§2.1-实验：探究小车速度随时间变化的规律教案

必修一 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（教案）教材分析：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。

（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。

第二章匀变速直线运动的研究§2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律教学和设计【设计思想】1、内容特点：本节内容为探究实验，目的是让学生通过研究小车在重物牵引下运动的速度随时间变化的规律，经历科学探究的活动，学会实验数据的处理方法。

这节课的任务是测量小车的速度，做出小车运动的v-t图象，初步分析小车速度的变化规律。

要学生体验从实验研究中获取数据、做出图象、分析图象、寻找规律的科学思维方法。

使学生认识图象在研究物理问题中的作用；与数学公式相比，图象显得直观、形象、生动，让人一目了然，从而使学生感受到图象的直观的美。

2、地位、作用：本节所起的作用是，承上启下。

（1）复习了上一章所学的实验技能：利用打点计时器测物体的速度。

（2）将上一章的加速度概念，平稳过渡到这一章中研究匀变速直线运动的规律。

所以，该实验如果放到“匀变速直线运动的速度与时间的关系”之后，就会显得不伦不类。

（3）这节课不要求得出小车运动的速度时间关系式，也不要求建立匀变速直线运动的概念。

3、教学方式：（1）建议全体同学在实验室中，进行分组实验。

（2）也可考虑多种形式并存。

如：将全班同学分成三部分。

一部分利用打点计时器进行实验，一部分利用气垫导轨进行实验，一部分利用频闪照相机进行实验。

而后，共同交流、评估。

（3）本节课所提的问题，有些是本节课必须解决的，如果难度较大，可随时采取讨论的形式。

有些是提出疑问，引起思考的，可在课下进行或今后的章节中进行。

【教学目标】一、知识与技能：1、知道实验目的，说出实验中各器材的作用，正确安装器材进行实验操作。

2、会选择点迹清晰的纸带，标出合理的计数点，测量各计数点间的距离。

3、会近似计算各测量点的瞬时速度。

4、能建立标度合适的v-t坐标系，并能正确地描点、作图。

5、能根据图象说出小车速度随时间变化的规律。

6、能根据小车速度变化的情况预测图象的基本特点。

二、过程与方法：1、经历设计实验的过程，领会实验设计的方法。

《实验_探究小车速度随时间变化的规律》教学设计方案（第一课时）一、教学目标：1. 理解小车速度随时间变化规律的基本观点和原理。

2. 掌握应用打点计时器进行实验操作的方法。

3. 培养观察、分析和解决问题的能力。

4. 培养实验操作、数据记录和结果分析的团队协作能力。

二、教学重难点：1. 重点：掌握应用打点计时器进行实验操作的方法，理解小车速度随时间变化规律，并能够进行实验数据的记录和分析。

2. 难点：实验操作过程中可能出现的各种问题，如打点计时器安装、应用和调试，实验数据的记录和分析等。

三、教学准备：1. 实验器械：小车、打点计时器、纸带、电源、木板、滑块等。

2. 实验材料：砝码、尺子、坐标纸等。

3. 提前准备好实验讲解PPT，便于学生理解和掌握。

4. 实验室和器械确保安全，排除安全隐患。

5. 提前安排好实验小组，确保学生能够协作完成实验。

四、教学过程：1. 引入课题：教师简单介绍实验目标和原理，激发学生的兴趣和好奇心。

介绍实验目标：通过实验探究小车速度随时间变化的规律，加深对物理运动学规律的理解和应用。

介绍实验原理：根据打点计时器打出的纸带，测量小车在不同时刻的速度和加速度，从而钻研小车的运动规律。

2. 实验操作：教师详细讲解实验步骤和注意事项，并指导学生进行实验操作。

学生需要按照实验步骤，应用打点计时器和小车等实验器械，记录小车的速度和加速度数据。

注意事项包括：正确安装打点计时器、确保小车稳定不动、正确安装纸带等。

3. 数据处理与分析：学生在实验结束后，需要根据纸带进行数据分析和处理。

学生需要应用相应的计算公式，如速度公式和加速度公式等，对纸带数据进行计算和处理。

分析小车的运动规律，如加速度、速度随时间的变化等，并尝试诠释实验结果。

4. 讨论与交流：学生之间进行讨论和交流，分享自己的实验心得和发现。

学生可以分享自己在实验过程中的心得体会，如如何正确应用实验器械、如何处理和分析数据等。

同时，学生也可以交流自己在实验中发现的问题和疑惑，共同探讨解决方案。

2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律教材分析本节是高中物理必修一第二章第一节的内容，意在培养学生实验探究能力，通过实验发现与掌握变速直线运动的速度与时间的关系，全章来看本节内容探究匀变速直线运动的速度与时间关系，是匀变速直线运动重要关系之一。

