作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生更好的消化课堂内容，有效的提高课堂的教学效率。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢？经过搜索和整理，小编为大家呈现“高一物理必修一重点知识点：小车速度随时间变化的规律”，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

高一物理必修一重点知识点：小车速度随时间变化的规律

实验原理:利用打点计时器研究小车在重物的牵引力下的运动，看小车的速度是怎样随时间变化的.

步骤:把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细线绕过滑轮，下面挂适当的钩码，小车在钩码的牵引力下运动。把打点计时器固定在长木板上，把纸带穿过打点计时器，连在小车后面。

【同步练习题】

1.电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压是V，电火花打点计时器的工作电压是V.当电源频率是50Hz时，它每隔s打一次点.

2.一学生在实验过程中使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，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过高?D.振针到复写纸片的距离太小

3关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是()

A.长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低

B.在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上

C.应先接通电源，待打点计时器开始打点后再放小车

D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动

4.在下列给出的器材中，选出探究小车速度随时间变化的规律的实验中所需的器材填在横线上(填编号).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,选出器材是__________

5.在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，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车后面m.Jab88.cOM

B.把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，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

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教学准备

教学目标

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.初步学习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测、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来研究问题、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系，可引申到各事物间的关联性，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.

教学重难点

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、规律的探究.

教学工具

多媒体、板书

教学过程

一、实验目的

1.进一步练习使用打点计时器

2.利用v-t图象处理数据，并据此判断物体的运动性质

3.能根据实验数据求加速度

二、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、导线、交流电源.

三、实验原理

1.利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式

即用以n点为中心的一小段位移的平均速度代替n点的瞬时速度.

2.用描点法作出小车的v-t图象，根据图象的形状判断小车的运动性质.若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动.

3.利用v-t图象求出小车的加速度.

四、实验步骤

1.如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，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.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面.

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.

4.换上新的纸带，重复实验两次.

5.增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验.

五、数据处理

1.表格法

(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4…测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中，如图所示.

(2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3…

(3)计算平均速度，用平均速度代替相关计数点的瞬时速度，填入上面的表格中.

(4)根据表格中的数据，分析速度随时间怎么变化.

2.图象法

(1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点.

(2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示

((3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律.

(4)据所画v-t图象求出其斜率，就是小车运动的加速度.

六、误差分析

1.木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀.

2.根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差.

3.作v-t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差.

七、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，等打点稳定后，再释放小车.

3.打点完毕，立即断开电源.

4.选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒.

5.要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住.

6.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为t=0.02×5s=0.1s.

7.在坐标纸上画v-t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内.

实验探究一、实验过程的理解

例：在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，按照实验进行的先后顺序，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车的后面

B.把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路

C.换上新的纸带，再重复做两次

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，另一端吊着合适的钩码

G.断开电源，取出纸带

【答案】DBAFEGC

实验探究二、实验数据的处理

例：在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，如图所示为记录小车运动情况的一条纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s.

(1)计算D、C、B各点的瞬时速度，vD=________m/s，vC=________m/s，vB=________m/s.

(2)在如图2-1-5所示坐标系中作出小车的v-t图像，并根据图像求出a=________.

【答案】(1)3.902.641.38

(2)图12.6m/s2

实验探究三、实验的改进与创新

例：利用如图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动。当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值;所得数据如下表所示。

完成下列填空和作图：

(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是__________________________________

________________________________________________________________________;

(2)根据表中给出的数据，在给出的坐标纸上画出t(s)-t图线;

(3)由所画出的t(s)-t图线，得出滑块加速度的大小为a=________m/s2。(保留2位有效数字)

[答案](1)

(2)如图所示

(3)2.0(在1.8～2.2范围内都可)

规律总结

1.实验器材的创新[对应题干部分]

