高中物理 实验 用打点计时器测速度教学课件 新人教版必修1
人教版物理必修一1.4 实验：用打点计时器测速度 教学设计
1 / 8 《用打点计时器測速度》教学设计
【课题】用打点计时器測速度
【教材】人民教育出版社《物理》必修I 第一章第四节
【课型】实验课
【课时】1课时
【教材分析】
内容分析
一、打点计时器原理及构造；二、练习使用打点计时器；三、用打点计时器测量瞬时速度；四、用图像表示速度、v—t图像。强调能力的培养，如阅读仪器说明书、从图像获取数据、分析数据、用图像描述研究物理过程的能力。
教材的地位和作用
课本P24-25问题与练习中出现了匀速、匀加速、匀减速运动的图像，编者的意图是巩固速度与瞬时速度的意义，加深对图像的理解，为下一节《加速度》的教学做准备。
新旧教材的对比
新教材 旧教材
改 名 用打点计时器测速度 练习使用打点计时器 提供测速度一种方法
变 更 打点计时器是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器 打点计时器是一种计时仪器
测量点（计数点） 计数点
如上表所示，从课题的名称、编排、内容上有很大变化。旧教材放在实验里。新教材放在了课本里，用较为正式、较长的篇幅，共7页来介绍，可见其地位的变化。老教材只要求测量手的运动平均速度，判断是否做匀速运动。新教材强调了能力的培养，如阅读仪器说明书、从图像获取数据、分析数据、用图像描述研究物理过程的能力。
【学生学情分析】
1.学生已经具备的知识准备有：平均速度和瞬时速度的概念，长度的测量方2 / 8 法，即刻度尺的使用。
2.学生的障碍：瞬时速度和平均速度的区别，记录、处理实验数据时有效数字位数问题。
【教学目标】
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，测定物体的速度④学会建立物体运动的v—t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、解决问题和交流、合作能力。
14实验：用打点计时器测速度1
高一物理必修2 教案 第七章 机械能守恒定律
平川中恒学校 物理备课组 第 1 页
课题1.4 实验：用打点计时器测速度
主备人 审核人 授课教师 授课班级
【三维目标】
【知识与能力】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，并学会安装和使用打点计时器。
2.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物理量的方法。
5.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。
【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．
【情感态度与价值观】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生活实际的意识．
【教学重点】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，并学会安装和使用打点计时器。
2.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和测量瞬时速度。
【教学难点】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.通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问高一物理必修2 教案
必修1第一章第3-4节运动快慢的描述──速度_实验：用打点计时器测速度
1
一、学习目标：
1. 理解瞬时速度和平均速度、速度和速率。
2. 把握v－t图像中速度变化的规律。
二、重点、难点：
重点：求解平均速度、速度、速率
难点：通过图像判断速度，通过纸带求解速度。
三、考点分析：
内容和要求
考点细目 出题方式
瞬时速度和平均速度，速度和速率 各种速度的求解 填空、选择题
各种速度之间的区别
v－t图像中速度变化的规律 v—t图像中速度大小的求解和方向的判断 选择题，与其他知识结合出题 通过纸带求解速度
1. 几个量的概念理解
2. 几个量的区别
平均速率 平均速度
区别 物理意义 某一段时间内物体运动的快慢 某一段时间内物体运动的快慢及运动的方向
大小 平均速率＝路程/时间 平均速度＝位移/时间
性质 标量，只有大小、没有方向 矢量，速度除了大小还有方向，方向是此时轨迹曲线的切线方向
共同点 ①二者单位相同，都是“米/秒”
②都用来描述速度的快慢
（1）瞬时速度——物体在某一时刻的速度，带方向的
瞬时速率——物体在某一时刻速度的大小，不带方向的
（2）平均速率与瞬时速率仅描述速度的大小
（3）平均速度与瞬时速度则包含了速度的大小和方向
（4）平均速率与平均速度描述一段时间内的速度大小
（5）瞬时速率与瞬时速度描述一个时间点的速度大小
运动快慢的描述──速度
实验：用打点计时器测速度
2 知识点一：平均速度与瞬时速度的应用
例1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 平均速度就是速度的平均值
B. 瞬时速率是指瞬时速度的大小
C. 火车以速度v经过某一路段，v是指瞬时速度
D. 子弹以速度v从枪口射出，v是平均速度
例2. 有关瞬时速度、平均速度、平均速率，下列说法中正确的是（ ）
A. 瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度
B. 平均速度等于某段时间内物体运动的位移与所用时间的比值
C. 做变速运动的物体，平均速率就是平均速度的大小
人教版高一物理必修一第一章1、1质点、参考系和坐标系1、4用打点计时器测速度
高一物理◆ 编制人： 审核人：
年级 姓名 授课时间
课
题 1、4实验：用打点计时器测速度 课型 新授课
学习
目标 【知识与技能目标】：
1、 了解电磁打点计时器、电火花计时器的基本结构，以及基本原理；
2、 能正确、熟练的使用打点计时器；
3、 会根据纸带上的点迹计算物体的平均速度，及瞬时速度；
【过程与方法】：
通过学生分组实验，让学生理解并且学会实验的基本过程。
【情感态度与价值观目标】：
通过自己做实验，让学生增加对实验器材的了解，认识到研究物理的基本途径
学习
重难点 【重点难点】：
1、 了解打点计时器的使用方法和在实验中的应用；
2、 知道如何计算纸带上各点的速度；
3、会在v-t图像上描点，并描述物体运动的规律；
教学过程与内容 随堂笔记
【课前预习案】
通过学生仔细读课本，认识到两种打点计时器的基本原理，从而会基本操作及相关知识！
一、打点计时器：
1、 电磁打点计时器的基本原理
电磁打点计时器是一种_____仪器，使用______电源，工作电压在____以下，当电源频率是50HZ时，它每隔____打一个点。通电前，先把纸带穿过________，再把套在轴上的_______压在纸带上面。
2、 电火花打点计时器的原理
电火花计时器的原理与电磁打点计时器相同，工作电压是____的交流电，当电源频率是50HZ时，它每隔____打一个点。电火花打点计时器在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是______和________。这种打点计时器工作时，只待运动所受的阻力比较______，实验误差就比较_______.
