实验探究小车速度随时间变化的规律
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(8)图表框中出现一条直线,这就是经过计算机 做最佳“拟合”后的v-t图象,并显示出一个表明 该图象的函数式。
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实验探究小车速度随时间变化的规律
•课堂小结
• 1.学会用实验的方法探究小车的加速度 与时间的关系。明确实验的过程及实验中 的注意事项。
2.运用表格法和图像法处理实验的数据, 并运用数据会求小车的加速度。
实验探究小车速度随时间变化的规律
• ⑵请根据表格中的数据,画出对应的v－t 图
• 像。
•v/(km·h-1)
•50
•40
•30
•20
•10 •0 •10•20•30•40•50
•t/s
• • •
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⑶如果认为在0~15s内速度变化是均匀的, 你能在图像中找出汽车在7.5s时的速度值 吗？ 答：能,35km/h
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实验探究小车速度随时间变化的规律
• 注意：
(1)选择所打纸带中点迹最清晰的一条,舍弃 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0.1s,即中间空四个点的时间间隔 的若干计数点进行测量,并把数据填入表格。
(3)计算各点的瞬时速度,填入自己设计的表格 中
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• 小车从板上掉下来。
• (6)先接通电源,后让纸带运动。
• (7)打点结束后立即关闭电源。
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•（2）数据处 理
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实验探究小车速度随时间变化的规律
• 怎样分析和选取纸带上的点？ • 开头过于密集的点舍掉,纸带的一段; 若纸带上点与点之间的距离较小,可取多个 间隔(可5)为一个计数间隔时间(间隔不再是 0.02s)(但要看具体情况灵活选定);原则上能 取六、七个计数点为宜;给选取的点加标记。
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实验探究小车速度随时间变化的规律
• (3)情感态度与价值观
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 通过纸带的处理方法、实验数据的图像 展现,培养学生实事求是的科学态度 在对现象规律的语言阐述中,提高学生的 语言表达能力 通过经过实验探索过程,体验运动规律的 探索方法
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实验探究小车速度随时间变化的规律
•实验室如何探究小车的运动速度与时间 的关系？ •如何设计实验？ • 利用小车拖动的纸带，研究小车的运 动。 •需要哪些器材？ • 小车、打点计时器、带滑轮的长木板、 纸带、刻度尺、勾码
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实验探究小车速度随时间变化的规律
•（1）进行试验
• 这些物体的快慢不同,他们的运动遵循 着什么规律呢?如何探寻物体的速度随时间 的变化规律呢？
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实验探究小车速度随时间变化的规律
•第一节 探究小车随 时间变化的规律
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实验探究小车速度随时间变化的规律
•教学目标
• (1)知识与技能
• 根据相关实验器材,设计实验并熟练操作。 • 学会运用已学知识处理纸带,求各点的瞬时速度。 • 会用表格法处理数据,并合理猜想。 • 巧用v－t图像处理数据,观察规律。 • 掌握画图像的一般方法,并能用简洁的语言进行
实验探究小车速度随时间变化的规律
• 问题与练习
•1.解： (1)15,16,18,19,21,23,24; (2)图略 (3)可以认为是一条直线
2.解：A做匀速直线运动,速度是15m/s;B做初速 度为零,速度均为增加的加速直线运动,8s时速度 为14m/s;c做初速度为4m/s,速度均匀减小的减速 直线运动。6s时速度为0。
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实验探究小车速度随时间变化的规律
• 求得加速度a,也就是直线的斜率。 在平面直角坐标系中,直线的斜率：
•y
•y2 •y1
•0
•x1•x2 •x
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实验探究小车速度随时间变化的规律
•小练习
•用计算机绘制v-t图像步骤： (1)打开Excel工作簿可以看到行和列,行号用
1、2、3……表示;列号用A、B、C……表示。 (2)将自变量时间的数值从某一单元格开始输入,
实验探究小车速度随时间变化的规律
• （3）作出速度－时 间
图像(v－t图像)
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实验探究小车速度随时间变化的规律
• 步骤
• (1)确定运动规律最好办法是作v－t图像, 这样能更好地显现物体的运动规律。
• (2)以时间t为横轴,速度v为纵轴,建立坐 标系,选择合适的标度,把表格中的各点在 速度－时间坐标系中描出。注意观察和思 考你所描画的这些点的分布规律,你会发现 这些点大致落在同一条直线上,所以不能用 折线连接,而用一根直线连接,还要注意连 线两侧的点数要大致相同。
