小玩具車的速度.ppt

小玩具車的速度,導(dǎo) 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(yùn)動(dòng)遵循著什么規(guī)律呢?如何探尋物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律呢？,第一節(jié) 探究小車隨 時(shí)間變化的規(guī)律,(1)知識(shí)與技能 根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并熟練操作。 學(xué)會(huì)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)處理紙帶,求各點(diǎn)的瞬時(shí)速度。 會(huì)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(jiǎn)潔的語言進(jìn)行闡述。,教 學(xué) 目 標(biāo),(2)過程與方法 初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),完成某種 規(guī)律的探究方法。 對(duì)打出的紙帶,會(huì)用近似的方法得出各點(diǎn)的 瞬時(shí)速度。 初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測(cè)、探究、 發(fā)現(xiàn)規(guī)律的方法。 認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)化繁為簡(jiǎn)的工具作用,直觀運(yùn)用物 理圖像展現(xiàn)規(guī)律,驗(yàn)證規(guī)律。 通過實(shí)驗(yàn)探究過程,進(jìn)一步熟練打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 的應(yīng)用,體驗(yàn)瞬時(shí)速度的求解方法。,(3)情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)思考問題的習(xí)慣 通過紙帶的處理方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖像展現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度 在對(duì)現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中,提高學(xué)生的語言表達(dá)能力 通過經(jīng)過實(shí)驗(yàn)探索過程,體驗(yàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探索方法,教學(xué)重難點(diǎn),教學(xué)重點(diǎn) 圖像法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。 對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究。 教學(xué)難點(diǎn) 各點(diǎn)的瞬時(shí)速度的計(jì)算。 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、物理規(guī)律的探究。,（1）進(jìn)行試驗(yàn) （2）處理數(shù)據(jù) （3）作出速度時(shí)間圖像,本 節(jié) 導(dǎo) 航,實(shí)驗(yàn)室如何探究小車的運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系？ 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？ 利用小車拖動(dòng)的紙帶，研究小車的運(yùn)動(dòng)。 需要哪些器材？ 小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、帶滑輪的長(zhǎng)木板、紙帶、刻度尺、勾碼,（1）進(jìn)行試驗(yàn),附有滑輪的長(zhǎng)木板 小車 帶小鉤的細(xì)線 25g的鉤碼3個(gè),也可以用50g的鉤碼 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 紙帶 刻度尺 學(xué)生電源、導(dǎo)線。,實(shí)驗(yàn)用具,探究小車速度與時(shí)間變化的運(yùn)動(dòng)規(guī)律裝置圖,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),把一端附有滑輪的長(zhǎng)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(zhǎng)模板上遠(yuǎn)離滑輪的一端,連接好電路。 把一條細(xì)繩栓在小車上,使細(xì)繩跨過滑輪,下邊掛上合適的砝碼,啟動(dòng)電源,然后釋放小車,讓小車拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng),打完一條紙帶后立即關(guān)閉電源。 換上新紙帶,重復(fù)操作三次。,實(shí)驗(yàn)步驟,(1)固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在長(zhǎng)木 板的中央位置。 (2)滑輪不能過高。 (3)應(yīng)考慮復(fù)寫紙與紙帶的位置關(guān)系。 (4)鉤碼數(shù)量不能過多,長(zhǎng)木板兩端高低相差 不能太大。 (5)小車應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開始釋放,在 撞擊長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng),防止 小車從板上掉下來。 (6)先接通電源,后讓紙帶運(yùn)動(dòng)。 (7)打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。,注意事項(xiàng),（2）數(shù)據(jù)處理,怎樣分析和選取紙帶上的點(diǎn)？ 開頭過于密集的點(diǎn)舍掉,紙帶的一段;若紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離較小,可取多個(gè)間隔(可5)為一個(gè)計(jì)數(shù)間隔時(shí)間(間隔不再是0.02s)(但要看具體情況靈活選定);原則上能取六、七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜;給選取的點(diǎn)加標(biāo)記。,如何計(jì)算出所取點(diǎn)的速度？ 用求平均速度的方法來代替,選擇包括該點(diǎn)在內(nèi)的一段位移(該點(diǎn)最好處在中間時(shí)刻位置)x,找出對(duì)應(yīng)的時(shí)間t,用xt作為該點(diǎn)的瞬時(shí)速度)。 對(duì)于選取的兩個(gè)端點(diǎn)的速度暫時(shí)不計(jì)算(誤差較大);測(cè)量各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離應(yīng)考慮估位、單位。,如何處理計(jì)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(biāo)度建立坐標(biāo)系(讓圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積)。 