高中物理必修1第二章匀变速直线运动的研究教案MicrosoftW

1、第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律三维目标 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图像处理数据，观察规律。1实验步骤(1)把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路(2)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，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面(3)把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，换上新纸带，重复实验三次(4)从三条纸中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点子，在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点为了计算方便和减小误差，通常用连续打五个点的时间作为时间单位，即T=O.1s正确使用毫米刻度尺测量每相邻的两计数点间的距离，并填入自己设计的表格中（今提供下面表格以供参考）(5)利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计

2、数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入上表格中(6)增减所挂的钩码数，再做两次实验(7)以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据表中的v、t数据，在坐标系中描点(8)通过观察、思考，找出这些点的分布规律2实验器材打点计时器，一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、学生电源3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(4)牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移无多大差别，从而使误差增大，加速度的大小以能在50cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜(5)要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上以每打5个点取一个计数点，即时间间隔为T=O.025s =0.1s(6)描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点考题1在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实险进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上 A把穿过打点计时器的纸带固定在小

3、车后面B把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路C换上新的纸带，再重做两次D把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动F把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码G断开电源，取出纸带解析正确的实验步骤是：把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，另一端吊合适的钩码，把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面，使小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打完一条纸带，断开电源，取下纸带，换上新纸带，再重做两次，即顺序为：DBFAEGC.答案DBFAEGC点评对于实验的步骤，同学们应结合实际操作掌握考题2在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下：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a=v/t算出加速度B根据实验数据画出v-t图象，量出其倾角，由公式a=tan 求出加速度C根据实验数据画出v-t图象，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=v/t算

4、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解析方法A偶然误差较大方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大只有利用实验数据画出对应的v-t图象，才充分利用各次测量数据，减少偶然误差由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图象，方法B是错误的正确的方法是根据图象找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式a=v/t算出加速度，即方法C答案C考题3在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图2-1-4给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点测得x11.40cm, x21.90cm，x32.38cm，x42.88cm，x53.39cm，x63.87cm那么：(1)在计时器打出点1、2、3、4、5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)在平面直角坐标系中作出v-t图象(3)分析小车运动速度随时间变化的规律解析(1)显然，两相部的计数点之间的时间间隔为T=0.025s=0.1s对应各点的

5、速度分别为：(2)利用描点法作出v-t图象，如图2-1-5所示(3)小车运动的v-t图象是一条倾料的直线，说明速度随时间均匀增加，它们成“线性关系”答案(1)16.50 21.40 26.30 31.35 36.30 (2)如图2-1-4所示（3）v随t均匀增加点评对于各计数点速度的求解，可利用某段位移的中间时刻速度等于这段位移的平均速度考题4在“探究小车速度随时间变化规律”实验中，某同学改变钩码个数，得到两条点迹清晰的纸带，描点画出的v-t图象，如图2-1-6所示试根据图象描述小车运动速度随时间变化的规律解析因为v-t图象是一条倾科的直线，说明小车的速度随时间均匀增加，即都做匀加速直线运动，A的初速度为零，B的初速度为v0点评v-t图象可以直观地反映物体的运动规律，在处理运动学问题时，是一个很好的辅助工具2.方法技巧平台4如何由实验数据得出v-t图象正确地打出纸带，用毫米刻度尺准确测量出各计数的位置，计算出各计数点对应的瞬时速度，填入设计好的表格中，并且我们做三次实验，根据表格中的v、t数据，在直角坐标系中仔细描点我们可以看到，对于每次实验，描出的几个点都大致落在一条直线据此，我们大

