。
（3）由v－t可知小车的加速度为？
位置编号ABCDE
时间t/s00.10.20.30.4
瞬时速度v/(ms－1)

例2、某校实验小组的同学们在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点时的瞬时速度如下表：
计数点序号123456
计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60
通过计数点的速度（cm／s）44.062.081.0100.0110.0168.0
为了计算加速度，下面几种做法最合理的是（）
A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度
B．根据实验数据画出v－t图，量出其倾角，由公式a=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所对应的速度、时间，用公式算出加速度
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
【当堂训练】
1．在研究匀变速直线运动的实验中，如图所示，为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间的时间间隔T=0.1s。
⑴根据_______可判定小车做_________运动。
⑵根据________计算各点的瞬时速度，且vA＝，vB＝，vC＝，vD＝，vE＝。
⑶在图所示的坐标中作出小车的v一t，图线，并根据图线求出a=_____。
⑷将图线延长与纵轴相交，交点的速度是_______，此速度的物理意义是_______。

2.在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号G、H……）
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平板上，并接好电路
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
D．取下纸带
E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动
F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。
【学后反思】
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《实验：探究小车速度随时间变化的规律》教学设计

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1、实验目的。

（1）练习打点计时器的使用，知道如何处理纸带上点的数据和求瞬时速度的方法。

（2）能运用v—t图像探究小车速度随时间变化的规律。

2、实验原理。

（1）利用打点计时器在纸带上打的点的信息，求出各点的瞬时速度。（某点的瞬时速度可以认为等于该点相邻两点之间的平均速度）

（2）在v—t图像描绘各点，作出v—t图像，判断小车的运动情况，并计算小车的加速度。

3、实验器材。

小车，细绳，钩码，长木板，电磁打点计时器，低压交流电，纸带，刻度尺，导线若干。

4、实验步骤。

（1）把一端有定滑轮的长木板固定在桌面上，并使定滑轮伸出桌面，固定好打点计时器，连接好电路，如上图所示。

（2）按上图所示连接好装置后，接通电源，当打点计时器稳定后释放小车，让小车拉着纸带运动，打完一条纸带后立即关掉电源，换一条纸带重复操作两次。

（3）在这三条纸带中选择最清晰的一条，舍掉开始最密集的点，选择连续的相隔0.1s的若干的计数点进行计算每点的瞬时速度。把数据填入事先设计好的表格中。

（4）作出v—t图像，把数据描绘到图像中，用一条直线描述各个点，尽量让更多的点拟合直线。

实验结论：观察到实验数据，可以用一条直线拟合，在误差范围内，连接各点后图像是一条直线，说明小车的速度随时间均匀增大，加速度恒定。

实验：探究小车速度随时间变化的规律教案分析

实验：探究小车速度随时间变化的规律教案分析

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
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？

1实验：探究小车速度随时间变化的规律

第二章：匀变速直线运动的研究

§1实验：探究小车速度随时间变化的规律

●教学目标：

一、知识与技能

（一）能熟练使用打点计时器。

（二）会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。

（三）会处理纸带求各点瞬时速度。

（四）会设计表格并用表格处理数据。

（五）会用v-t图像处理数据，表示运动规律

（六）掌握图象的一般方法，并能用语音描述运动的特点。

二、过程与方法

（一）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。

（二）经历实验过程，及时发现问题并做好调整。

（三）初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。

三、情感态度与价值观：

（一）体会实验的设计思路，体会物理学的研究方法。

（二）培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。

●教学过程

【教师提出问题】探究目的：

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。

【教师引导学生讨论】实验过程中注意事项：

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，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。

3、要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。

【学生活动】实验过程：

1、附有滑轮的长度板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。

2、用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮，下边挂上适量的钩码，让纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的上面。

3、把小车停在靠近打点计时器处，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。换上新的纸带，重复实验三次。