思考1: 从原理上讲两种打点计时器哪种误差更小,为什么?
思考2: 打点计时器能记录哪些信息?
通过预习，你对本节课内容有哪些了解？
二、练习使用打点计时器
安装好器材，启动电源，用手________的拖动纸带，纸带上就打下一行小点，随后立即关闭电源，取下纸带，从较清晰的某一点开始，数出n个点，则从第一个点到第n个点的运动时间Δt=________,用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离Δx..
高一物理必修1 实验：用打点计时器测速度2
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1 / 3 高一物理必修1实验：用打点计时器测速度2
【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．图象的画法与对图象理解。
【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：
电磁打点计时器 电火花计时器
电源电压 4～6V的交流电 220V的交流电
电源频率 频率为50Hz，每隔0.02s打一个点
特 点 纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小
〔二〕练习使用打点计时器
〔步骤详见课本P22〕
〖思考与讨论〗 word
2 / 3 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，必要时要进展调节或更换器材。
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。
【创新设计】2014-2015学年高一物理人教版必修一教案：1.4 实验：用打点计时器测速度 Word版含解析
1.4 实验：用打点计时器测速度
[目标定位] 1.了解两种计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用.2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.3.会用图象表示速度随时间变化的规律．
一、了解打点计时器
1．作用及分类
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，它每隔0.02_s打一次点，打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移，供高中学生实验用的计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种．
2．电磁打点计时器
(1)工作电压：6_V以下的交流电源；
(2)原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动．这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点．
3．电火花计时器
(1)工作电压：220_V交流电源；
(2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的静脉电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上打出一行点迹．
4．两种计时器误差比较
电火花计时器使用中运动阻力极小，因而系统误差较小．
想一想：
计时器打点时，计时器和纸带之间的摩擦会对物体的运动造成影响，用哪种打点计时器做实验时，实验误差更小呢？
答案 因为电火花打点计时器是靠电火花和墨粉来打点的，所以对纸带的运动带来的阻力很小，使系统误差更小．
二、用打点计时器测量平均速度
根据v＝ΔxΔt可求出任意两点间的平均速度，其中Δx是纸带上两点间的距离，Δt是这两点间的时间间隔．
想一想：
如果纸带上的点迹分布不均匀，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？
答案 较小
三、用打点计时器测量瞬时速度
纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示，即根据v＝ΔxΔt，当Δt或Δx较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度．
如图141所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即vE＝ΔxΔt.
高中物理必修一 实验用打点计时器测速度解析版
第1.4课（实验）用打点计时器测速度
一、实验原理
1.两种打点计时器的比较
电磁打点计时器电火花计时器结构示意图打点原理电磁作用下振针上下周期性振动打点脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴放电打点工作电压6 V以下交流电源220 V交流电源打点周期0.02 s0.02 s阻力来源纸带与限位孔、复写纸的摩擦，纸带与振针的摩擦纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦，比前者小功能功能相同，都是计时仪器
电磁打点计时器的工作原理
如图所示，当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动，由于交流电的方向每个周期要变化两次，因此振片被磁化后的磁极要发生变化，永久磁铁对它的作用力的方向也要发生变化．振动片的一端装有打点针，当纸带从针尖下通过时，便会打上一系列点．
二、实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220 V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等。
打点计时器的作用
1. 测时间（直接测出，电源频率 50 Hz，每隔 0.02 s秒打一个点）。
2. 测位移（直接测出）。
3. 测纸带的速度（间接测出），研究物体的运动。
4.分析纸带 → 研究物体运动
用打点计时器测量瞬时速度
（1）测平均速度：xtv
方法：先取计数点0，1，2，3，4……用刻度尺量出计数点间的距离（位移）Δx，计入表格，同时记下对应的时间Δt，然后根据公式算出平均速度。
（2）测瞬时速度：
当Δt无限小的时候，两点间的平均速度近似等于两点间某点的瞬时速度，故——用两点间的平均速度代替两点间某点的瞬时速度。
三、实验过程
1.实验步骤
(1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面。
(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V的低压交流电源上。
(3)接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点。随后关闭电源。
高中物理2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律教案新人教版必修1
1．实验：探究小车速度随时间变化的规律
知识纲要导引
核心素养目标
(1)经历匀变速直线运动的实验过程．了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用．
(2)能用公式和图象描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性．
(3)探究小车速度随时间变化的规律．
(4)认识实验对物理学发展的推动作用.
