人教版必修一《实验:用打点计时器测速度》教案

合集下载

人教版高中物理必修一第四节实验用打点计时器测速度优质教案

人教版高中物理必修一第四节实验用打点计时器测速度优质教案

第四节实验:用打点计时器测速度【教学目标】1.了解两种打点计时器的结构和工作原理,学会安装和使用。

2.理解根据纸带测量速度的原理,学会粗略测量瞬时速度。

3.理解速度—时间图象的意义,掌握描点法画图象的方法。

【重点难点】重点:1.打点计时器的使用。

2.由纸带计算物体运动的瞬时速度。

3.画物体的速度—时间图象。

难点:1.对纸带数据的处理。

2.图象的画法及对图象理解。

【教学过程】(一)打点计时器电磁打点计时器原理:被交变磁场磁化的振片在永久磁铁的作用下振动,振针打在复写纸上使纸带上打出一系列的点。

电火花计时器原理:(二)练习使用打点计时器(步骤详见课本P22)〖思考与讨论〗注意:1.电源电压要符合要求:2.实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要进行调节或更换器材。

3.应先接通电源,待打点稳定时再拉动纸带。

4.手拉纸带时,速度应快一些,以防止点迹太密集。

(三)用打点计时器测量瞬时速度测量方法:某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。

说明:理论上讲如果这两点离E点越接近(即Δt越短),这个平均速度越接近E点的瞬时速度,但是实际操作时距离太小会使测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点。

(四)用图像表示速度(直线运动)为了更直观地反映物体的运动情况,我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。

1.v-t图象的画法以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值,在坐标系中描点,最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。

思考:怎样画出速度—时间图象?为什么要用平滑的曲线“拟合”?2.v-t图象的信息(在第二章总结)⑴任一时刻速度的大小和方向⑵速度的变化情况及相应的时间……例:(P26:问题与练习T3)要求:根据v-t图象叙述物体的运动情况。

【典型例题】因是( D )A.接在直流电源上B.电源电压不稳C.电源频率不稳D.打点针压得过紧带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是(AB )A.时间间隔B.位移C.平均速度D.瞬时速度楚的点开始,每五个打印点取一个计数点,分别表明0、1、2、3…,量的0与1两点间的距离s1=30mm,2与3两点间的距离为s3=48mm,则小车在0与1两点间的平均速度v1=0.3 m/s,在2与3两点间的平均速度v3=0.48 m/s,据此可判断小车做加速运动。

高一物理人教版必修一第1章第4节实验:用打点计时器测速度 教学设计

高一物理人教版必修一第1章第4节实验:用打点计时器测速度 教学设计

实验:用打点计时器测速度教学设计
用打点计
时器测瞬
时速度
实验结束后,取下纸带,从能看得清的某个点开始,
往后数出若干个点。

如果数出n个点,那么这n个点之
间包含n-l个间隔,就可以得到第一个点到第n个点的
时间间隔为0.02(n-l)s。

用刻度尺测量出从第一个点
到第n个点间的距离△x。

利用公式
t
x
v


=就可以计算
出纸带在这段时间内的平均速度。

例1,在用打点计时器(电源频率为50 Hz)研究物体做初
速度为零的直线运动的某次实验中,纸带的记录如图
所示,图中前几个点模糊,因此从A点开始每5个点取
一个计数点,求AE段与BD段的平均速度。