【学生活动】处理数据

【教师引导学生讨论】处理数据过程中注意事项：

1、纸带要选择打出的点清晰的

2、舍掉开始过于密集的点

3、用每打5个点的时间为时间单位

即T＝0.02×5s＝0.10s这样既可方便计算，又可减少误差。

参考表格一：

计数点编号
0
1
2
3
4
5
6
时间t(s)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
相邻两计数点间
S01
S12
S23
S34
S45
S56
距离s(m)
对应计数点速度m/s

参考表格二：

计数点编号
0
1
2
3
4
5
6
时间t(s)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
各计数点到0的距离s(m)
相邻计数点的距离S(m)
S01
S12
S23
S34
S45
S56

各计数点速度(m/s)
v1=
v2=
v3=
v4=
v5=

4、不要直接去测量两个计数点的距离而是要测量出各个计数点到计时零点的距离。

5、速度的计算方法：各计数点的瞬时速度是用计数点内的平均速度来代替：

v1=v2=

【学生活动】做出物体的速度——时间图象。

精讲：运用图象来处理物理实验数据，这是一个难点，作图象时要标明横纵坐标轴代表的物理意义，选择合适的标度，以各点瞬时速度为纵轴，时间t为横轴，不在同一直线上的点尽量均匀分布在直线的两侧。

【学生活动】得出小车运动速度随时间变化的规律。

在第一章，我们学习了通过v-t图象计算加速度，你能利用所学知识去分析你作出的图像吗？

①（时间增加相同的△t,速度也会增加相同的△v）

②从函数关系：v=kt+bv与t线性关系。小车的速度随时间均匀增加（变化）小车做匀变速(a不变)的直线运动。

【创新拓展】

1、某同学用以下方法绘制的小车的v-t图象，先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条，再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间轴，标出时间，最后将纸条上端中心连起来，于是得到v-t图象。请你按以上办法绘制这个图象。这样做有道理吗？说说你的看法。

（剪下的纸条长度表示0.1秒时间内位移大小，可近似认为速度v=，纸条长度可认为表示速度。）

2、某组同学实验过程中将固定打点计时器一端的木板垫高，使木板有一倾斜角度，是否对实验结果有影响？画出的图象有什么不同？（无；图象与时间轴的夹角不同）

【练习反馈】

1、在探究小车速度随时间变化规律的实验中，下列哪些器材是本实验必须的？＿＿＿

①打点计时器②天平③低压直流电源④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板

（①④⑤⑥⑦⑨）达到实验目的还需器材是：（低压交流电源刻度尺）

2、在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中，我们采用的正确方法是：

A舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当作计时起点。

B、为了实验精确，选取纸带上第一个点作计时起点
C、每相邻计数点的时间间隔只能取0.1s。

D、每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，可取0.02s、0.04s、…n×0.02s均可。

(AD)

3、图中给出了从0点开始每5个点取一个计数点的纸带。0，1，2，3，4，5，6均为计数点。（每两个计数点间有4个点未画出）。

S1
S2
S3
S4
S5
S6

S1=1.40cmS2=1.90cmS3=2.38cmS4=2.88cmS5=3.39cmS6=3.78cm

那么①计时器在打出1，2，3等点时小车的速度分别为：

v1=cm/s；v2=cm/s；v3=cm/s；v4=cm/s；v5=cm/s

②在坐标纸上画出v-t图象

③分析小车的速度随时间变化的规律。

参考答案：

（v1=16.50cm/sv2=21.40cm/sv3=26.30cm/sv4=31.35cm/sv5=36.30cm/s）

(小车的速度随时间均匀增加)。

必修一2.1实验：探究小车速度随时间变化的关系（学案）

一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性，作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣，帮助教师营造一个良好的教学氛围。那么怎么才能写出优秀的教案呢？为此，小编从网络上为大家精心整理了《必修一2.1实验：探究小车速度随时间变化的关系（学案）》，供大家参考，希望能帮助到有需要的朋友。