(1)光电门与计时器相连可以测出遮光片通过光电门的时间Δt，由于Δt很短，从而可用Δt(d)求出滑块通过光电门的瞬时速度。

(2)两光电门同时与计时器相连，可测出滑块在两光电门间运动的时间。

(3)相对打点计时器，光电门对滑块运动无影响，测量结果精度更高。出国留学网

2.实验原理的创新

滑块在斜面上做匀加速直线运动，因滑块释放位置固定，滑动经过光电门乙的瞬时速度vt不变，故由光电门乙向上的逆运动为匀减速运动，

，结合此式可求加速度a。

3.数据处理方法的创新

本实验利用“化曲为直”思想，将s-t的非线性关系转化为t(s)-t的线性关系，描点作图，由图线的斜率确定物体的加速度a。

另外，还可以从以下两个方向创新：(1)若滑块的初速度为零，位移与时间的关系式为

，则可作出s--t2的图线，由k=

求出滑块的加速度。(2)用光电门测出滑块经过光电门甲的时间Δt甲，由v甲=

计算出滑块在光电门甲处的速度v甲，再由

都可确定滑块在斜面上的加速度a。

课后小结

主要是运用探究式学习的方式用打点计时器来测量小车的速度随时间变化的规律.重点是对重物牵引下小车的运动进行探究，在探究过程中，涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则，很好地提高了大家各方面的能力，同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础.

板书

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律

1.实验目的

2.实验原理

3.实验器材

4.实验步骤

5.处理数据

(1)用平均速度代替瞬时速度的方法得到各计数点的瞬时速度

(2)作图象：描点连线作图后，得到的图象是一条倾斜的直线

6.误差分析

7.实验探究

高一物理教案：《探究小车速度随时间变化的规律》教案五

一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来，帮助教师能够井然有序的进行教学。那么如何写好我们的教案呢？为此，小编从网络上为大家精心整理了《高一物理教案：《探究小车速度随时间变化的规律》教案五》，相信您能找到对自己有用的内容。

高一物理教案：《探究小车速度随时间变化的规律》教案五

重/难点

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。

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。

重/难点分析

重点分析：作图连线时不能用折线连，速度的实际变化应该是比较平滑的，所以，要用一条平滑的曲线来“拟合”这些点，这样曲线反映的规律应该与实际情况更接近。如果一旦出现明显偏离较大的点，我们可以认为是测量误差过大、测量中出现偏差所造成的。可以将这个点视为无效点。但是这个点我们要仍然保留在坐标纸上，因为我们要尊重实验事实，这毕竟是我们的第一手资料，是原始数据。

难点分析：测量包含某个所研究的点在内的一段时间内的位移△x，同时找出对应的时间△t，根据v=Δx/Δt算出该点附近的平均速度，把它当作计时器打下这个点时的瞬时速度。利用图像法求加速度时我们可以任意选两个间隔较远的点，找出它们的坐标值(注意这两个点不能是我们表格中已测得的点)，然后再把的它们的坐标值代人到公式a=△v/△t =（）/（）中，求出加速度，就能更详细地知道物体的运动情况。

突破策略

一、进行实验

实验过程参考提示：

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，启动电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。