教学目标一、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。

二、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瞬时速度。

三、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，实验数据的图像展现，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，提高学生合作能力。

教学重点：对实验的设计数据的处理。

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。

教学活动[新课导入](可加一多媒体录象，教师就不需要介绍了)在我们的生活中有跳远助跑、驾车、高山滑雪等运动，在自然界中有雨点下落、鸽子飞翔、蜗牛爬行等运动，在这些运动中都有速度的变化，且变化规律不尽相同，我们怎样才能知道速度随时间变化的规律呢？如何探究一个物体速度随时间变化的规律？如何知道物体在不同时刻的速度？用什么仪器测？【实验】问题一：打点计时器结构如何？问题二：用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤？步骤：（1）把一端附有滑轮的长木板平放（一高一低可否？）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，先接通电源，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。

探究小车速度随时间变化的规律实验教案一、创新教学目标（一）知识与技能目标1. 学生能够准确理解小车速度随时间变化的规律，包括匀速直线运动、匀加速直线运动等不同运动状态下速度与时间的关系。

不仅仅是记住公式，更要理解公式背后的物理意义，比如在匀加速直线运动中，速度随时间是线性增加的，这种增加的本质是加速度的作用。

2. 熟练掌握打点计时器的使用方法，包括如何安装、调试、操作以及从纸带中读取数据。

例如，学生要知道打点计时器的打点频率，能根据纸带上的点迹计算时间间隔，并且准确测量相邻点之间的距离，从而为计算速度和加速度做好准备。

3. 学会用图象法处理实验数据，能够根据所得到的数据绘制出小车的速度-时间图象。

这要求学生理解图象的横纵坐标所代表的物理量，以及如何从图象中获取有用的信息，如斜率表示加速度、截距可能表示初速度等。

（二）过程与方法目标1. 通过探究实验的设计与实施，培养学生的科学探究能力。

从提出问题“小车速度如何随时间变化”开始，到作出假设、设计实验方案、进行实验操作、收集和分析数据，再到得出结论和评估交流，让学生完整地经历一次科学探究的过程。

例如，在设计实验方案时，学生要考虑如何控制变量，是改变斜面的倾角来改变加速度，还是通过增加砝码等方式；在分析数据时，如何处理实验中的误差，是由于测量不准确还是实验装置本身的局限性等。

2. 提高学生的数据分析能力和逻辑思维能力。

在处理打点计时器打出的纸带数据时，学生需要运用数学知识进行计算和分析。

比如，根据相邻两点间的距离计算平均速度，再根据多个平均速度估算某一时刻的瞬时速度，这个过程需要学生有严谨的逻辑思维，并且能够从众多的数据中找出规律。

同时，在绘制速度-时间图象时，要思考如何使图象更准确地反映实验结果，这也需要一定的逻辑分析能力。

（三）情感态度与价值观目标1. 激发学生对物理实验的兴趣和探索精神。

物理实验往往充满了未知和挑战，通过这个实验，让学生感受到物理实验的乐趣。

实验探究小车速度随时间变化的规律教案示例文章篇一：《实验探究小车速度随时间变化的规律》嘿，同学们！今天咱们要一起来搞一个超有趣的实验，那就是探究小车速度随时间变化的规律！一走进实验室，我的心就砰砰直跳，激动得不行。