知识点一 实验探究
一、实验目的
1．进一步练习使用打点计时器．
2．利用v t图象处理数据，并据此判断物体的运动性质．
3．能根据实验数据求加速度．
二、实验原理
1．利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式vn＝xn＋xn＋12T，即用以n点为中心的一小段时间间隔的平均速度代替n点的瞬时速度．
2．用描点法作出小车的v t图象，根据图象的形状判断小车的运动性质，若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动．
3．利用v t图象求出小车的加速度．
三、实验器材
打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源．
四、实验步骤
1．如图所示，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．
2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面．
3．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点．
4．换上新的纸带，重新实验两次．
5．增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验． 控制实验条件的原因
①细线、纸带保持水平状态：保证小车运动的加速度不变．
②小车要靠近打点计时器：保证纸带上打出足够多的点．
③钩码个数适当：便于分析实验数据和作图．
④先打点后释放小车：保证纸带上有足够多的点．
知识点二 数据处理
1．表格法：
(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4、…，如图所示．
人教版高中物理必修一第5讲：实验：用打点计时器研究匀变速直线运动(教师版).docx
实验：用打点计时器研究匀变速直线运动
&大脑体操）
爲作业完成情况）
，占教学目标）
1. 了解打点计时器的使用规则；
2. 常握匀变速直线运动的两个重要推论；
3. 掌握用打点计时器测算速度和加速度的方法;
1•固定打点计时器：将打点计吋器纸带限位器与长木板纵轴位置对齐，使纸带、小车拉线和定
滑轮在一条直线上。
2•会用复写纸调节片：安装复写纸时，先将复写纸调节片向外拉出，将复写纸圆片孔套在复写
纸定位销上，向里推调节片，可调节复写纸的位置。
3•将纸带穿过限位孔，从复写纸下穿过压纸框，从另一侧限位框穿出。
4. 电源是50Hz、4・6V的交流电。开启电源等待l・2s再由小车拖动纸带。纸带打完后立即切断
电源，这样做可以避免因线圈发热而导致损坏。
打点计时器常见故障以及可能原因:
现象 可能原因
打点不清晰
振针过高；
电压太低，振幅小： 复写纸用得太久； 永磁体磁性不足；
振片不在永磁体屮央。
打的不是点， 是短线 振针过低； 一.打点计时器的使用
圏141电磴扌］点计时需 正总冲输出扭皮
电源捕弘见带r
HE 14-2电火花「苛器
所加电压太高，振幅过大：
打直线或无点 所加的电源为直流电源
打双点 振针松动
二、用打点计时器计算匀变速直线运动某点瞬时速度的方法
利用匀变速直线运动的推论：中间时刻瞬时速度等于该段平均速度，即
三、用打点计时器计算匀变速直线运动加速度的方法
利用匀变速直线运动的推论：相邻相等时间间隔的位移差相等：Ax=aT2
为了精确，我们要多测量取平均值，所以如果有四小段位移，用a-（X4+Xffi+X1）,如有六小段
四、实验要点：
1•先打点，后运动。即一定要先接通电源，待打点稳定后，再释放物体进行运动；
2. 电源一般都是50Hz,所以每两点I'可的时间I'可隔是0.02s,可绝大多数的题，都会“每隔4点取 一点”，或者''每5点取一点”，或者“图中每两点之间有四点未画出”等，所以用来计算的吋间间 隔 T
第1.4节 实验：用打点计时器测速度-一键穿透物理必修1同步讲学
第一章 运动的描述
第4节 实验：用打点计时器测速度
1.了解电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理，学会使用打点计时器.
2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.
3.理解速度随时间的变化图象，并能根据图象分析物体的运动．
1．打点计时器作用及分类
打点计时器是一种使用交流(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，当电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移．供高中学生实验用的打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种．
2．电磁打点计时器
(1)工作电压：6V以下的交流(填“交流”或“直流”)电源．
(2)原理：接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动．这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点．
3．电火花计时器
(1)工作电压：220V交流(填“交流”或“直流”)电源．
(2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹．
4．两种打点计时器误差比较
电火花计时器使用中对纸带运动阻力极小，因而系统误差较小．
考点一、练习使用打点计时器
1．实验步骤
(1)把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带．
(2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电磁打点计时器接6V低压交流电，电火花计时器接220V交流电)．
(3)先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打下一行小点，随后立即关闭电源．
(4)取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n－1个，则纸带的运动时间Δt＝(n－1)×0.02s.
(5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx. (6)利用公式v＝ΔxΔt计算出纸带在这段时间内的平均速度．
2．注意事项