
§1.4 科学测量:做直线运动物体的瞬时速度 教材分析 本节课是比较重要的基础实验之一,通过上一节课学习使学生了解了瞬时速度的求解方法,当运动的时间极短,就可以近似认为物体做匀速直线运动,这一段时间的平均速度就是瞬时速度。并能通过V-T图像来判定物体是否是做匀速直线运动。并会通过直线的斜率求解加速度。 教学目标和核心素养 物理观念: 1.测量小车的瞬时速度。 2.会用v-t图像来判断沿斜面下滑的小车是否做匀变速直线运动。 3.学习使用打点计时器。 科学思维:通过瞬时速度的测量和数据的处理,把理论和实践通过实验相结合,有科学论证,质疑创新的思维方法。 科学探究:能发现并提出物理问题,能根据实验方案,使用打点计时器等器材收集数据,会妥善保存原始信息,能分析纸带记录信息。形成初步结论,能分析实验误差。能参考教材内容撰写简单的实验报告。注意提升实验操作能力和数据分析能力 科学态度与责任:通过小组合作,利于培养学生的交流合作能力,以及严谨细致的科学态度,通过探究实验,培养学生动手能力和分析推理能力,培养学生实事求是的科学态度和勇于探究的科学精神。 教学重点和难点 重点:会打点计时器的使用,能获取数据以及对数据进行分析处理得出结论 难点:能正确使用打点计时器,误差分析。 器材 电火花打点计时器,纸带,电源,带滑轮的长木板,小车 导学(教学)过程 教学设计 引入课题: 实验室中小车的运动是物理学中最简单的物体运动。我们如何测量小车各时刻的瞬时速度呢 可直接用直尺和秒表测量位移和时间,但误差较大,用什么方法可减小测量误差呢? 一、运动时间和位移的记录 两种常见打点计时器 1、电磁打点计时器 电磁打点计时器 (1)原理 (2)构造 (3)工作电压:4-6v 2、电火花打点计时器 电火花打点计时器 (1)构造:如下图 (2)原理:脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电 (3)工作电压:220V 打点计时器是一种计时仪器,并且能记录物体的相对位置。 使用的共同特点:必须使用交流电 我国民用交流电频率为50Hz,所以所打的两个点间的时间间隔为0.02s 还可用频闪照相技术来记录物体运动的时间和位移 利用频闪灯每隔相等时间闪光一次的特点,可得物体运动间隔相等时间的频闪照片,这些照片能反映出该物体每隔相等时间所到达的位置信息。 羽毛球的运动 运动员的运动 利用频闪照相法。 ①频闪照相法:利用照相技术,每隔一定时间曝光一次,从而形成间隔相同时间的频闪照片的方法 。 ②频闪灯:每隔_____时间闪光一次,如每隔0.1 s闪光一次,即每秒闪光10次。 ③频闪照片:利用频闪灯照明,照相机可以拍摄出运动物体每隔相等_____所到达的位置,通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。 ④记录信息:物体运动的时间和_____。 二、【实验目的】 1.测量小车的瞬时速度。 2.判断沿斜面下滑的小车是否做匀变速直线运动。 3.学习使用打点计时器。 三、【实验器材】 电火花打点计时器、220 V交流电源、纸带、长木板(或者轨道)、U形夹、小车、毫米刻度尺。 四、【实验原理与设计】 1.实验原理: (1)电火花打点计时器的测量原理:纸带穿过打点计时器在物体带动下运动时,在纸带上留下清晰的点迹。相邻两点对应的时间为0.02s。 (2)可测物理量:相邻两点之间的距离可以刻度尺测量,这样打点计时器既记录了时间,又记录了对应的位移。由此可获知物体运动的速度等。 (3)瞬时速度的求法及匀变速直线运动的判断。 ①利用平均速度v= ,当Δt很短时,可以近似认为平均速度等于t时刻的瞬时速度,利用速度和时间关系判断物体是否做匀变速直线运动。 ②v -t图像描述物体的速度:以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系. 根据v -t图像,也可得到小车的加速度。 五、【实验步骤】 1.将打点计时器固定在长 ... ...
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