3．换上新纸带，重复操作三次。

二、处理数据

我们可以选一个清晰的点作为计时的起点。还可以选择计数点，建议在测量前每五个点选一个计数点。

在测量时，选好计时起点后，测量以后的各个计数点与这个计时起点的距离。

这样做是每次都不需要挪动刻度尺，测出每两个点间的距离，这样能减少测量误差。

测量包含某个所研究的点在内的一段时间内的位移△x，同时找出对应的时间△t，根据v=Δx/Δt算出该点附近的平均速度，把它当作计时器打下这个点时的瞬时速度。

参考提示：

（1）选择所打纸带中最清晰的一条，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点。

（2）选择相隔0.1 s，即中间空四个点的时间间隔的若干计数点进行测量，把数据填入表格。

（3）计算各点的瞬时速度，填人自己设计的表格中，可参考课本表格。

三.作出速度一时间图象

有了原始数据，确定运动规律的最好办法是作速度一时间图象，这样具体的运动规律才能更直观地显现出来。

以时间t为横轴、速度v为纵轴，建立坐标系，把刚才所填表格中的各点在速度一时间坐标系中描出，要注意选择合适的标度哟！要使图象尽量分布在坐标平面的大部分面积。

不能用折线连，速度的实际变化应该是比较平滑的，所以，要用一条平滑的曲线来“拟合”这些点，这样曲线反映的规律应该与实际情况更接近。

在连线时，还要注意使连线两侧的点数大致相同。如果出现了有一个点明显偏离绝大部分点所在的直线．那该怎么办呢?

如果一旦出现明显偏离较大的点，我们可以认为是测量误差过大、测量中出现偏差所造成的。可以将这个点视为无效点。但是这个点我们要仍然保留在坐标纸上，因为我们要尊重实验事实，这毕竟是我们的第一手资料，是原始数据。

教师在与学生交流的过程中体现科学探究要尊重实验事实的严谨科学态度。

求加速度时如果贪图方便取已测得的表格中的数据点来求加速度，那么我们就没必要作图了，直接从表格中找两个数据代人公式算不就行了吗?或者我们也根本不需要测那么多的数据，只测量两组数就够了。这样就失去了作图的意义。

我们求加速度的方法有两个，一个是公式法，可以直接用两组数据代入公式；另一个就是我们今天的图象法。

我们可以任意选两个间隔较远的点，找出它们的坐标值(注意这两个点不能是我们表格中已测得的点)。然后再把的它们的坐标值代人到公式a=△v/△t =（）/（）中，求出加速度，就能更详细地知道物体的运动情况。

例1. 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表所示：

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＝tanα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a=△v/△t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

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，才可充分利用各次测量数据，减小偶然误差。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线，方法B是错误的。正确的方法是根据图线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。

突破反思

本节课我们主要是运用探究式学习的方式用打点计时器来测量小车的速度随时间变化的规律。重点是对重物牵引下小车的运动进行探究，在探究过程中，涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则，很好地提高了同学们各方面的能力，同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础。

高一物理教案：《探究小车速度随时间变化的规律》教案七

一名优秀的教师就要对每一课堂负责，教师要准备好教案，这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，让教师能够快速的解决各种教学问题。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢？小编经过搜集和处理，为您提供高一物理教案：《探究小车速度随时间变化的规律》教案七，供大家借鉴和使用，希望大家分享！

高一物理教案：《探究小车速度随时间变化的规律》教案七

教材分析

本节是个学生实验，用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车的运动特点和规律。教学的核心是引导学生实际研究小车在运动中速度随时间变化的规律，目的是让学生通过科学探究活动来完成。通过实验探索过程，体验运动规律探索的方法。小车在重物牵引下运动看似简单，但就其研究问题的过程和方法是具有基础性和典型性的。重视获取知识的过程，让学生体验一种从实验研究中获取数据、作出图象、分析图象、寻找规律的科学思维方法和能力。这种科学思维方法贯穿整个物理实验，因此教学中必须让学生亲自动手做实验。教材设计这个学生实验为一节，建议用2课时完成。

教学目标

1.知识与技能

（1）根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。

（2）会用表格法处理数据，并合理猜想。巧用v－t图象处理数据，观察规律。

（3）掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述。

2.过程与方法

（1）初步学习根据实验要求设计实验、发现某种规律的探究方法。对打出的纸带，会用近似的方法得出各点瞬时速度。

（2）初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的方法。

（3）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。

3.情感、态度与价值观

（1）通过对小车运动的设计，培养积极主动思考问题的习惯，并锻炼思考的全面性、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，培养实事求是的科学态度，能灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题，提高创新意识。