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实验探究小车速度随时间变化的规律
• 匀变速直线运动物体在一段时间内的平 均速度等于该时刻的瞬时速度,所以:
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实验探究小车速度随时间变化的规律
• (2)在图像上取合适的单位严格描点,这些 点大致分布在一直线上,不能位于直线上的点 要尽量对称分布于直线两侧,得到小车的v－t 图像。
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实验探究小车速度随时间变化的规律
• 如何计算出所取点的速度？ • 用求平均速度的方法来代替,选择包括 该点在内的一段位移(该点最好处在中间时 刻位置)Δx,找出对应的时间Δt,用Δx／Δt作 为该点的瞬时速度)。 • 对于选取的两个端点的速度暂时不计算 (误差较大);测量各个计数点之间的距离应 考虑估位、单位。
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•v •4 •3 •2 •1 •0 •0.1 •0.2 •0.3 •0.4 •0.5 •t
实验探究小车速度随时间变化的规律
• 2.汽车沿平直公路行驶,小明坐在驾驶员旁 边注视速度计,并记下间隔相等的各时刻的速度 值,如下表所示：
t/s 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 v/(km 20 30 40 50 50 50 50 35 20 5 0 ·h-1)
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实验探究小车速度随时间变化的规律
•(3)对于个别明显偏离绝大部分点所在直线 的点,我们可以认为是测量误差过大、是测 量中出现差错所致,将它视为无效点,但是在 图像当中仍应该保留。 •(4)根据所画的v－t图像求加速度 • 从所画的图像中取两个点,找到它们的纵、 横坐标(t1,v1)、(t2,v2),然后代入公式
⑵在坐标纸上作出小车的v－t图像。
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•A
•B
•C
•D
•E •cm
•7.5
•27.6
•60.3
•105.6
实验探究小车速度随时间变化的规律
位置编号 A
时间t/s 0
瞬时速度 v/(m·s－1)
B
C
D
E
0.1 0.2 0.3 0.4
1.38 2.64 3.90
• 解析：由纸带表明的数据可以计算任意相邻位置 之间的位移,然后求纸带上各点的速度和加速度。 • (1)由纸带的标注可以求出
3.了解如何用Excel来绘制小车速度随时 间变化的运动规律的图像。
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实验探究小车速度随时间变化的规律
•课堂练习
• 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。
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实验探究小车速度随时间变化的规律
• ⑴从表中数据得到汽车在各段时间内的 特点：在0~15s内,汽车的速度在变化,时间经 过每5s速度增大 10 km/h;在15~30s内汽车 速度不变,速度大小为 50 km/h;在35~45s内 汽车速度在变化,每5s速度减小 15 km/h。
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阐述。
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• (2)过程与方法
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。 对打出的纸带,会用近似的方法得出各点的 瞬时速度。 初步学会根据实验数据进行猜测、探究、 发现规律的方法。 认识数学化繁为简的工具作用,直观运用物 理图像展现规律,验证规律。 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。
(5)输入相应的字符后选“下一步”按钮,直到 “完成”。出现由点组成的图表。
(6)用鼠标右键单击绘图区中任何一个数据点, 出现下拉式菜单,选“添加趋势线”,弹出添加趋 势线窗口,选择“线性”趋势;
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实验探究小车速度随时间变化的规律
• (7)打开该窗口的“选项”卡,对其中“显示公 式”左侧的小方格用鼠标左键单击出现“√”号 后,按“确定”。
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• 教学重难点
•教学重点
图像法研究速度随时间变化的规律。 •对运动物体的速度随时间变化规律的探究。
•教学难点
各点的瞬时速度的计算。 •对实验数据的处理、物理规律的探究。
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实验探究小车速度随时间变化的规律
•本节导航
•（1）进行试验 •（2）处理数据 •（3）作出速度——时间图像
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实验探究小车速度随时间变化的规律
•如何处理计算出来的数据？ •(1)列表法 (注意列表要求)
位置 0
1
2
3
4
5
时间/s
v1/ms-1 v2/ms-1
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• (2)图象法 • ①根据所得数据,选择合适的标度建立 坐标系(让图象尽量分布在坐标系平面的 大部分面积)。
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实验探究小车速度随时间变化的规律