必修一2.1实验：探究小车速度随时间变化的关系（学案）
课前预习学案：
预习目标：
1、通过小车在钩码牵引下运动的探究实验，进一步掌握打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法。
2、会计算各个计数点的速度。
预习内容：
1、电火花计时器使用电源，当电源频率为50Hz时，每隔打一次点，打点时间间隔由决定（选填“电压大小”或“电源频率”）。
2、下图为打点计时器打出的纸带的一部份，点间时间隔为T，尽可能精确测B点的瞬时速度的表达式是VB=

3、本实验用到的实验器材有

提出疑惑：
课内探究学案：
学习目标：
1、进一步掌握打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法。
2、会计算各个计数点的速度。
3、会根据纸带上计录的数据，在坐标纸上画出v-t图象。
重难点：
1、各点瞬时速度的计算。
2、对实验数据的处理、规律的探究。
实验过程:
1、把附有定滑轮的长木板平放在桌上，把打点计时器固定在长木板的一端，连接好电路。

2、把细绳的一端拴在小车上，使细绳绕过滑轮，下面挂适当的钩码。使纸带穿过计时器，并把它的一端固定在小车的后面。

3、使小车停在的地方，先，再放开
让小车拖动纸带运动，计时器就在纸带上打出了一系列点，随后

4、换上新纸带，重复两次。

5、从3条纸带中选择的一条纸带，舍去
找一个适当的点作为计时起点。为了方便，减小误差，通常不用0.02s为时间单位，而是用每打的时间s为时间单位，在纸带上选好的计时点下面标0，在第点下面标1，在第点下面标2……，标明的点叫计数点（如下图所示），两相邻点间的距离分别是x1、x2、x3…………

6、测出x1、x2、x3…………的长度,并将测量结果直接标在纸带上.
据v1==(第一空填公式,第二空填测量和计算结果)
据v2==(同上);
据v3==(同上);
据v4==(同上);
可算出各点的瞬时速度,将结果填入下面的表格中.

计数点序号12345
计数点对应的时刻（s）0.100.40
各计数点间的距离
通过各计数点的速度（cm／s）

8、根据表中的数据，在坐标纸上画出v――t图象（自己确定合理的标度）

得到的图像应该是

思考：1该图像过坐标原点吗？为什么？

2、根据小车的v-t图象，探究小车速度随时间变化满足什么规律？

当堂检测：
1．据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是()
A．时间间隔B．位移C．加速度D．平均速度
2．学生在练习使用打点计时器时，纸带上打出的点不是圆点，而是一些短线，这可能是因为
A、打点计时器错接在直流电源上?()
B．电源电压不稳定?
C．打点计时器使用的电压太低?
D．振针到复写纸的距离太小
3、接通电源与释放纸带（或物体），这两个操作时刻的关系应当是()
A．先接通电源，后释放纸带?
B．先释放纸带，后接通电源?
C．释放纸带的同时接通电源?
D．先接通电源或先释放纸带都可以
4电磁打点记时器是一种记时工具，关于它的使用以下说法正确的是()
A．使用电压为220V交流电?
B．使用电压为220V直流电?
C．使用电压为4V～6V直流电?
D．使用电压为4V～6V交流电
5．在下列给出的器材中，本节实验中所需的器材有()
①打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细绳和纸带⑥钩码和小车⑦秒表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺
A．①③⑧⑨B．⑤⑥⑧⑨C．①③⑤⑥D．①③⑤⑥⑧⑨
课后练习与提高：
6．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下

计数点序号123456
计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60
通过计数点的速度（cm／s）44.062.081.0100.0110.0168.0

为了计算加速度，合理的方法是（）
A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度
B．根据实验数据画出v－t图，量出其倾角，由公式A=tg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所对应的速度、时间，用公式算出加速度
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

7．在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有()
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平板上，并接好电路
C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
D.取下纸带
E.将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动
F.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。

8、在《探究小车速度随时间变化的规律》实验中，得到的纸带如图所示。按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点。用尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是：(单位：cm)8.7816.0821.8726.1628.94。由此可求出2点的即时速度v=______m/s，打4点时的速度是，物体的加速度a=______m/s2,物体做_______运动。（所标点间有4个点未画出）
0123456