根据速度的定义
t
x
v


=,如果不要求很精确,用这个
平均速度粗略地代表中间c点的瞬时速度,也未尝不可。

然而,如果把包含C点在内的时间间隔取得小一些,
例如取BD,用这个平均速度代表纸带经过c点时的瞬时
速度,就会更准确。

然而我们选取的两点距离过小会
使测量的位移误差增大,所以应该根据实际情况选取
这两个点。

这个纸带的计数点是每5个计时点选取出来
的,所以可以用BD的平均速度表示c点的瞬时速度。

训练学生处理数据的能
力,培养科学严谨的实
验态度。

在学生能较为
熟练使用打点计时器的
基础上,根据己掌握的
速度知识,计步深化理
解平均速度与瞬时速度
的内涵和计算方法。

人教版必修1 1.4《实验:用打点计时器测速度》教案设计

人教版必修1 1.4《实验:用打点计时器测速度》教案设计

第四节实验:用打点计时器测速度一、教学目标知识与技能:1.了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成,知道打点计时器的计时原理,并学会使用打点计时器。

2.通过实例学会根据纸带上的点分析速度的变化情况,并学会测定平均速度。

3.通过实例学会用打点计时器测量瞬时速度。

4.学会用图象表示速度变化规律的方法,理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。

过程与方法:1.通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力.2.通过实验得出物体的运动信息,用数学方法表述出来.培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法.3.通过画速度一时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用.4.体验实验中理性思维的重要,既要动手,更要动脑.5.经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体运动.情感态度与价值观:1、体验实验中理性思维的重要,即要动手,又要动脑2、感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于实际生活的意识3、经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥秘二、教学内容剖析本节课的地位和作用:打点计时器是高中阶段学习的一个重要的计时仪器,通过本节课的学习要掌握打点计时器的工作原理和操作方法为后面对打点计时器的应用打下良好的基础。

本节课教学重点:1、学会使用打点计时器2、能根据纸带计算物体运动的瞬时速度3、会用描点法描绘物体的速度---时间图象,并从中获取物理信息本节课教学难点:处理纸带的方法,用描点法画图象的能力三、教学思路与方法注重培养学生的实验素质,实验课以学生活动为主,各种活动应有序进行。

指导学生阅读课文、说明卡,对照课文和说明卡观察仪器结构、了解仪器功能、操作要领。

认真观察实验现象,小组之间可以交流、对比实验情况。

人教版高中物理全册必修1教案1.4 实验:用打点计时器测速度

人教版高中物理全册必修1教案1.4 实验:用打点计时器测速度
这种计时器工作时,纸带运动时受到的阻力小,实验误差小。
上面介绍的两种计时器打点的时间间隔都是T=0.02s,因此,打在纸带上的点,记录了纸带运动的时间。如果把纸带跟运动物体连接在一起,纸带上的点子就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。研究纸带上的点子之间的间隔,就可以了解运动物体在不同时间里民生的位移,从而了解物体运动的情况。
开启电源等待1s~2s拖动纸带,拖出纸带后立即切断电源;
在纸带上选取计数点,测量计数点之间长度时要用量程在30cm以上透明塑料尺一次测量多组计数点间数值,不要用短刻度尺一段一段的测量计数点间距离,减少偶然误差。
作 业
布 置
1. 电磁打点计时器引起的误差较大,因为电磁打点计时器打点瞬间要阻碍纸带的运动。
教学中的几点考虑
①注意培养学生的实验素质。实验课以学生活动为主,各种活动应有序进行。指导学生阅读课文、说明卡,对照课文和说明卡观察仪器结构、了解仪器功能、操作要领。认真观察实验现象,小组之间可以交流、对比实验情况。如有意识的变速拉动纸带,观察纸带上打出的点起始部分、中间部分、最后部分有什么变化?其他小组打出的点有什么不同,这些差异都说明什么问题?以提高对实验现象的观察力。
实验步骤:
1.把电火花计时器固定在桌子上,检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上,检查两条白纸带是否已经正确地穿好,墨粉纸盘是否在两条纸带之间。
2.把计时器上的电源插头在220V交流电源插座上。
3.按下脉冲输出开头,用手水平地拉动两条纸带,纸带动上就打上一列车员小点。
4.取下纸带,从能看得清规戒律的某个点数起,数一数纸带上共有多少个点。如果共有n个点,点子的间隔数则为(n-1)个,用t=0.02 (n-1)计算出纸带的运动时间t。
点子数n

