高中物理新课标版人教版必修一优秀教案：实验：用打点计时器测速度
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。
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
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”
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。
[精品]新人教版必修1高中物理1.4实验：用打点计时器测速度优质课教案
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【教目标】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，并会安装和使用打点计时器。
2会根据纸带上的点分析速度的变情况，并会测定平均速度和测量瞬时速度。
3明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出实验中的速度—时间图象。
4通过对纸带的处过程培养生获取信息、处信息的能力，体会处问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量物量的方法。
5通过画速度—时间图象培养生用图象法处据的能力，体验工具在物发展中的作用。
【教重点】【教过程】一、导入新课测定物体的运动速度并不是一件容易的事,特别是物体的速度在不断变时为了简我们今天只研究物体的直线运动当物体沿直线运动时,其位移在不断变,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体的运动信息怎样记录呢?请同桌的两位同合作用彩笔和纸带模拟打点计时器思考1 彩笔打出的点能不能准确记录纸带的位置?2 在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有无影响?[]生讨论师总结彩笔打出的点可以记录纸带的位置但在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有影响(拉的越慢纸带上点越密,反之就会越稀疏)考虑到用手打点的时间间隔不能准确相等,所以无法准确测定物体的运动速度原因在哪?生原因出在用手打点时的时间间隔不能严格相等,要是有一台打点时间间隔严格相等的仪器问题就可以解决了二、新课教师我们今天要介绍的打点计时器就是可以精确记录时间间隔和位移的仪器（一）电磁打点计时器布置生阅读打点计时器的说明书明确打点计时器的结构,各部分的名称,工作原及使用方法师总结电磁打点计时器是一种使用交流电的计时仪器工作电压为6V以下当电频率为50Hz时, 打点计时器每隔002打一个点通电前把纸带穿过限位孔并压在复写纸的下面通电时,线圈产生的交变磁场使振动片磁,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,在永久磁铁的作用下,振动片将上下振动其振动周期与线圈中交流电的周期一致,即为002如果纸带运动，振动片一端的振针就会在纸带上打出一系列的点思考电磁打点计时器用低压交流电工作,能不能用直流电呢,为什么?师总结电磁打点计时器的工作原是靠交流电的方向改变改变电磁铁的磁极方向,从而使振动片上下振动的,且振动片的频率与交流电的频率一致若使用50Hz的交流电打点周期正好是频率的倒为002若使用直流电振动片将无法振动, 打点计时器将打不出点!（二）电火花打点计时器布置生阅读打点计时器的说明书明确打点计时器的结构,各部分的名称,工作原及使用方法师总结电火花打点计时器可以代替电磁打点计时器使用与电磁打点计时器不同的是电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电使用时将电插头直接插在交流220V插座内就可以了电火花打点计时器用墨粉和电火花打点墨粉盘夹在两条纸带之间,当按下脉冲输出开关时会产生高温电火花,高温电火花可以使墨粉汽在纸带上当输入交流电的频率是50Hz时,电火花打点计时器也每隔002打一个点实验时纸带的两面可以重复使用,注意降低实验成本[]思考1从原上讲两种打点计时器哪中误差更小,为什么?生讨论师总结电磁打点计时器使用时阻力较大阻力包括振针和纸带间的摩擦以及限位孔和纸带间的摩擦而电火花打点计时器在使用过程中阻力极小,这极小的阻力自纸带运动的本身而不是打点时产生的,因而系统误差较小同时电火花打点计时器操作简易,安全可靠思考2 打点计时器能记录哪些信息?生时间(时间间隔)和位移（三）练习使用打点计时器生自主阅读教材中的实验步骤提示教师指导生练习使用打点计时器并引导生思考下列问题问题1 电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带?师总结将复写纸套在复写纸定位钉上,推动调节片可以调节复写纸位置将纸带从复写纸圆片下穿过即可问题2 振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况?怎样调节?师总结 1可能是复写纸该换新的了2可能是振动片的振动幅度太小了,可以调节振动片的位置[,,] 3可检查压纸框的位置是否升高而阻碍了振动片使振针打不到纸带上,可将压纸框向下调节到原的位置4可能是振针的位置太高,调节振针直到能打出点为止5可能是选择的电压太低,可适当调高电压。
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。
人教版高中物理必修1 第一章第4节实验：用打点计时器测速度
人教版高中物理必修1 第一章第4节实验：用打点计时器 测速度
人教版高中物理必修1 第一章第4节实验：用打点计时器 测速度
3.打出的点迹不够清晰的原因可能是？ (ABCDE) A：电源电压偏低 B：永磁体磁性不足 C：振针位置过高 D：复写纸陈旧 E：振动片不在永磁体的中央
0 12 3 4 5 6 7
x/cm7.40 9.45 11.40 13.47 15.65 17.65 19.60 20.03
t / s 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
V /(m.s )-1 0.370 0.473 0.570 0.674 0.783 0.883 0.980 1.00
尖端放电
实验中，你用的是电磁打点计时器还是电火花打点 计时器？从原理上考虑，哪一种对实验可能引起较
大的误差？为什么？
（1）、电磁打点计时器是通过电磁感应使振针做 受迫振动，在振动过程中振针通过复写纸在纸带 上打点。
（2）、电火花打点计时器是通过高压放电后将碳 末留在纸带上得到点迹。