•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。
• (3)应考虑复写纸与纸带的位置关系。
• (4)钩码数量不能过多,长木板两端高低相差
• 不能太大。
(5)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
在同一列中将其他时间值一一输入。 (3)在相邻的右侧一列中将速度值一一输入,注意
速度值要与时间值相对应。也可以在同一行中依 次输入时间和速度,下一行中再次输入第二组时间 和速度,直至全部输入完毕。
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实验探究小车速度随时间变化的规律
• (4)用鼠标选中这些数据。再用鼠标左键单 击“图表向导”按钮,出现“图表类型”窗口,选 “散点图”,选“确定”按钮,弹出“图表标题输 入框”。
实验探究小车速度随时间变化的规律
•实验步骤
•⑴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模 板上远离滑轮的一端,连接好电路。 •⑵把一条细绳栓在小车上,使细绳跨过滑轮,下 边挂上合适的砝码,启动电源,然后释放小车,让 小车拖动纸带运动,打完一条纸带后立即关闭 电源。 ⑶换上新纸带,重复操作三次。
实验探究小车速度随时 间变化的规律
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2020/11/17
实验探究小车速度随时间变化的规律
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•小轿车的速 度
实验探究小车速度随时间变化的规律
度自 行 车 的 速
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•
•火车的速 度
实验探究小车速度随时间变化的规律
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•游乐园碰碰车
实验探究小车速度随时间变化的规律
②描点：观察和思考点的分布规律。 • ③拟合：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,用直线拟 合,让尽可能多的点处在直线上,不在直线 上的点应对称地分布在直线两侧。
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实验探究小车速度随时间变化的规律
• 如何根据速度—时间图象( v—t图象)求 小车的加速度和初速度？
•①取任意两组数据求出Δv和Δt,然后代入Δv ／Δt求解。 •②在v—t图象上取一段时间Δt(尽量取大一 些),找出两个时刻对应的坐标值求出Δv,代入 Δv／Δt求解
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实验探究小车速度随时间变化的规律
•实验用具
•①附有滑轮的长木板 ②小车 ③带小钩的细线 ④25g的钩码3个,也可以用50g的钩码 ⑤打点计时器 ⑥纸带 ⑦刻度尺 ⑧学生电源、导线。
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•实验设计
•探究小车速度与时间变化的运动规律装置图
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实验探究小车速度随时间变化的规律
•3.(1)图略 (2)剪下的纸条长度表示0.1s时间内位移的
大小,可近似认为速度 ,即纸条长度可以 认为表示速度。 4. 略
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实验探究小车速度随时间变化的规律
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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•课堂小结
• 1.学会用实验的方法探究小车的加速度 与时间的关系。明确实验的过程及实验中 的注意事项。
2.运用表格法和图像法处理实验的数据, 并运用数据会求小车的加速度。
实验探究小车速度随时间变化的规律
• ⑵请根据表格中的数据,画出对应的v－t 图
• 像。
•v/(km·h-1)
•50
•40
•30
•20
•10 •0 •10•20•30•40•50
•t/s
• • •
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⑶如果认为在0~15s内速度变化是均匀的, 你能在图像中找出汽车在7.5s时的速度值 吗？ 答：能,35km/h
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• 注意：
(1)选择所打纸带中点迹最清晰的一条,舍弃 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0.1s,即中间空四个点的时间间隔 的若干计数点进行测量,并把数据填入表格。
(3)计算各点的瞬时速度,填入自己设计的表格 中
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• 小车从板上掉下来。
• (6)先接通电源,后让纸带运动。
• (7)打点结束后立即关闭电源。
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•（2）数据处 理
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• 怎样分析和选取纸带上的点？ • 开头过于密集的点舍掉,纸带的一段; 若纸带上点与点之间的距离较小,可取多个 间隔(可5)为一个计数间隔时间(间隔不再是 0.02s)(但要看具体情况灵活选定);原则上能 取六、七个计数点为宜;给选取的点加标记。