必修教材1第一章第4课时教案:实验“用打点计时器测速度”

必修教材1第一章第4课时教案:实验“用打点计时器测速度”

第四课时 用打点计时器测速度
§1-4 实验:用打点计时器测速度
教学内容:实验:用打点计时器测速度
教学目标:1、了解打点计时器的结构和工作原理;
2、学会用打点计时器测物体的速度,练习使用纸带;
教学方法:实验法
教学难点:打点计时器的结构
教学过程:
引入: 过去使用的计时的仪器有:秒表、钟、烧香等。

如何在运动物体上留下时间记号呢?引入打点计时器
一、电磁打点计时器
1、结 构:
线圈,永久磁铁,振片,振针,限位孔等。

2、作用:通过打点来记录时间。

注意:如何记录时间的?
3、工作原理:
4、注意事项:
二、电火花打点计时器
1、工作原理:
2、注意事项:
三、实验
1、实验目的:练习使用打点计
时器,利用打上点的纸带研究物体的
运动情况
2、实验原理:v 平=t
x ∆∆,求纸带的平均速度。

3、实验器材:电火花打点计时器或电磁打点计时器,纸带,刻度尺,导线,电源
4、实验步骤:
5、注意事项: 四、纸带处理
1、纸带及纸带上的点
2、求平均速度
S 1 S 2 S 3。

人教版必修一《实验:用打点计时器测速度》word教案

人教版必修一《实验:用打点计时器测速度》word教案

§ 1.4实验:用打点计时器测速度(2课时)一、 教学目标(三维)、 知识与技能:()知道计时器种类、结构、工作电压和频率(周期)(2 )掌握打点计时器的原理及其使用方法(3) 掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力(4) 能测定平均速度,画出 v-t 图象,通过图象来分析物体的运动情况2、 过程与方法:(1)能分析、处理实验过程中出现的问题(2) 掌握建立图像的一般规律,了解用图象研究物理问题的方法(3) 掌握在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度这一近似方法3、 情感、态度和价值观:(1)注意培养学生养成良好的实验习惯和实验及科学态度(2)注意培养学生的尊重原始测量的数据这一实事求是的科学态度 二、 设计思路本课是高中阶段的第一堂涉及实验的课程,使学生养成良好的实验习惯和实验态度显得非常重要,而且打点计时器是一个既重要又较难的实验,应该让学生多想“用打点计时器测速度”,对于刚进入高一的学生来说常常有许多疑惑:什么是打点计时器,如何使用打点计时器,又如何利用打点计时器测速度, 如何利用测出的速度对物体的运动状态进行分析等,因此本课也应该围绕这些问题来而展开教学活动。

在这些问题中如何使用打点计时器在纸带上打出清晰的点是关键 (当然后几个问题都很重要) ,以后的学习过程中会多次遇到,因此在教学过程中应采用边讲.边.做..的方式,特别要让学生多练, 遇到问题也 要让学生多想,激发他们探究的热情,并引导学生试着解决这些问题,从中体验成功的喜悦。

三、教学重点、难点1、 教学重点及其教学策略:重点:打点计时器的使用方法教学策略:通过实验探索、观察思考和实际演练来加深理解2、 教学难点及其教学策略:难点:对纸带上记录的原始数据进行处理测定瞬时速度,画出 V-t 图象,并通过图象来分析物体的运动情况教学策略:采用边讲边做的方式,遇到问题让学生多思考,激发他们探究的热情,并引导 学生试着解决这些问题。