因为电磁打点计时器打点时振针与纸带存在摩擦阻力， 而电火花打点计时器摩擦阻力较小，所以：
•
3.家庭在西洋是一种界限分明的团体 。在英 美，家 庭包括 他和他 的妻以 及未成 年的孩 子。而 在我们 中国“ 家里的 ”可以 指自己 的太太 一个人 ，“家 门”可 以指叔 伯侄子 一大批 ，“自 家人” 可以包 罗任何 要拉入 自己的 圈子， 表示亲 热的人 物。
•
4.这表示了我们的社会结构本身和西 洋的不 同，我 们的格 局不是 一捆一 捆扎清 楚的柴 ，而是 好像把 一块石 头丢在 水面上 所发生 的一圈 圈推出 去的波 纹，愈 推愈远 ，愈推 愈薄。 每个人 都是他 社会影 响所推 出去的 圈子的 中心。 被圈子 的波纹 所推及 的就发 生联系 。
高中物理人教版必修1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目标1、知识与技能：（1）了解打点计时器的原理,会使用打点计时器。
（2）会对纸带上记录的原始数据进行处理,会用打点计时器测瞬时速度。
（3）能描绘v-t图象，理解图象的物理意义,会通过图象来分析物体的运动情况。
2、过程与方法：（1）体会实验在物理学发展中的作用。
（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)培养学生的信息收集和处理能力，分析、解决问题能力（4）了解极限思想在处理模型和实际中的作用。
3、情感、态度和价值观：（1）培养学生养成良好的实验习惯。
（2）培养学生尊重事实敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神. （3）培养学生合作与交流的精神，养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯。
教学重点1、打点计时器的使用方法。
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.教学难点对纸带上记录的原始数据进行处理，描点法画v-t图象，并通过图象来分析物体的运动情况。
教学方法：自主探究、合作交流教学资源多媒体课件、视频资料、图书馆相关资源、电磁打点计时器（已调节好的、缺少限位孔的、振针未调合适的）、电火花计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、坐标纸、实物投影仪、秒表教学过程一、打点计时器引入：师：请同学说一说你知道的计时器仪器有哪些？学生回答，相互补充。
肯定学生的回答。
展示：古代日晷、漏滴、手表（钟表）、秒表、原子钟、视频片段007用脉波，结合对车速的估计和身体倾斜方向估测被绑架后方位，渗透打点计时器的原理。
问：如何测定一人走路时经过某标杆时的速度？直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的，我们在测量时可以尝试用秒表和尺子通过测量物体运动的时间和位移来计算物体运动的速度。
.课堂活动：每组同学互相合作测量直尺自由落体（短时间）内的平均速度，计算并对比展示。
对比结果回答问题：造成结果差别很大的原因是什么？生：精确度小，人反应有快慢。
人教版高中物理必修一教案实验：用打点计时器测速度
1.4 实验：用打点计时器测速度★新课标要求（一）知识与技能1、了解两种打点计时器的结构和工作原理。
2、会安装并使用打点计时器。
3、理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。
4、明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度—时间图象。
（二）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、通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、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—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。
（三）情感、态度与价值观1、感觉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生活实际的意识。
2、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妙。
3、培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。
★教学重点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。
★教学难点1、对纸带数据的处理。
2、画图象的方法。
★教学方法教师启发、引导，学生自主阅读、思考，亲自动手实验，并讨论、交流学习成果。
★教学过程（一）课前活动教师活动：课前布置学生预习本节实验。
学生活动：学生看书明确实验的各项任务及实验仪器。
（二）进行新课1、对“打点计时器的认识”的学习教师活动：教师布置学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点部分学生活动：观察打点计时器并阅读其使用说明书，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。
教师活动：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。
学生活动：动手练习使用打点计时器，打出几条纸带，讨论怎样获取数据，并用列表格的形式把数据列出。
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4 实验：用打点计时器测速度
整体设计
物理是以实验为基础的自然科学，物理实验是学生获取知识，进行知识创新的重要手段，是培养学生的科学兴趣、科学态度和提高学生终身学习能力的重要途径.本课是高中第一节实验课，应向学生介绍实验室要求及安全注意事项.让学生认识实验在物理学中的地位和作用，掌握物理实验的一些基本技能，会使用基本的实验仪器，能独立完成物理实验.本教学设计重在让学生体验物理实验的过程，培养他们正确的科学态度和科学精神，感受实验的乐趣.将实验教学与其他教学内容紧密地结合在一起的教学形式是本教学设计的一个特点.实验课以学生活动为主、教师合理指导.本节课为后续实验——探究小车速度随时间变化的规律作铺垫.本节课要求学生通过教科书和阅读“说明卡”观察仪器，掌握使用打点计时器在纸带上记录时间和位移的技能，并运用这一技能测定平均速度，画出v-t图象.了解图象研究物理问题的方法.
