人教版高中物理必修一教案《实验用打点计时器测速度》
学校：临清 学科：物理
第一章 1.4《实验用打点计时器测速度》2
课前预习学案：
预习目标：
1、了解两种打点计时器的构造、原理和使用方法；
2、知道两种计时器的工作电压，打点周期。
预习内容：
一、电磁打点计时器（阅读说明书）
工作电压： 打点周期 振针打点不清晰或打不出点的原因可能是什么?应
怎样调节?
二、电火花式计时器 （阅读说明书）
工作电压： 打点周期 从原理上讲两种打点计时器哪中误差更小,为什么?
提出疑惑：
课内探究学案：
学习目标：
1、学会利用打上点的纸带研究物体的运动情况，会测量物体的速度，掌握一些处理数据的基
本方法；
2、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。
学习过程：
练习使用电磁打点计时器.
（1）把电磁打点计时器固定在桌子上面。
（2）接通10V以下交流电源, 用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，立即关闭电源。
（3）取下纸带，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, 点之间的
间隔数为（n-1）个，用Δt = 0.02(n-1) s, 计算出纸带从第一个点到第n点的运动
时间。
（4）用刻度尺测量出从第一个点到第n个点的距离Δχ。利用公式v=Δχ/Δt计算出纸带
在这段时间内的平均速度，把测量和计算的结果填入表1中。
表1： 纸带在某段时间内的平均速度
点数n 点间隔数n-1 运动时间Δt(s) 位移Δχ(m) 平均速度v ( m/s )
( 5 ) 把打点计时器固定在长木板上，钩码通过细线拴在小车前，小车后连接纸带，打开电
源，钩码拉着小车打出一条纸带。在纸带上找出连续的六个点，分别标上记号A、B、C、D、E、
F, 用刻度尺量出相邻的两点间的距离Δχ1,Δχ2,Δχ3, Δχ4, Δχ5，把数据填入表2，
根据这些数据，判断纸带的这段运动是匀速运动还是变速运动，是加速运动还是减速运动，
并写明理由。
表2：纸带的运动情况
A 和B的距离 Δχ1(m) B和C的距离 Δχ2(m) C和D的距离 Δχ3( m) D和E的距离 Δχ4( m) E和F的距离
Δχ5( m)
判断结果和理由：
（6）在纸带上方选取点能看清的一段，将某个能看清的点表为0，以后每隔0.1s标一个测量
点，测量包含某个测量点在内的一段位移Δχ，记录在表3中，同时记录对应的时间Δt（设
电源频率是50Hz）。
表3： 纸带在几段时间中的位移和平均速度
位置 0 1 2 3 4 5
Δχ( m)
Δt ( s)
v ( m/s )
(7)建立v-t坐标系，在坐标纸上画出小车的速度时间图像，并从图像上说明小车的运动情
况。
当堂检测：
1．根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ( )
A．时间间隔 B．平均速度 C．位移 D．瞬时速度
2．某同学将纸带穿过限位孔，接通打点计时器的电源，拉动纸带，但在纸带上打不上点，其
可能原因是 ( )
A．复写纸放反 B．使用了直流电源 C．振针过短 D．纸带运动过快
3．打点计时器打点的周期，决定于 ( )
A．交流电压的高低 B. 交流电的频率；
C．永久磁铁的磁性强弱； D. 振针与复写纸间的距离．
4. 在“练习使用打点计时器”的实验中，下列操作正确的是 ( )
A．打点前，小车应靠近打点计时器，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车
B．要舍去纸带上密集点，然后选取计数点。
C．打点频率为50Hz，每四个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.01S。
D．实验中应使小车速度尽量小些。
5. 一学生在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，这可能是
因为 ( )
A．打点计时器错接在直流电源上；