你瞧那崭新的小车，安静地待在桌子上，仿佛在说：“快来探索我的秘密吧！”老师把我们分成了几个小组，我和小明、小红一组。

老师刚一说完实验步骤，我就迫不及待地想开始啦。

我们先把轨道组装好，这可不是一件容易的事儿，轨道总是歪歪扭扭的，就像一条调皮的小蛇，不肯乖乖听话。

我着急地说：“哎呀，这轨道怎么这么难弄啊！”小明安慰我：“别着急，咱们慢慢来，肯定能弄好。

”在我们仨的共同努力下，轨道终于稳稳当当啦。

接着，我们把小车放在轨道起点，眼睛紧紧盯着它，就像猎人盯着猎物一样。

小红拿着秒表，手都有点发抖，她紧张地说：“我怕我按不准秒表。

”我鼓励她：“别怕，相信自己！”“开始！”我一声令下，小明轻轻推动小车，小车就像离弦的箭一样冲了出去。

小红也准确地按下了秒表。

这一瞬间，我感觉时间都凝固了，心里不停地念叨：“小车小车，你快些跑。

”第一次实验结束，我们赶紧记录数据。

哎呀，这数据好像不太对劲呀！难道是哪里出错了？我疑惑地挠挠头。

小明仔细检查了一遍实验装置，说：“我觉得可能是小车启动的时候用力不均匀。

”于是，我们又重新做了一次。

这一次，我们更加小心，每一个步骤都做得认认真真。

当小车再次冲出去的时候，我的心都提到了嗓子眼儿。

实验做完了，我们看着密密麻麻的数据，开始计算分析。

这过程可真不简单，就像走在一条布满荆棘的小路上。

但是我们没有放弃，互相讨论，互相帮助。

最后，我们终于得出了小车速度随时间变化的规律。

那种成就感，就像在沙漠里走了很久终于找到了绿洲！通过这次实验，我明白了做实验可不能马虎，要细心、耐心，还要团队合作。

这不就像我们平时踢足球一样吗？每个人都有自己的位置，只有团结一心，才能赢得比赛！所以呀，同学们，实验能让我们发现好多神奇的东西，咱们以后可都要积极参加实验，探索更多的未知！示例文章篇二：《实验探究小车速度随时间变化的规律》同学们，你们知道吗？在科学的世界里，有一个超级有趣的实验，那就是探究小车速度随时间变化的规律！今天，我就来和大家分享一下这个神奇的实验。

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律一.实验目的1.进一步练习打点计时器的使用、纸带的数据处理和瞬时速度的求解方法；2.用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律；3.能用v-t图象探究小车速度随时间的变化规律。

二.实验原理1.计算打各计数点时小车的速度，应在计数点附近取一个很短的时间t∆，用t∆内的平均速度作为打该计数点小车的瞬时速度。

2.用描点法作出小车的v-t图象，图象的斜率表示加速度。

若v-t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。

三.实验仪器交流电源、导线、打点计时器、小车、钩码、一端带有定滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸等。

四.实验步骤1.将打点计时器固定在长木板的一端, 连接好电路。

2.将挂有重物的细绳跨过滑轮与小车相连接。

3.将穿过打点计时器的纸带与小车相连接。

4.使小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车在水平长木板上运动，打点计时器同时开始工作，在纸带上打出一系列的点。

5.打出纸带后，关闭电源，取下纸带，改变钩码的质量，重复上述步骤，多打出几条纸带（3-5条）。

6.实验操作完毕，整理器材，进行数据处理。

五.数据处理1.纸带的选取：选择点迹较清晰的，舍掉开头一些过于密集的点，找到适当的点为计时起点。

2.采集数据的方法公式：020112122x x x v T T +==，131223222x x x v T T +==,233424322x x xv T T+==.....(1)(1)(1)(1)22n n n n n n n x x x v T T -+-++==算出瞬时速度并记入下表，根据数据在坐标纸上画出小车运动的v-t 图像。

（1）定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图像大致分布在坐标平面中央。

（2）描点：在坐标系中确定出各个坐标的位置。

（3）联系：用一条曲线或直线“拟合”这些点。

4.由纸带求加速度：如图所示，纸带计数点1,2,3,4,5，...，n 所对应给的速度分别为v 1,v 2,v 3,v 4,v 5,...v n ,T 为计数点间时间间隔。

《实验：探究小车速度随时间变化的规律》教案课程标准 课标解读1．掌握探究小车速度随时间变化规律的实验思想，能使用打点计时器进行实验。

2．能对实验数据进行记录和处理，并通过数据分析得出实验结论。

3．了解其它探究小车速度随时间变化规律的实验方法。

1、通过实验探究物体运动的速度随时间变化的规律，提升实验设计、处理信息、做出解释等科学探究方面的能力。

为建构匀变速直线运动的模型奠定基础。

2、描绘物体运动的v-t 图像，并通过对拟合成的图线观察、思考，找出物体速度变化的规律。

3、经历探究小车速度随时间变化的规律，体会研究直线运动的一般思路。

4、学习借助计算机数表软件绘制v-t 图像，并选择适当的函数拟合数据，得到物体速度随时间变化的规律。

知识点01 实验思路研究小车在重物牵引下速度随时间的变化规律。

知识点02 进行实验利用打点计时器进行实验。

【即学即练1】在“研究匀变速直线运动”实验中，某实验小组实施了以下实验步骤，其中有错误的步骤是( )A ．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B ．再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，每次必须由静止释放小车，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面C ．把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复两次知识精讲目标导航D．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个起始点，并把每打五个点的时间作为时间单位.在选好的起始点下面记作0，第六个点作为计数点1，依次标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两计数点间的距离，根据公式求出a知识点03 记录数据选择计数点，记录瞬时速度。