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.
教学难点
处理纸带的方法，用描点法画图象的能力.
时间安排
2课时
三维目标
知识与技能
1.了解电磁打点计时器和电火花计时器的构造、差异及功能.
2.能够阅读产品说明书，掌握打点计时器的使用方法.
3.初步学会从纸带上获取时间和位移等实验数据信息进行处理，测定物体的运动速度.
4.学会建立物体运动的vt图象.
过程与方法
1.通过实验探究过程，了解物理学的研究方法，培养学生信息收集和处理能力，分析、解决问题能力和交流、合作能力.
2.初步了解用图象描述和研究物理过程的方法，体会数学在物理知识中的应用.
情感态度与价值观
1.在实验活动中，培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学精神.
2.在探讨问题的过程中，鼓励学生主动与他人合作，交流思想，感受团队精神，体验探索的乐趣.
课前准备
电磁打点计时器、电火花计时器、纸带（每小组两条）、透明塑料刻度尺（长度在30 cm 以上）、学生电源（使用4 V——6 V交流电压挡）、导线若干、自制课件.
教学过程
导入新课
活动导入
1.同桌之间，一位同学手拿一支彩色画笔，另一位同学牵动一条宽约1 cm的长纸带，使纸带在笔下沿着直线缓慢向前移动.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？
2.两位同学竞走比赛，为了比较他们的运动情况，现在让每位同学都提着底部穿孔、漏沙、比较均匀的两个沙袋一起竞走，然后通过他们的漏沙情况来判断他们的匀速运动情况和加速情况.
问题导入
古时候由于生产力不发达,计时的方法是滴水法和日影法等原始的方法.随着科学技术的发展，今天的计时方法既有钟表一般的计时器，还有精度极高的光电计时器.在实验中我们还用到打点计时器.当打点计时器外接交流电源的频率为50 Hz时，打出的纸带上相邻两点间的时间间隔为多少？而美国、加拿大及日本的西部地区常用的交流电频率是60 Hz，若接在打点计时器上，打出的纸带上相邻两点间的时间间隔又为多少？
推进新课
测定物体的速度并不是一件容易的事情，特别是当物体的运动速度在不断变化时，测定某时刻的速度更是比较困难的，如上下飞舞的蝴蝶，要确定它某一时刻的速度是很困难的.我们现在只研究直线运动的速度的测量问题.
教师引导：当物体沿直线运动时，其位移在不断变化，要研究物体的运动，我们首先要准确记录物体运动的信息.直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的，我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移，再经过计算或作图来判断物体的运动情况.在实验中，我们可以使用秒表和尺子，直接测量物体运动的时间和位移，但当物体运动速度太快时，采用这种方法的测量误差较大.打点计时器就是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器，我们可以通过测量位移和时间来计算物体运动的速度以及速度的变化快慢.
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.（如图1-4-1）
图1-4-1
提出要求：课件展示电磁打点计时器的大幅实物照片，方便教师的讲解和学生的讨论交流.
请同学们观察一下，阅读其使用说明书，说说它的工作原理.
归纳总结：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面不断变化，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.
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？
学生通过阅读学习电磁打点计时器的工作原理，能够总结归纳：
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。