高中物理1_4实验用打点计时器测速度教案新人教版必修1

高中物理1_4实验用打点计时器测速度教案新人教版必修1

1.4实验用打点计时器测速度一、教材分析物理学是一门以实验为基础的自然科学.本节课为实验课,目的是让学生自主探究学习打点计时器的使用方法,测定物体牵引纸带的速度,并尝试用图象的方法来表示速度随时间变化的关系.根据瞬时速度是在无限短时间内的平均速度的思想方法,让学生用求平均速度的方法,粗略表示物体运动的瞬时速度.二、教学目标知识与技能1.了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间、位移).2.会安装并使用打点计时器,理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度.3.明确速度—时间图象的物理意义,描点法画图象的方法,并画出该实验中的速度—时间图象,能从图象中获取有用的信息.过程与方法1.通过实验得出物体的运动信息,用数学方法表述出来.培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法.2.通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用.情感态度与价值观1.体验用图象的方法描述物理现象的乐趣.培养学生用数学方法处理物理问题的意识.培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神.2.培养学生合作与交流的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯.三、教学重点1.学会使用打点计时器.能根据纸带计算物体运动的瞬时速度.2.会用描点法描绘物体的速度—时间图象,并从中获取物理信息.四、教学难点处理纸带的方法,用描点法画图象的能力.五、教学过程[新课导入]【课堂活动】作为同桌的两位同学合作,简易模拟打点计时器.1.同桌两位同学之间,一位同学手拿一枝彩色画笔,另一位同学牵动一条宽约1 cm的长纸带,使纸带在你的笔下沿着直线缓慢向前移动.你按照一定的时间间隔点击纸带(比如每秒1次,或每秒2次),比比看,看谁牵动纸带的速度变化最小.想一想,相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系?牵动纸带的快慢不均匀,对相邻两点所表示的时间有没有影响?以上探究活动目的是让学生体验打点计时器通过打点达到计时目的的原理.学生做完后讨论.生:相邻两点间的距离随着牵动纸带的速度的增大而加大.纸带运动的快慢不均匀,点子的间隔也不均匀,但对相邻两点间的时间间隔没有影响.[新课教学]师:在以上的活动中,同学们认识到了打点可以体现物体运动的快慢.今天我们就来学习用打点计时器测定物体运动速度的方法,并用图象把这些速度形象地表示出来.一、电磁打点计时器教师布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点:观察打点计时器并阅读其使用说明书,明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,如图1-4-1所示.工作电压为4 V~6 V.当电源的频率是50 Hz时,它每隔0.02 s打一次点.通电以前,把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面.当接通电源时,线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中.由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的磁场作用下,振动片将上下振动,其振动周期与线圈中的电流变化周期一致,即为0.02 s.位于振片一端的振针就跟着上下振动起来.这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列小点.图1-4-1 电磁打点计时器【交流与讨论】电磁打点计时器使用低压交流电源工作,大家想一想能不能使用直流电源,为什么?生:工作原理中是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向,从而促使振动片上下振动,并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致.若使用50 Hz的交流电,打点的时间间隔为0.02 s.这个值正好是电源频率的倒数.二、电火花计时器教师布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点:观察打点计时器并阅读说明书,明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法.电火花计时器电火花计时器的外形如图1-4-2所示,它可以代替电磁打点计时器使用,也可以与简易电火花描迹仪配套使用.图1-4-2使用时电源插头直接插在交流220 V插座内,将裁成圆片(直径约38 mm)的墨粉纸盘的中心孔套在纸盘轴上,将剪切整齐的两条普通有光白纸带(20 mm×700 mm)从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过,并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间.这样当两条纸带运动时,也能带动墨粉纸盘运动,当按下脉冲输出开关时,放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度.也可以用上述尺寸的白纸带和墨粉纸带(位于下面)做实验,还可以用两条白纸带夹着一条墨粉纸带做实验;墨粉纸可以使用比较长的时间,一条白纸带也可以重复使用,应注意降低实验成本.【交流与讨论】从原理上考虑,电火花计时器跟电磁打点计时器相比,哪个更好些,误差可能会更小?生:电火花计时器可能会更好些,因为电磁打点计时器中振针和纸带间的摩擦会更大些.教师评论并系统总结.