教学重难点

教学重点

1.由实验数据得出v－t图象。

2.由v－t图象得出小车的速度随时间变化的规律。

教学难点

1.实验探究过程注意事项。

2.实验数据的处理。

教学准备

1、多媒体课件；

2、学生完成相应预习内容；

3、学生课前查阅相关背景资料，搜集有关资料。

教学过程

一．实验目的

（1）练习使用打点计时器

（2）探究小车速度随时间变化规律。

【设计意图】引导学生明确本实验的实验目的。

二.实验器材

①附有滑轮的长木板　②小车　③带小钩的细线　④25 g的钩码3个，也可以用50 g的钩码或用沙子和小桶代替钩码，用弹簧测力计或天平称量　⑤打点计时器　⑥纸带　⑦刻度尺　⑧学生电源、导线

【设计意图】引导学生掌握本实验需要的实验器材。

三.实验原理

把纸带跟运动的物体连接在一起，并穿过打点计时器。这样纸带上的点不但记录了物体的运动时间，而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置。研究这些点的情况，就可以了解物体的运动情况。

思考与讨论：

小明与他的同伴在做探究小车速度随时间变化的规律的实验时，由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：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；⑨一端附有定滑轮的长木板。

小明看后觉得不妥，让我们共同讨论一下，哪些器材必须使用，哪些多余，还缺少什么器材。

交流讨论：1.打点计时器是一种计时仪器，因此不需要秒表来测时间，故⑧多余。

2.打点计时器使用低压交流电源，因此③低压直流电源多余，然后，器材中没有低压交流电源，故缺少低压交流电源。

3.该实验不需要测量小车或钩码的质量，故②天平多余。

结论：必须使用的器材有：①④⑤⑥⑦⑨

多余的器材有：②③

缺少的器材有：低压交流电源。

方法小结：实验器材的选取不能死记硬背，在记忆时要结合实验目的和实验过程。

【设计意图】引导学生明确实验原理等。

四.实验步骤

1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。

2．滑轮不能过高,细绳应与木板平行.

3．小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。

4．先接通电源，后让纸带运动。

5．打点结束后立即关闭电源。

【设计意图】引导学生能按正确的实验步骤完成实验。

五.数据处理

t 怎样分析和选取纸带上的点

开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始,每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数点之间的时间间隔是0.1s）；

取六个点，标号 0，1，2，3，4，5

t 如何计算所取点的速度？

平均速度 → 瞬时速度（如何测△x）

t 如何设计表格记录数据？

1.列表法

2、图象法（v - t 图象）：

① 根据所得数据，选择合适的标度建系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）

② 根据所得数据确定点的位置,观察和思考点的分布规律。

③ “拟合”图象：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，画出一条直线，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点

【设计意图】引导学生采取合适的方法来处理实验数据。

六.注意事项

1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。

2．滑轮不能过高,细绳应与木板平行.

3．小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。

4．先接通电源，后让纸带运动。

5．打点结束后立即关闭电源。

【设计意图】引导学生分析本实验有哪些注意事项。

例1：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。

例2：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

达到实验目的还需器材是： ＿＿＿

【设计意图】通过练习题，让学生更加理解和掌握用图像法分析物理运动状态的方法。

教学反思

本节课注意理论和实际相结合，激发学习兴趣理论联系实际是激发学生学习兴趣，启迪学习动机，活跃课堂气氛的一种重要方法。在日常生活中有许多物理现象是趣味性习题的好素材。

高一物理上册必修一《探究小车速度随时间变化的规律》创新教案

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助教师在教学期间更好的掌握节奏。优秀有创意的教案要怎样写呢？为了让您在使用时更加简单方便，下面是小编整理的“高一物理上册必修一《探究小车速度随时间变化的规律》创新教案”，仅供参考，欢迎大家阅读。

