高中物理人教版 (新课标)必修11 实验：探究小车速度随时间变化的规律导学案

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修11 实验：探究小车速度随时间变化的规律导学案，共4页。学案主要包含了实验器材，实验过程等内容，欢迎下载使用。

本节实验为探究实验，目的是让学生通过研究小车在重物牵引下的速度随时间的变化的规律，经历科学探究的活动，学会实验数据的处理方法。
教学目标：
1、 通过小车在钩码牵引下运动的实验探究，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 、设计表格填入实验数据，并能在坐标纸上画出v-t图象。
教学重难点：
1、探究物体的速度随时间变化规律。
2、纸带上各点瞬时速度的计算。
3、纸带实验数据的处理办法。
学情分析：
学生已经在初步了解打点计时器及其使用方法的基础上，进行本节实验，因此要老师的指导下，引导学生积极动手去做，去画v-t图像。
教学方法: 精讲点拨，合作探究。
课时安排：2课时。
实验器材：
带有定滑轮的长木板、小车、带有小钩的细线、钩码若干、打点计时器、纸带、坐标纸，刻度尺、学生电源、导线若干、夹子。
实验过程：
1、器材安装 ：学生讨论如何安装，有一个学生代表回答，老师补充总结。学生动手操作。
（1）把带有滑轮的长木板平放在实验桌上。
（2）把打点计时器固定在长木板的一端并连接好电源，将纸带穿过打点计时器限位孔（从复写纸下面穿过）。
（3）将小车靠近打点计时器放在长木板上，把纸带的一端固定在小车后端。
（4）将细绳绕过定滑轮，细绳的一端连在小车的前面，另一端挂上适当的钩码。
2、数据采集 ：
（1）先启动打点计时器，然后放开小车（注意顺序），让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一行小点。随后立即关闭电源。
（2）取下纸带，换上新纸带，每组测量三次。
（3）在三条纸带中选择点迹清晰、没有漏点的一条进行数据处理。
3、数据处理 ：老师点拨，学生分组操作。
（1）如图所示舍掉纸带开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点做为计时起点，并记为0点。
4
0
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1
2
3
5
x1
x2
x3
x4
x5
（2）从起点开始，每隔4个点取一个计数点，分别记为1、2、3、4、5点。
思考：相邻两个计数点间的时间间隔为多少秒？
（3）用直尺分别测量各个计数点间的距离，填入下表。
思考：通过观察、思考，看看相邻的两个计数点间的距离有什么规律？
（点拔：相邻的距离之差是一个定值。这是匀变速直线运动一个很重要的特点，也是判断一个直线运动是不是匀变速直线运动的一个依据。）
（4）根据相邻的两个计数点间的距离分别测量中间的计数点1、2、3、4的瞬时速度，把各个计数点的瞬时速度填入下表。
（点拔：求计数点瞬时速度公式举例：V1=(x1+x2)/2T，且T =0.1s）
思考：你能不能根据相邻两个数点间的距离的规律计算起点0点和最后一个计数点5点的瞬时速度？把这两个计数点的瞬时速度也填入下表。
（点拔：假设0点前面还有一个计数点0’点，让0点作为0’点和1点的时间中点。
同理假设5点后面还有一个计数点6点，让5点作为4点和6点的时间中点。
测量出0’点到0点间的距离、5点到6点间的距离，即可计算起点0点和最后一个
计数点5点的瞬时速度。）

（5）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，选择适当的坐标单位在坐标系中描点。
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？
（点拔：小车的v-t图象是一条直线，说明小车在任意相等的时间内速度的变化都相同，即小车的加速度不变。）
反思总结：
经过本节课的学习，我们进一步掌握了
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；
通过纸带会计算各个计数点的速度；
并能在坐标纸上画出物体的v-t图象。
板书设计
一、实验器材
二、实验过程
1、 器材安装 3、 数据处理
（1） (1)
（2） (2)
2、 数据采集 (3)
(1) (4)
(2) (5)
(3)
计数点序号
1
2
3
4
5
6
计数点对应的时刻（s）
0.10
0.40
0.60
各计数点间的距离
通过各计数点的速度（cm／s）