师:电火花计时器使用中运动阻力极小,这种极小阻力来自于纸带运动的本身,而不是打点产生的,因而系统误差小,计时精度与交流电源频率的稳定程度一致(脉冲周期不大于50 μs,这一方面也远优于电磁打点计时器),同时它的操作简易,使用安全可靠(脉冲放电电流平均值不大于5 μA).师:打点计时器能记录哪些信息?生:时间和位移.下面的时间交给学生自主探究.三、练习使用打点计时器学生自主阅读教材中的实验步骤提示.指导学生动手练习使用打点计时器,并引导学生思考:纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的,怎样将纸带上的点变成相关的数据?【交流与讨论】针对问题,学生讨论实践后回答.问题1.电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置?生:将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片,可调节复写纸位置.将纸带从复写纸圆片下穿过.问题2.振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调整?生1:可检查压纸框的位置是否升高,而阻碍了振动片,振针打不到纸带上,可将压纸框向下压恢复其原来位置.生2:可能是复写纸该换新的了.生3:可能是振动片的振幅太小,可调整振动片的位置.生4:可能是振针的位置太高,调整振针的位置,直到打出点为止.生5:我选的电压在4 V和6 V的情况下,打点的清晰度有点差别,电压高的时候稍清晰,所以可调高一点电压.问题3.开启电源打点完毕后要及时关闭电源,这样做有什么好处?生:因打点计时器是按间歇工作设计的,故长期工作可能会因线圈发热而损坏.投影展示:电火花计时器的纸带安装方法(让学生阅读):使用电火花计时器在纸带上打点,安装纸带的方法有两种:一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过,打点时墨粉盘不随纸带转动,电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上,打出的点迹颜色较淡,打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另一条纸带.学生实验时可采用这一方法.另一种是用两条纸带,将墨粉盘夹在中间,拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用,墨粉盘会随纸带转动,电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上,所以打出的点迹颜色较重.墨粉盘上面的一条纸带没有点迹,可重复使用.用一条纸带打点时,纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小,用两条纸带打点时摩擦阻力较大.不管用哪种方法,打完纸带后应立即切断电源.师:处理纸带时,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点.如果数出n个点,这些点划分出来的时间间隔数是多少?生:共(n-1)个.学生亲自手拉纸带练习使用打点计时器,自己设计表格,记录测量数据.【思考与讨论】师:怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?生:测出两个点间的距离,数一下这两个点间共有多少个时间间隔,即有多少个0.02 s,用这个总距离去除以所需用的时间.四、用打点计时器测量瞬时速度思想方法:用某段时间内的平均速度粗略代表这段时间内的某点的瞬时速度.所取的时间间隔越接近该点,这种描述方法越准确.示例:如图1-4-4,测量出包括E 点在内的D 、F 两点间的位移Δx 和时间Δt ,算出纸带在这两点间的平均速度v =t x ∆∆,用这个平均速度代表纸带经过E 点时的瞬时速度. 图1-4-4tx ∆∆可以大致表示E 点的瞬时速度,D 、F 两点离E 点越近,算出的平均速度越接近E 点的瞬时速度.然而D 、F 两点距离过小则测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点.学生根据粗略表示某点瞬时速度的方法,选择合适的计数点,测量包含这个点的一段时间内的位移Δx ,同时记录对应的时间Δt ,填入教材第23页中设计好的表1中.根据v =tx ∆∆算出刚填完的表1中各点附近的平均速度,把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度,抄入教材第24页表2中.从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况.五、用图象表示速度师:刚才我们从表2中的数据可以粗略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化情况,图象是表示变化规律的好方法,我们可以用图象来描述物体的速度变化情况,那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢?请同学们先看课文并回答.生:在方格纸上建立直角坐标系,用纵坐标表示物体运动的速度,用横坐标表示时间,根据表中各时刻的速度,将(v ,t )作为一组坐标在图象中描点,将点连线后得出的图象称为速度—时间图象(v-t 图象),简称速度图象.学生具体操作描点.师:我们从根据实测数据所描的点,可以从这些点的走向大致看出纸带速度的变化规律. 师:为了更清晰,你可以把这些点用折线连起来.在老师的提示和帮助下连线.师:速度的实际变化应该是比较平滑的,所以,如果用一条平滑的曲线来“拟合”这些点,曲线反映的规律应该与实际情况更接近.指导学生换用红色笔用平滑的线将刚才描过的点再重新描画一遍.师:我们现在来观察图象,可以更形象直观地显示自己手拉纸带的运动情况.六、 课堂小结电磁打点计时器和电火花计时器都是记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器.v -t图象:表示做直线运动物体的速度随时间变化的规律.某段时间图线与时间轴围成的面积值表示该段时间内物体通过的位移大小.形状一样的图线,在不同图象中所表示的物理规律不同.七、教学后记。