【即学即练2】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是（）A．分别逐个测出每两个相邻计数点间的距离，这样便于记录B．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点C．为了便于测量，应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D．两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s知识点04 数据分析描绘物体运动的v-t图像，并通过对拟合成的图线观察、思考，找出物体速度变化的规律。

§2-1 实验：探究小车速度随时间变化的规律一、学法导引1、在本实验中，求两个计数点之间的距离时，应把刻度尺按在纸带上，一次性读取各点所对的刻度值，再依次 ，这样做可避免多次移动刻度尺带来的 。

2、本实验采用包含某计数点的适当长度△x 与这段运动所需时间△t 的 ，即这段长度的 来粗略代替该点的瞬时速度。

3、本实验采用 处理数据，在绘制的v-t 图象中，斜率的大小等于 的值。

4、实验中应当 接通打点计时器的电源， 放开小车让它运动，打完纸带后应 打点计时器的电源。

二、经典题型【例1】如图，是在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中得到的一截纸带，测得A 到B 之间的距离是3.00cm ，B 到C 之间的距离是5.00cm ，AB 间、BC 间都有4个点没有画出，试粗略求得B 点的速度。

【例2】如图是A 、B 、C 三辆汽车在同一平直 公路上运动，它们的v —t 图象a 、b 、c 如图所示， 关于它们的运动，下列说法正确的是 （ ）A 、A 车速度不变，为16m/sB 、B 车做加速运动C 、C 车运动方向与A 、B 运动方向相反D 、D 点表示B 、C 两车在2S 末一定相遇 【例3】张明坐在一辆汽车的副驾驶位置，汽车从高速收费站出发进入高速公路，他看着车速表记录速度（比较粗略）和对应时刻，填写在下表中。

1、请你帮他完成表格。

16842四、双基训练1、日本民用交流电频率是60Hz ，在日本，打点计时器每隔多长时间打一个点？2、关于打点计时器，下列说法不正确的是 （ ） A 、打点计时器都是使用10V 以下的低压交流电B 、交流电源的频率是50Hz 时，打点计时器每隔0.02秒打一个点C 、纸带上的点记录了时间和位移D 、如果纸带上打下n 个点，则记录的时间是0.02n 秒3、如图所示，是按照教材《探究小车速度随时间变化规律》进行实验得到的纸带，则可判断，纸带的 端与小车相连。

4、一辆汽车在一条直线上运动，其v —t 图象如图所示：①详细说明OA 、AB 段表示的运动情况。

《实验：探究小车速度随时间变化的规律》说课稿引语：各位尊敬的评委老师们，大家下午好！今天我说课的内容是《实验：探究小车速度随时间变化的规律》。

下面我将说教材、说学情、说教法、说学法以及教学过程、板书设计这六个模块进行我的说课。

一、说教材（一）教材地位及作用(过渡句:要想游刃有余的把控课堂，必须熟悉本堂课的教学内容，所以我对教材进行了梳理) 本节课是人教版必修一第二章匀变速直线运动的研究第一节，本节课要学的内容为探究实验，基于探究的问题，在上一章掌握了测量物体做直线运动速度方法的基础上，要求学生通过研究小车在重物牵引下运动的速度随时间变化的规律，本节课的核心是通过小车在钩码牵引下运动的探究实验，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，最终得出小车速度随时间变化的规律。

主要从实验思路、进行实验、数据记录、数据分析等方面层层深入，展开探究过程。

本节的重点是探究实验的设计与数据记录，难点是数据分析。

后面几节都要运用到本实验打出的纸带来进行研究。

因此，本节课有着重要的地位。

（二）教学目标(过渡句:目标是教学的指明灯，为了我的课堂能达成让学生学到知识的同时学会学习的方法，结合对教材内容的分析，所以我确定了如下教学目标)物理观念：根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。

科学思维：会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度科学探究：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科学态度与责任：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（三）教学重难点(过渡句:依据以上对教学目标的分析，结合教材的内容和学生的特点，我确定了以下的教学重点和难点)本节课的教学重点：对实验的设计，数据的处理。

本节课的教学难点：（1）各点瞬时速度的计算。

（2）对实验数据的处理、规律的探究。

二、学情分析(过渡句:学生是教学的主体，要想在课堂上达成自己的目标，需要了解学生的知识基础和生活经验，所以我对学情进行了分析)本节课的授课对于高一这个阶段的学生已经具备了一定高度实验能力，数据分析能力，归纳总结能力，而且在这节课之前学生已经学习过了打点计时器，学习了测量瞬时速度的方法，因此本节课对于学生来讲理解上并不难，较有难度的是实验的操作过程，要注意的事项以及数据分析方法。