B．电源电压不稳定；
C．打点计时器使用的电压频率不稳定；
D．振针到复写纸片的距离太小
课后练习与提高：
6．在练习使用打点计时器的实验中，某同学操作中有以下实验步骤，步骤顺序排列正确的是
( )
①把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上，按下脉冲输出开关，用手水平的
拉动两条纸带，纸带上就打下一列小点
②把电火花计时器固定在桌子上
③将纸带穿过打点计时器的限位孔，检查墨粉纸盘是否已经正确的套在纸盘轴上，检查
两条白纸带是否已经正确的穿好，墨粉纸盘是否已经夹在两条白纸带之间
④用刻度尺测量纸带通过的距离x
⑤取下纸带数一下纸带上共有多少个点，记为N，则点子的间隔数为（N -1），纸带的运
动时间为（N -1）0.02 s
⑥计算纸带运动的平均速度： v=Δx/Δt，把结果填入下表：
A．①②③④⑤⑥ B. ②③①④⑤⑥ C. ②③①⑤④⑥ D. ②①③⑤④⑥
7. 质量都是m的物体在水平面上沿直线运动，图1-4中，A、B、C、D是它的运动图象，由图
象可知 ( )
A．图B表明物体做匀速运动
B．图C表明物体做减速直线运动
C．图D表明物体做加速直线运动
D．图A表明物体做匀速运动
8．如图1 -5所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始
依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6，现在量得0、1间的距离x1=5.18 cm，1、
2间的距离x2=4.40 cm，2、3间的距离x3=3.62 cm， 3、4间的距离x4=2.78 cm，4、5间
的距离x5=2.00 cm，5、6间的距离x6=1.22 cm （f=50Hz）
⑴根据上面记录，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中。
⑵根据（1）中表格，在图1-6中画出小车的速度时间图象。并说明小车速度变化特点。
新人教版高中物理必修一课件：1.4实验：用打点计时器测速度
第一章 运动的描述
四、实验：用打点计时器测速度
新课标要求 1.掌握打点计时器的原理及其使用方法。 2.掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力。 3.能利用打出的纸带测定某段时间内的平均速度。 4.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。并利用测出的 速度,画出v-t图象,通过图象来分析物体的运动情况. 5.掌握建立图像的一般规律,了解用图像研究物理问 题的方法。 6.培养学生养成良好的实验习惯和实验态度;培养 学生尊重原始测量数据这一实事求是的科学态度.
1.电磁打点计时器 图示是电磁打点计时器的构造图，图中标出了
几个主要部件的代号及名称．
第一章 运动的描述
四、实验：用打点计时器测速度
线圈
接线 柱
振片
永久 磁铁
限位 孔
定位 轴
纸带
复写 纸
振针
第一章 运动的描述
四、实验：用打点计时器测速度
当给电磁打点计时器通电后，线圈产生磁场，
放在线圈中的振片被磁化，由于线圈通的是
第一章 运动的描述
四、实验：用打点计时器测速度
一.了解打点计时器.
打点计时器是一种使用交流电源的计时仪
器，它每隔0.02s打一个点（由于电源频率
是50Hz）。纸带上的点表示了相应运动物
体在不同时刻的位置，研究纸带上所打点
的间隔，就可以了解物体运动的情况。
第一章 运动的描述
四、实验：用打点计时器测速度
第一章 运动的描述
四、实验：用打点计时器测速度
电火花计时器是利用火花放电使墨粉在纸带 上打出墨点而显示出点迹的计时仪器.当电源的 频率是50Hz 时,它的脉冲放电周期也是0.02s，即 每隔0.02s 打下一个点．
高一物理必修一课件实验用打点计时器测速
汇报人：XX 20XX-01-23
目录
• 实验目的与原理 • 实验器材与步骤 • 数据处理与分析 • 误差来源及减小方法 • 实验注意事项与安全防护 • 总结回顾与拓展延伸
01