物理《必修1》1-4实验:用打点计时器测速度(教案)

物理《必修1》1-4实验:用打点计时器测速度(教案)

电火花计时器是利用火花放电时在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器,
粉纸盘套在低盘轴上,并夹在两条纸带之间。

当接通220V交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉
如果把纸带跟运动的物体连接在一起,打点计时器便在纸带上打下一系列的点,这些点既记录了运动物体在不同时刻的位置,也记录了相应的时间。

通过对纸带上点子之间距离的研究,可以了解物体运动的情况。

二、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,
使之增大一点。

纸带,从A点通过计时器到B点通过计时器,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
所示,则由图可知,在0-t2时间内( )
0~10s内物体的加速度大
的加速度大小是_______
____________ 。

BC D A
A,B两个物体从同一地点向同一方向做匀加速直线运动的速度图象.从图可知A物体运动初速度是
___________m/s,加速度是_________m/s2。

B物体运动初速度是________m/s,加速度是________m/s
27m
教师点评:打点计时器是高考的常考点,学生也能较容易的理解并接受它。

在记录运动信息方面的作用能让我们去分析物体的运动过程并找到相关的结果。

速度图像也是常考点,所以这个两个内容具有重要。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

§1.4 实验:用打点计时器测速度(2课时)一、教学目标(三维)1、知识与技能:(1)知道计时器种类、结构、工作电压和频率(周期)(2)掌握打点计时器的原理及其使用方法(3)掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力(4)能测定平均速度,画出v-t图象,通过图象来分析物体的运动情况2、过程与方法:(1)能分析、处理实验过程中出现的问题(2)掌握建立图像的一般规律,了解用图象研究物理问题的方法(3)掌握在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度这一近似方法3、情感、态度和价值观:(1)注意培养学生养成良好的实验习惯和实验及科学态度(2)注意培养学生的尊重原始测量的数据这一实事求是的科学态度二、设计思路本课是高中阶段的第一堂涉及实验的课程,使学生养成良好的实验习惯和实验态度显得非常重要,而且打点计时器是一个既重要又较难的实验,应该让学生多想.....、多看..、多动手“用打点计时器测速度”,对于刚进入高一的学生来说常常有许多疑惑:什么是打点计时器,如何使用打点计时器,又如何利用打点计时器测速度,如何利用测出的速度对物体的运动状态进行分析等,因此本课也应该围绕这些问题来而展开教学活动。

在这些问题中如何使用打点计时器在纸带上打出清晰的点是关键(当然后几个问题都很重要),以后的学习过程中会多次遇到,因此在教学过程中应采用边讲边做....的方式,特别要让学生多练,遇到问题也要让学生多想,激发他们探究的热情,并引导学生试着解决这些问题,从中体验成功的喜悦。