高一物理上册必修一《探究小车速度随时间变化的规律》创新教案

学习目标:
1.了解打点计时器的构造、原理和使用方法。
2.学会使用打了点的纸带研究物体的运动情况。
3.掌握△S=aT2的物理含义，知道怎样判断一个直线运动是否为匀变速直线运动。
4.知道怎样利用匀变速运动的规律求某点的瞬时速度。
5.理解和掌握通过打点纸带用逐差法、v-t图象求匀变速直线运动的加速度。
学习重点:
1.打点计时器的的使用。
2.纸带上数据的处理。
学习难点：对纸带的处理。
主要内容：
一、练习使用打点计时器
1．实验原理
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压是4～6V，电源频率是50Hz，它每隔0．02s打一次点。电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，使用220V交流电压，当电源频率为50Hz时，它每隔0．02s打一次点。
如果运动物体带动的纸带通过打点计时器，在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间，纸带上的点子也相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点子之间的间隔，就可以了解在不同时间里，物体发生的位移和速度的大小及其变化，从而了解物体运动的情况。
2．注意事项
①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。
②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。
③释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。
④使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间，使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。
二、研究匀变速直线运动
1．实验目的
①进一步熟悉怎样使用打点计时器。
②测定匀变速直线运动的加速度。
2．实验原理
①理解和推得△S=aT2
②用逐差法求加速度：设物体做匀变速直线运动，加速度是a，在各个连续相等时间T内的位移分别是S1、S2、S3……，则有S2-S1=S3-S2=…=Sn-Sn-1=△S=aT2，由上式可以得到：S4-S1=S5-S2=S6-S3=3aT2，所以，测出各段位移sl、s2、s3……用逐差法求出a1=（S4-S1）/3T2，a2=（S5-S2）/3aT2，a3=（S6-S3）/3aT2。再由al、a2、a3算出平均值a，就是所要测的加速度。
③v-t图象法求加速度
3．注意事项
(1)钩码的质量适当大一些，使绳对小车的拉力始终远大于小车所受的摩擦力，保证外力基本恒定。
(2)调整滑轮架的角度，使小车的拉绳与长木板板面平行。
(3)开始时，应将小车位置摆正，使纸带与拉绳的方向一致，且不与打点计时器的限位孔边相摩擦。
(4)先启动打点计时器，再释放小车，小车行至终点时切断电源或脉冲输出开关。
(5)要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞。
(6)选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃点子密集部分，适当选取计数点，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒。
4．实验步骤
(1)把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没有滑轮的一端，连接好电路。
(2)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上台适的钩码，把纸带穿过打点计时器并把它的一端固定在小车的后面。实验装置见图。
(3)把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。换上新纸带，重复实验三次。
（4）从三条纸带中选择一条比较理想的使用，舍掉开头的比较密集的点子，在后边便于测量的地方找一个开始点，我们把每打五次点的时间作为时间的单位，也就是T=0．02×5=0．1s，在选好的开始点下面标明0，在第六点下面标明1，在第十一点下面标明2，在第十六点下面标明3……标明的点O，1，2，3……叫做记数点，两个相邻记数点间的距离分别是S1，S2，S3
(5)测出六段位移S1，S2，S3，……S6的长度，把测量结果填入表中。
(6)根据测量结果，利用前面的公式，计算出a1、a2、a3的值，注意T=0．02×5=ls。
(7)求出a1、a2、a3的平均值，它就是小车做匀变速直线运动的加速度。
【例一】用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，造成各连续相等的时间间隔内位移之差不是一个恒量的主要原因是()
A．长度测量不精确B．打点间隔不均匀
C．运动中受摩擦力作用D．木板未调成水平
【例二】在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，为了减小测量小车运动加速度的相对误差，下列列举的措施中，哪些是有益的？
A、使小车运动的加速度尽量小一些B、适当增加挂在细绳下的钩码个数
C．在同样条件，打出多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算；
D．舍去纸带上密集的点，然后选取计数点，进行计算。
【例三】如图是小车在斜面上滑动时，通过计时器所得的一条纸带，测得各段长度为OA=6．05厘米，0B=13．18厘米，0C=21．40厘米，OD=30．7厘米，0E=41．10厘米，OF=52．58厘米，根据这些数据，可判断小车做_________运动，判断依据是：_________。
【例四】测定匀变速直线运动的加速度的实验中，打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50赫兹。如图为做匀变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻的两点中间都有四个点未画出。按时间顺序0、1、2、3、4、5六个点用尺量出1、2、3、4、5点到O点的距离分别是：(单位：厘米)8．7816．0821．8726．1628．94由此得出小车加速度的大小为_________米／秒2，方向__________。