实验目的与原理
实验目的
学习使用打点计时器 进行测速的方法。
培养学生的实验操作 能力、数据处理能力 和分析问题的能力。
表格设计应简洁明了，方便数 据录入和查看
数据处理过程演示
演示如何从打点计时器中获取原始数 据
演示如何根据实验原理对数据进行进 一步处理，如计算速度、加速度等
演示如何对原始数据进行预处理，如 去除异常值、平滑处理等
结果分析与讨论
对处理后的数据进行统计分析，如计算平均值、标准差等 将处理后的数据与理论值进行比较，分析误差来源
测速原理及方法
• 测速原理：利用打点计时器在纸带上打下的点迹，通过测量相 邻两点间的距离和时间间隔，根据匀变速直线运动的规律，可 以计算出物体的平均速度和瞬时速度。
测速原理及方法
测速方法
选定纸带上清晰的一段，数出所选段内打点的个数（n），并测量出所选 段内各点到第一个点的距离（s1，s2，…，sn）。
03
纸带与打点针之间的摩擦会影响打点的清晰度，使得测量数据
产生误差。
减小误差的方法探讨
1 2
选择高精度打点计时器
使用性能稳定、精度高的打点计时器，可以减小 系统误差对测量结果的影响。
保持电源电压稳定
使用稳定的电源或配备稳压电源，以确保打点计 时器在恒定的工作状态下运行。
3
调整纸带与打点针之间的距离
02
实验器材与步骤
所需器材
打点计时器
人教版高一物理必修1实验：用打点计时器测速度课件25页
第4节 实验：用打点计时器测速度
新知呈现
一、实验目的 了解打点计时器的结构、原理及使用方法。 学会用打点计时器测量物体的速度。 能利用v－t图像分析实验数据，描述物体的运动。
二、实验原理 1.打点计时器的原理及使用：
电火花计时器
电磁打点计时器
结构图示
工作 电压
220 V交流电
6 V交流电
车从一端垫高的木板上滑下，木板旁装有
光电门，其中A管发出光线，B管接收光线。
当固定在车上的遮光板通过光电门时，光线
被阻挡，记录仪上可以直接读出光线被阻 挡的时间。这段时间就是遮光板通过光电
图1－4－4
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而物体运动的位移则可以用尺子量出。
精02编优两质个课限P位P孔T人教上版高接一通物B电理两源必修个1 1小. 盒子组成。将红外线、超声波发射器A盒固定在小车上，
使用电磁打点计时器时，纸带应穿过两个限位孔，复写纸套在定位轴上，纸带要放在复写纸的下面；
接收传感器B盒固定在某一位置并调整其高度与传感器A等高。 精编优质课PPT人教版高一物理必修1 1.
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电火花计时器
电磁打点计时器
打点 方式
振针周期性上下振 周期性产生电火花
动
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人教版高一物理必修一《实验：用打点计时器测速度》课件
人教版高一物理必修一1.4《实验：用 打点计 时器测 速度》 课件( 共15张P PT)
4. 打点计时器的电源频率为50Hz时，振针 每隔_____0_.0s2打一个点。现用打点计时器测定 物体的速度，当实际的电源频率低于50Hz时， 如果仍按50Hz来计算，则测得的速度值将比真 实值偏_____大_ 。
课前预习二、我国交流电的频率为50Hz，因此, 打点计时器每隔0.02s打 一个点。如图所示的为某次实验时打出的一条纸带，其中1、2、3、4为依 次选定的计数点，根据图中标出的数据，图中打1-2点时间内物体的平均
速度为______0_._3_2m0/s；打2-4点时间内物体的平均速度为________m/s；打 第12.2个1计5数点时物体的瞬时速度为__________m/s。 0.625
3、计时点、计数点
测量距离：
1、读数要估读mm下一位，如2.50cm；
2、一次性测量
0.02s
计时点
0
1
2
3
计数点
?s
由看得清的某个点开始，往后数
人教版高一物理必修一1.4《实验：用 打点计 时器测 速度》 课件( 共15张P PT)
平均速度 v
x t