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• (3)情感态度与价值观
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 通过纸带的处理方法、实验数据的图像 展现,培养学生实事求是的科学态度 在对现象规律的语言阐述中,提高学生的 语言表达能力 通过经过实验探索过程,体验运动规律的 探索方法
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实验探究小车速度随时间变化的规律
•实验室如何探究小车的运动速度与时间 的关系？ •如何设计实验？ • 利用小车拖动的纸带，研究小车的运 动。 •需要哪些器材？ • 小车、打点计时器、带滑轮的长木板、 纸带、刻度尺、勾码
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•（1）进行试验
• 这些物体的快慢不同,他们的运动遵循 着什么规律呢?如何探寻物体的速度随时间 的变化规律呢？
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•第一节 探究小车随 时间变化的规律
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•教学目标
• (1)知识与技能
• 根据相关实验器材,设计实验并熟练操作。 • 学会运用已学知识处理纸带,求各点的瞬时速度。 • 会用表格法处理数据,并合理猜想。 • 巧用v－t图像处理数据,观察规律。 • 掌握画图像的一般方法,并能用简洁的语言进行
实验探究小车速度随时间变化的规律
• 问题与练习
•1.解： (1)15,16,18,19,21,23,24; (2)图略 (3)可以认为是一条直线
2.解：A做匀速直线运动,速度是15m/s;B做初速 度为零,速度均为增加的加速直线运动,8s时速度 为14m/s;c做初速度为4m/s,速度均匀减小的减速 直线运动。6s时速度为0。
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• 求得加速度a,也就是直线的斜率。 在平面直角坐标系中,直线的斜率：
•y
•y2 •y1
•0
•x1•x2 •x
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•小练习
•用计算机绘制v-t图像步骤： (1)打开Excel工作簿可以看到行和列,行号用
1、2、3……表示;列号用A、B、C……表示。 (2)将自变量时间的数值从某一单元格开始输入,
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• （3）作出速度－时 间
图像(v－t图像)
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• 步骤
• (1)确定运动规律最好办法是作v－t图像, 这样能更好地显现物体的运动规律。
• (2)以时间t为横轴,速度v为纵轴,建立坐 标系,选择合适的标度,把表格中的各点在 速度－时间坐标系中描出。注意观察和思 考你所描画的这些点的分布规律,你会发现 这些点大致落在同一条直线上,所以不能用 折线连接,而用一根直线连接,还要注意连 线两侧的点数要大致相同。
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• 匀变速直线运动物体在一段时间内的平 均速度等于该时刻的瞬时速度,所以:
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• (2)在图像上取合适的单位严格描点,这些 点大致分布在一直线上,不能位于直线上的点 要尽量对称分布于直线两侧,得到小车的v－t 图像。
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• 如何计算出所取点的速度？ • 用求平均速度的方法来代替,选择包括 该点在内的一段位移(该点最好处在中间时 刻位置)Δx,找出对应的时间Δt,用Δx／Δt作 为该点的瞬时速度)。 • 对于选取的两个端点的速度暂时不计算 (误差较大);测量各个计数点之间的距离应 考虑估位、单位。
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•v •4 •3 •2 •1 •0 •0.1 •0.2 •0.3 •0.4 •0.5 •t
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• 2.汽车沿平直公路行驶,小明坐在驾驶员旁 边注视速度计,并记下间隔相等的各时刻的速度 值,如下表所示：
t/s 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 v/(km 20 30 40 50 50 50 50 35 20 5 0 ·h-1)
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•(3)对于个别明显偏离绝大部分点所在直线 的点,我们可以认为是测量误差过大、是测 量中出现差错所致,将它视为无效点,但是在 图像当中仍应该保留。 •(4)根据所画的v－t图像求加速度 • 从所画的图像中取两个点,找到它们的纵、 横坐标(t1,v1)、(t2,v2),然后代入公式
⑵在坐标纸上作出小车的v－t图像。
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•A
•B
•C
•D
•E •cm
•7.5
•27.6
•60.3
•105.6
实验探究小车速度随时间变化的规律
位置编号 A
时间t/s 0
瞬时速度 v/(m·s－1)
B
C
D
E
0.1 0.2 0.3 0.4
1.38 2.64 3.90
• 解析：由纸带表明的数据可以计算任意相邻位置 之间的位移,然后求纸带上各点的速度和加速度。 • (1)由纸带的标注可以求出