课堂训练:
1．电磁打点计时器是一种使用__________(交流?直流?)电源的________仪器，它的工作电压是__________伏特。当电源频率是50赫兹时，它每隔________s打一次点。
2．根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。
3．下列有关小车运动情况的说法中，哪些是正确的?()
A．小车在任意两个连续相等的对间里的位移相等，小车的运动一定是匀加速运动；
B．若小车做匀加速直线运动，则它在任意两个连续相等时间里的位移之差，一定相等：
C．若小车做匀加速直线运动，则它在任意两个连续相等时间里的位移之差不断增大：
D．若小车通过任意两个连续相等的位移的时间之差相等，则小车做的是匀变速直线运动。
4．某同学在用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时，得到了如图所示的纸带，他舍弃密集点后，从o点开始每隔两个点取一个计数点?则每两个计数点的时间间隔_________s，测得OA=3．20厘米，DE=9．27厘米，则物体运动的加速度为________米／秒2。
课后作业：
1．关于计数点的下列说法中，哪些是正确的?()
A．用计数点进行测量计算，既方便，又可减小误差：
B．相邻计数点间的时间间隔戍是相等的；
C．相邻计数点间的距离麻当是相等的；
D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来，相邻计数点间点痕的个数相等。
2．本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有()
A．每隔四个点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为0．10秒；
B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是O．08秒：
C．每隔五个点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为0．08秒；
D．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．10秒：
E．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．08秒。
3．接通电源与让纸带(随物体)开始运动，这两个操作的时间关系应当是：()
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．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕说法中，哪些是正确的?（）
A．点痕记录了物体运动的时间：
B，点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移；
C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状；
D．纸带上点痕的分布情况，反映物体的运动情况。
5．打点计时器振针打点的周期，决定于：()
A．交流电压的高低；B．交流电的频率；
C．永久磁铁的磁性强弱；D．振针与复写纸的距离。
6．采取下列哪些措施，有利于减少纸带受到摩擦而产生的误差?()
A．改用直流6伏电源；B．电源电压越低越好；
C．用平整的纸带，不用皱折的纸带；D．纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜。
7．如图所示的四条纸带，是某同学练习使用打点计时器得剑的纸带的右端后通过打点计时器。从点痕的分布情况可以断定：纸带________是匀速通过打点计时器的，纸带______是越走越快的，纸带——是先越走越快，后来又越走越慢。
8．若所用电源频率是50赫，图中D纸带，从A点通过计时器到B点通过计时器，历时____s，位移为_______米，这段时间内纸带运动的平均速度是_____m／s。BC段的平均速度是_________m／s，而AD段的平均速度是_______m／s。
9．在研究匀变速直线运动的实验中，打点计时器在纸带上打出了一系列的点，其中a、b、c、d，e、f、g、h是连续的8个点。若选a点为第1计数点，将刻度尺的零刻度对准点a时，可测得ab=O．9cm，ac=2cm，ad=3．3cm，ae=4．8cm，水6．5cm，ag=8．4cm，ah=10．5cm，因为________，所以物体的运动是匀加速直线运动．若打点计时器每打相邻两点的时间间隔为O．02s，则b点的瞬时速度为________，g点的瞬时速度为_______，物体运动的加速度为_________。

文章来源：http://m.jab88.com/j/9067.html

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