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【合作探究2】 对于电磁打点计时器来说： 若纸带上横线， 说明：1、振针太低，压得太紧，2、电压过高 若纸带上无点， 说明：1、振针太高，2、复写纸无用，3、电压过低
人教版高一物理必修一1.4《实验：用 打点计 时器测 速度》 课件( 共15张P PT)
计 人教版高一物理必修一1.4《实验：用打点计时器测速度》课件(共15张PPT) 时 点 、 计 数 点
实验：用打点计时器测速度
高一
物理
授课
谭文彬
一、误差
1、概念
物理量在客观上存在着准确的数值， 称为真实值。 实际测量得到的结果称为测量值。 测量值与真实值的差异称为误差。
2.从误差来源看，误差分两类
(1).系统误差：
形成原因：仪器不精确；原理不完善； 方法粗略。 特 点：多次实验总是偏大或总是偏小 减小途径：校准仪器；完善原理； 改进方 法
头脑风暴
2.如何测出E点的瞬时速度？
D
F
D
F
D F
原则：准确性 可行性
△ x0
△ x1
△ x2
△ x3
0
1
2
表2 纸带在几个时刻的瞬时速度
3
位置
0
1
2
3
△x/m △t / S
-1 v/(m s )
t/s
0
用图象表示速度
1、图像特点：直观 2、常用作图法 （1）描点作图 （2）据函数关系式作图 3、作图步骤 （1）建立平面坐标系 （2）描点 （3）作图
打点计时器
3.4 电磁打点计时器 —— 注意
① 工作电流为交流电 ② 工作电压 4-6V 以下 ③ 实验前检查打点的稳定性和清晰程度 ④ 使用时应先接通电源，待打点计时器 稳定时再拉动纸带或释放物体 ⑤ 手拉动时，速度应适当快一些，以防 打的点迹太密集
打点计时器
4.1 电火花计时器 —— 构造
正脉冲输入插座 负脉冲输入插座
用打点计时器测量平均速度
探究
△x ＝？
△t ＝？
疏密与 速度的 关系
纸带的处理 ——1.测平均速度
（1）需测量的量： （2）关系式：
人教版高中物理必修1课件完美版：实验：用打点计时器测速度
试根据纸带上各个测量点间的距离，每隔0.10s测一次速度，计算出打下B、C、D、E、
F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(要求保留三位有效数字)
瞬间速度 数值/(m·s－1)
vB
vC
vD
vE
vF
人教版高中物理必修1课件完美版：实 验：用 打点计 时器测 速度
人教版高中物理必修1课件完美版：实 验：用 打点计 时器测 速度 人教版高中物理必修1课件完美版：实 验：用 打点计 时器测 速度
•
7.“画竹”是本文的线索，本文记述 文与可 画竹的 情形， 以充满 感情的 笔触回 忆两人 的交往 ，以及 文与可 死后自 己的悲 慨，又 从文与 可的创 作经验 中总结 出艺术 创作的 规律， 熔叙事 、抒情 、议论 于一炉 。
•
8.总之，说明文中使用生动活泼的语 言，不 仅能增 强文章 内容表 达上的 形象性 、可感 性和文 学色彩 ，使读 者获得 不同程 度的美 感体验 ，受到 美的陶 冶，还 有助于 加深读 者对说 明内容 的理解 ，增知 益智。
感谢观看，欢迎指导！
人教版高中物理必修1课件完美版：实 验：用 打点计 时器测 速度
电火花放电使墨粉在纸带上成点
阻力来源
纸带与限位孔、限位盘的摩擦；振针与纸带打点接触时的 纸带与限位孔、限位盘的摩擦 摩擦
电火花计时器比电磁打点计时器更精确
知识讲解
电磁打点计时器
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，振针 每隔________s打一个点．现在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50Hz时， 如 果 仍 按 50Hz 的 时 间 间 隔 打 一 个 点 计 算 ， 则 测 出 的 速 度 数 值 将 比 物 体 的 真 实 数 值 ________．
人教版高中物理必修一1.4实验用打点计时器测速度【讲授式】
口述 口述 小黑板展示
小黑板展示
四组 六组 三组
二组