三、教学重点、难点1、教学重点及其教学策略:重点:打点计时器的使用方法教学策略:通过实验探索、观察思考和实际演练来加深理解2、教学难点及其教学策略:难点:对纸带上记录的原始数据进行处理测定瞬时速度,画出v-t图象,并通过图象来分析物体的运动情况教学策略:采用边讲边做的方式,遇到问题让学生多思考,激发他们探究的热情,并引导学生试着解决这些问题。

教师加强示范作用,学生规范训练四、教学资源电磁打点计时器、学生电源、导线、纸带、重垂、复写纸、固定夹、挂图五、板书设计§1.4实验:用打点计时器测速度1、打点计时器的构造 4、利用打点计时器测瞬时速度2、打点计时器的原理在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度3、打点计时器的操作 5、如何作v-t图象六、教学设计教师活动学生活动引入新课:中国在很早就发明了各种计时仪器?(展示日晷、壶漏、手表、大钟),走在世界的前列。

然而却在清代却没有抓住机遇,没有大的建树,基本是仿造国外的各种计时器。

为什么?今天我们就来研究一种新的计时器,它就是自大;对科学技术不重视;没有安定的社会环境;(对于我们学生来讲就不能骄傲自大,要相信科学技术反对迷信,同时也要珍惜目前良好的社会环境,学好本领,将来为祖国建设贡献自己的力量)。

打点计时器讲授新课1、打点计时器的构造:下面让我们来认识一下打点计时器(用实物投影仪展示两种打点计时器)并对照讲解打点计时器的结构以及各个组成部分的名称(附图1)。

2、打点计时器的原理打点计时器是怎么工作的呢?展示(附图2)(1)当线圈通以50赫的交流电时,线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。

由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的磁场作用下,振动片将上下振动,其振动周期与线圈中的电流变化周期一致,振动片的一端装有打点针,当纸带从针尖下通过时。

便打上一系列点。

这就是电磁打点计时器的原理。

(2)电火花计时器的原理:当接220v交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带上就打出一系列点迹。

教师活动一边听、一边看、一边认、一边想(附图1)小组讨论,学生代表回答。

(附图2)学生回答、补充、纠正。

学生活动提问:(1)打点计时器使用的是直流电还学生思考回答:(1)电磁打点计时器(电火花计时器)使用的都是交流电;是交流电?其工作电压为多少?(2)同学们你们知道:相邻点之间对应的时间为多少?5个间距对应的时间为多少秒?前者的电压为10v以下,后者的电压为220v(2)相邻点之间对应的时间为0.02秒,5个间距对应的时间为0.10秒。

思考:(1)能否用直流电?为什么?(2)可不可以用100赫的交流电?如果可以那相邻点之间对应的时间为多少?(3)电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置?(4)先闭和电源,还是先拉纸带?学生思考回答:(1)不可以,振动片不会上下振动。

(2)可以,时间为0.01秒。

(3)纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面。

(4)先闭和电源,等计时器正常工作后,再拉纸带。

1、打点计时器的操作教师边讲解、边操作①安装好复写纸并将打点计时器固定在桌子边缘。

②将纸带穿过限位孔并从复写纸圆片下穿过。

③将打点计时器接入50 Hz交流电源,从交流4 V开始,观察振动片振动情况,若振动片振幅较小,再升高电压至6 V。

○4打点计时器工作,待1~2 s再拖动纸带打出点。

观察点迹是否清晰,打完点后,立即关闭电源。

学生先认真观察、认真听讲、然后再自己动手操作。

肯定会出现:纸带上打不出点或点迹颜色过淡,那可以先请学生自己尝试着解决实验过程中出现的各种问题思考:(5)打点计时器的打点周期取决于什么因素?(6)打点计时器打出的纸带可以记录哪些信息?(7)怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?在如图中打出的D、G两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少?(8))什么是纸带上的打印点,什么是纸带上的测量点?教师活动学生思考回答:(5)打点计时器的打点周期取决于电源的频率(较难)。