6、胆断言：在很大程度上，如果是没有实验误差的理想情况，所描出的各点应全部落在某条直线上这样，我们做一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点，应均匀分布在直线的两则，这条直线就是本次实验的v-t图象，它是一条倾抖的直线，如图2-1-1所示5如何由实验得出的v-t图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律我们可以从两条途径进行：一是通过直接分析图象（图2-1-2）的特点得到小车运动的v-t图象是一条倾抖的直线，那么当时间增加相同的值v也就是得出结论：小车的速度随时间均匀增加（或变化）二是通过得出函数关系式进一步得到，既然小车的v-t图象是一条倾斜的直线，那v随t变化的函数关系式为v=kt+b，显然v与t成“线性关系”，小车的速度随时间均匀增加（或变化）6另一种处理纸带的方法选择一条打点清晰的纸带，标上记数点，然后将纸带从相邻记数点处剪下，连续剪下45段，分别排列在预先贴有双面胶带的小黑板上，排列时要求底边对齐如图2-1-3所示，纸带的排列即成“阶梯”状这样处理也能反映物体的运动规律：因为每段纸带长度都对应物体在相等时间内的位移，所以纸带长度正比于运动速度，从纸

7、带长度均匀增加也可判定物体的运动速度均匀增加教材课后习题解答1.(1)见下表(2)略 (3)略3. (1)略 (2)有道理，因为相同时间内的位移（也就是纸条长度）与速度成正比.第二节 匀变速直线运动的速度与时间的关系三维目标 知识与技能1. 知道匀变速直线运动的v-t图象特点，理解图象的物理意义。2. 掌握匀变速直线运动的概念，知道匀变速直线运动的图象的特点。3. 理解匀变速直线运动 v-t图象的物理意义，会根据图象分析解决问题。4. 掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式，能进行有关的计算。过程和方法：1. 培养学生识别、分析图象和用物理语言表达相关过程的能力。2. 引导学生研究图象、寻找规律得出匀变速直线运动的概念。3. 引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义。情感态度和价值观1. 培养学生用物理语言表达物理规律的意识，激发探索和创新的欲望。2. 培养学生透过现象看本质、用不同方法表达同一规律的科学意识。教学重点 1. 理解匀变速直线运动v-t图象的物理意义。2. 掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用。教学难点 1. 匀变速直线运动v-t 图象的理解及应用

8、。2. 匀变速直线运动的速度时间公式的理解及计算。教具 课时安排 二课时教学过程 引入通过第一章的学习，我们初步了解了物体运动的v-t图象，用v-t图象来了解物体的运动情况，直观明了。那么大家先来回忆一下，速度时间图象的物理意义是什么？观察下列两个物体的速度时间图象，讨论一下物体的运动情况？提问：（1）两个物体分别在做什么运动，运动情况有什么不同？（两个物体都在做匀速直线运动，a物体是朝正方向运动的，而b物体的运动方向与规定的正方向相反，朝负方向运动） （2）两个物体的运动方向是相反的吗？为什么？（不一定，因为两条图线在不同的坐标系中，不能确定它们的方向关系） 大家在来看一下下面的这个图象所描述的运动情况是怎么样的， 分析观察图象发现，每过相等的时间间隔物体速度的增加量是相等的，所以无论t选在什么区间，对应的速度v的变化量v与时间t的变化量t之比v/t都是一样的，即这是一种加速度不随时间改变的直线运动。这是我们今天要研究的匀变速直线运动。板书一、匀变速直线运动1、 定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动。2、 v-t图象：是一条倾斜的直线。讲解匀变速直线运动分两种，如果物体的速度随时间均匀增大，这个运动就是匀加速直线运动；如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动就是匀减速直线运动。3、 （1）匀加速直线运动（2）匀减速直线运动讲解大家来看一看下面几个物体的v-t图象，判断物体在做什么运动以及它的速度方向和加速度的方向。物体做匀减速运动，初速度为v向正方向，加速度向负方向。物体做匀加速运动，初速度为v向正方向，加速度向正方向。物体做匀加速运动，初速度为0，加速度向负方向物体先做匀减速运动，方向向正方向；后做匀加速运动，方向向负方向；加速度向负方向物体先做匀加速运动，方向向负方向；后做匀减速运动，方向向正方向；加速度向正方向物体做加速度逐渐增大的加速运动，速度方向向正方向，加速度也向正方向。 板书二、速度与时间的关系式讲解除了用图象法来研究物体运动速度和时间的关系之外，我们还可以用公式法来描述它。下面就来分析以下，如何用公式法来描述做匀变速直线运动的物体的速度和时间的关系。提问同学们观察图象，结合我们

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