3.了解如何用Excel来绘制小车速度随时 间变化的运动规律的图像。
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•课堂练习
• 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。
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• ⑴从表中数据得到汽车在各段时间内的 特点：在0~15s内,汽车的速度在变化,时间经 过每5s速度增大 10 km/h;在15~30s内汽车 速度不变,速度大小为 50 km/h;在35~45s内 汽车速度在变化,每5s速度减小 15 km/h。
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阐述。
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• (2)过程与方法
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。 对打出的纸带,会用近似的方法得出各点的 瞬时速度。 初步学会根据实验数据进行猜测、探究、 发现规律的方法。 认识数学化繁为简的工具作用,直观运用物 理图像展现规律,验证规律。 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。
(5)输入相应的字符后选“下一步”按钮,直到 “完成”。出现由点组成的图表。
(6)用鼠标右键单击绘图区中任何一个数据点, 出现下拉式菜单,选“添加趋势线”,弹出添加趋 势线窗口,选择“线性”趋势;
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• (7)打开该窗口的“选项”卡,对其中“显示公 式”左侧的小方格用鼠标左键单击出现“√”号 后,按“确定”。
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• 教学重难点
•教学重点
图像法研究速度随时间变化的规律。 •对运动物体的速度随时间变化规律的探究。
•教学难点
各点的瞬时速度的计算。 •对实验数据的处理、物理规律的探究。
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•如何处理计算出来的数据？ •(1)列表法 (注意列表要求)
位置 0
1
2
3
4
5
时间/s
v1/ms-1 v2/ms-1
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• (2)图象法 • ①根据所得数据,选择合适的标度建立 坐标系(让图象尽量分布在坐标系平面的 大部分面积)。
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•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。
• (3)应考虑复写纸与纸带的位置关系。
• (4)钩码数量不能过多,长木板两端高低相差
• 不能太大。
(5)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
在同一列中将其他时间值一一输入。 (3)在相邻的右侧一列中将速度值一一输入,注意
速度值要与时间值相对应。也可以在同一行中依 次输入时间和速度,下一行中再次输入第二组时间 和速度,直至全部输入完毕。
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• (4)用鼠标选中这些数据。再用鼠标左键单 击“图表向导”按钮,出现“图表类型”窗口,选 “散点图”,选“确定”按钮,弹出“图表标题输 入框”。
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•实验步骤
•⑴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模 板上远离滑轮的一端,连接好电路。 •⑵把一条细绳栓在小车上,使细绳跨过滑轮,下 边挂上合适的砝码,启动电源,然后释放小车,让 小车拖动纸带运动,打完一条纸带后立即关闭 电源。 ⑶换上新纸带,重复操作三次。
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②描点：观察和思考点的分布规律。 • ③拟合：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,用直线拟 合,让尽可能多的点处在直线上,不在直线 上的点应对称地分布在直线两侧。
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• 如何根据速度—时间图象( v—t图象)求 小车的加速度和初速度？
•①取任意两组数据求出Δv和Δt,然后代入Δv ／Δt求解。 •②在v—t图象上取一段时间Δt(尽量取大一 些),找出两个时刻对应的坐标值求出Δv,代入 Δv／Δt求解
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•实验用具
•①附有滑轮的长木板 ②小车 ③带小钩的细线 ④25g的钩码3个,也可以用50g的钩码 ⑤打点计时器 ⑥纸带 ⑦刻度尺 ⑧学生电源、导线。
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•实验设计
•探究小车速度与时间变化的运动规律装置图
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•3.(1)图略 (2)剪下的纸条长度表示0.1s时间内位移的
大小,可近似认为速度 ,即纸条长度可以 认为表示速度。 4. 略
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