(6)打点计时器打出的纸带可以记录时间、位移。

课时(7)用刻度尺测出DE间的位移xΔ及对应的时间tΔ,再利用txvΔΔ=/求得(8)纸带上的点就是打印点,而那些标上字母的打印点是测量点或计数点。

(第1课时)学生活动2、测瞬时速度:什么是瞬时速度?如何测瞬时速度?或用打点计时器测量瞬时速度的思想方法是什么?学生回答、补充。

学生回答、补充、纠正(0.02秒,0.10秒都可以看成是极短的时间)FDxΔ?=Δt讲解:在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度。

即在如图测量出包括E点在内的D,F两点间的位移△x和时间△t,算出纸带在这两点间的平均速度v=△x/△t,用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度.说明:△x/△t可以大致表示E 点的瞬时速度,D、F两点离E 点越近,算出的平均速度越接近E点的瞬时速度.然而D,F两点距离过小则测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点.学生动手:根据粗略表示某点瞬时速度的方法,选择合适的测量点,测量包含这个点的一段时间内的位移△x,同时记录对应的时间△t ,填人下表(课本23页表1)中.手拉纸带的速度—时间图象距离xΔ/cm 时间t/s 速度v/(cm·s-1)3、如何作v-t图象?刚才我们从表中的数据可以粗略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化情况,还有没有其它的方法来直观反映这个速度随时间的变化呢?师:图象是表示变化规律的好方法(许多…见附),我们可以用图象来描述物体的速度变化情况,那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢?请同学们先看课文并回答.为了更清晰,你可以把这些点用折线连起来速度的实际变化应该是比较平滑的,所以,如果用一条平滑的曲线来“拟合”这些点,曲线反映的规律应该与实际情况更接近。

思考:图象上每一点的意义是什么?学生回答、补充、纠正:图表、图像、表格等学生回答:在方格纸上建立直角坐标系,用纵坐标表示物体运动的速度,用横坐标表示时间,根据表中各时刻的速度.将(v,t)作为一组坐标在图象中描点,将点连线即建坐标系、描点、作图学生在老师的提示和帮助下具体操作:描点、连线指导学生换用红色笔用平滑的线将刚才描过的点再重新描画一遍(更形象直观地显示自己手拉纸带的运动情况)学生:表示该时刻物体的瞬时速度。

教师总结画图步骤:1、画出纵横坐标2、选择合适的单位3、确定合适的最小分度4、对照表格在坐标纸上描出点5、用一条平滑的曲线来“拟合”描出的各点(教师在学生实际演练的过程中要及时巡视,发现问题及时纠正,如果问题具有普遍性那要及时讲评。

)4.典型例题【例1】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上不需要测量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【例3】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,当电源频率为50 Hz时,振针每隔0.02 s在纸带上打一个点,现在用此打点计时器测定物体的速度,当电源的频率低于50 Hz 时,数据计算仍然是按照每隔0.02 s打一个点来处理的.则测出的速度数值与物体的实际速度相比,是偏大还是偏小?为什么?【例2】课本27页《问题与练习》3题本课小结:1、打点计时器的构造2、打点计时器的原理3、打点计时器的操作4、利用打点计时器测瞬时速度5、如何作v-t图象?布置作业1、认真复习《利用打点计时器测瞬时速度》的各个知识点2、完成实验报告、数据处理3、课本26页《问题与练习》1、2、4题七、教后反思正如设计思路中所谈到的一样,本课是高中阶段的第一堂涉及实验的课程,而且一个是既重要又较难的实验,上好本堂课是很不容易的,请注意以下几个关键点:1、打点计时器的原理及数据处理。

2、教师要能熟练处理实验过程中出现的各种问题。

(如:打不出点或点迹颜色过淡等)3、如何作好v-t图象?及作图的一般步骤。

4、速度图像的含义及应用。

附:我国某城市房价走势图。

相关文档
最新文档