描點(diǎn)：觀察和思考點(diǎn)的分布規(guī)律。 擬合：從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說這些點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上,用直線擬合,讓盡可能多的點(diǎn)處在直線上,不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱地分布在直線兩側(cè)。,如何根據(jù)速度時(shí)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(shí)間t(盡量取大一些),找出兩個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值求出v,代入vt求解,注意： (1)選擇所打紙帶中點(diǎn)跡最清晰的一條,舍棄開頭一些過于密集的點(diǎn),找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)。 (2)選擇相隔0.1s,即中間空四個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔的若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,并把數(shù)據(jù)填入表格。 (3)計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度,填入自己設(shè)計(jì)的表格中,（3）作出速度時(shí)間 圖像(vt圖像),(1)確定運(yùn)動(dòng)規(guī)律最好辦法是作vt圖像,這樣能更好地顯現(xiàn)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 (2)以時(shí)間t為橫軸,速度v為縱軸,建立坐標(biāo)系,選擇合適的標(biāo)度,把表格中的各點(diǎn)在速度時(shí)間坐標(biāo)系中描出。注意觀察和思考你所描畫的這些點(diǎn)的分布規(guī)律,你會(huì)發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)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(diǎn)數(shù)要大致相同。,步 驟,(3)對(duì)于個(gè)別明顯偏離絕大部分點(diǎn)所在直線的點(diǎn),我們可以認(rèn)為是測(cè)量誤差過大、是測(cè)量中出現(xiàn)差錯(cuò)所致,將它視為無效點(diǎn),但是在圖像當(dāng)中仍應(yīng)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(gè)點(diǎn),找到它們的縱、橫坐標(biāo)(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(biāo)系中,直線的斜率：,用計(jì)算機(jī)繪制v-t圖像步驟： (1)打開Excel工作簿可以看到行和列,行號(hào)用 1、2、3表示;列號(hào)用A、B、C表示。 (2)將自變量時(shí)間的數(shù)值從某一單元格開始輸入,在同一列中將其他時(shí)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(shí)間值相對(duì)應(yīng)。也可以在同一行中依次輸入時(shí)間和速度,下一行中再次輸入第二組時(shí)間和速度,直至全部輸入完畢。,小練習(xí),(4)用鼠標(biāo)選中這些數(shù)據(jù)。再用鼠標(biāo)左鍵單擊“圖表向?qū)А卑粹o,出現(xiàn)“圖表類型”窗口,選“散點(diǎn)圖”,選“確定”按鈕,彈出“圖表標(biāo)題輸入框”。 (5)輸入相應(yīng)的字符后選“下一步”按鈕,直到“完成”。出現(xiàn)由點(diǎn)組成的圖表。 (6)用鼠標(biāo)右鍵單擊繪圖區(qū)中任何一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),出現(xiàn)下拉式菜單,選“添加趨勢(shì)線”,彈出添加趨勢(shì)線窗口,選擇“線性”趨勢(shì);,(7)打開該窗口的“選項(xiàng)”卡,對(duì)其中“顯示公式”左側(cè)的小方格用鼠標(biāo)左鍵單擊出現(xiàn)“”號(hào)后,按“確定”。 (8)圖表框中出現(xiàn)一條直線,這就是經(jīng)過計(jì)算機(jī)做最佳“擬合”后的v-t圖象,并顯示出一個(gè)表明該圖象的函數(shù)式。,1.學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)的方法探究小車的加速度與時(shí)間的關(guān)系。明確實(shí)驗(yàn)的過程及實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)。 2.運(yùn)用表格法和圖像法處理實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),并運(yùn)用數(shù)據(jù)會(huì)求小車的加速度。 3.了解如何用Excel來繪制小車速度隨時(shí)間變化的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的圖像。,課 堂 小 結(jié),1.在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,得到一條記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,如圖所示。圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T0.1s。 根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù),計(jì)算B、C、D各點(diǎn)的數(shù)據(jù),填入表中。 在坐標(biāo)紙上作出小車的vt圖像。,課 堂 練 習(xí),解析：由紙帶表明的數(shù)據(jù)可以計(jì)算任意相鄰位置之間的位移,然后求紙帶上各點(diǎn)的速度和加速度。 (1)由紙帶的標(biāo)注可以求出,勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該時(shí)刻的瞬時(shí)速度,所以:,(2)在圖像上取合適的單位嚴(yán)格描點(diǎn),這些點(diǎn)大致分布在一直線上,不能位于直線上的點(diǎn)要盡量對(duì)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計(jì),并記下間隔相等的各時(shí)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(shí)間內(nèi)的特點(diǎn)：在015s內(nèi),汽車的速度在變化,時(shí)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(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),畫出對(duì)應(yīng)的vt圖 像。 如果認(rèn)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(shí)的速度值 嗎？ 答：能,35km/h,1.解： (1)15,16,18,19,21,23,24; (2)圖略 (