口头展示同学语言 流利，用词准确； 书面展示同学书写 认真快速; 没有展示任务的小 组积极质疑，大胆 提出你的想法。
【探究一】打点计时器的正确使用
1．如何把纸带安装到电磁打点计时器中？
把纸带穿过限位孔压在复写纸的下面
2．如何把纸带安装到电火花打点计时器中？
把纸带穿过限位孔压在墨粉纸盘的下面
3．在实验过程中，是先接通电源后拉动纸带，还是 先释放拉动纸带后接通电源？
先接通电源后拉动纸带
4.在操作小车拉动纸带的，释放小车前，应使小车停 在靠近还是远离打点计时器的位置？ 靠近
5.打点计时器打完点后要及时关闭电源，这样做有什 么好处？
防止线圈过热烧坏器材
展示安排及要求
频闪照片
第一章 运动的描述
频闪照片
第一章 运动的描述
频闪照片
第一章 运动的描述
【作业】
（1）完成实验报告，思考图v象与t 物体运动间的对应关 系
（2）寻找生活中用图象表示变化规律的例子，体验物 理知识与生活的紧密联系。
展示题目
展示位置
探究一 探究二1、2、3
口述 口述
探究二4、5
小黑板展示
探究三
小黑板展示
展示小组
要求
四组 六组 三组
二组
口头展示同学语言 流利，用词准确； 书面展示同学书写 认真快速; 没有展示任务的小 组积极质疑，大胆 提出你的想法。
位移
x
t
图3
时间
纸带上某点的瞬时速度可以用该点邻近两点间的平均速度表示。
直流？ 交流？
振针
频率50Hz， 每隔0.02秒 打一次点
人教版物理必修一1.4《实验：用打点计时器测速度》课件-(共18张)
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
（1）需测量的量：
（2）关系式：
△x ＝？
疏密与 速度的 关系
△t ＝？
如何测出E点的瞬时速度？
D
F
D
F
DF
原则：准确性 可行性
用打点计时器测量瞬时速度
△x0 △x1
△x2
△x3
0
1
2
3
初识制表
n
0
1
2
3
4
s △ （m）
t △ （s）
v（m/s）
用图象表示速度
1、图象特点：直观 2、常用作图法
电火花计时器
电火花计时器
（1）构造： （2）原理：
脉冲电流经放电针、墨粉 纸盘到纸盘轴，产生火花 放电 （3）工作电压：交流 220V
尖端放电
其它类型的打点计时器
练习使用打点计时器
1、操作步骤
（1）固定计时器
（2）穿纸带
（3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源
2、纸带的简单处理 ——测平均速度
（1）描点作图 （2）据函数关系式作图 3、作图步骤: （1）描点 （2）作图 （3）拟合
某
同
学
手
１描点
拉
纸
带
２作图
运
动 的
３拟合
v-t
0.05 0.1 0.2 0.3
v/(m·s-1)
45 0.28 0.28
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
01234567 8
t/10-1s
课堂练习
1、对纸带上的电迹说法正确的是？(ABD)
高中物理必修一课件实验用打点计时器测速
02
实验器材与步骤
所需器材
01
打点计时器
02
电源
03 纸带
04
复写纸
刻度尺
05
一种能够按照一定时间间隔自动打点的计时仪器，用于测量 时间。
为打点计时器提供电能，通常使用交流电源。 用于记录打点计时器打出的点迹，从而测量物体的运动情况 。
放在纸带下面，用于使打点更加清晰。
用于测量纸带上点迹间的距离，从而计算物体的速度。
与理论值比较
与已知理论值对比
将实验结果与已知的理论值进行比较，分析差异及可能原因 。
验证理论
通过实验结果的验证，可以进一步加深对物理概念和规律的 理解。
05
实验注意事项与改进建议
操作注意事项
仪器准备
确保打点计时器、纸带、复写纸、电源等实验仪 器准备齐全，且状态良好。
电源连接
将打点计时器正确接入电源，注意电压和电流应 符合仪器要求。
整理器材
实验结束后，关闭电源开关并整理好 实验器材。
03
数据采集与处理
数据采集方法
使用打点计时器
将打点计时器固定在合适的位置，接通电源并预热。将纸带穿过打点计时器，并调整纸带 的位置，使其能够顺畅地通过。启动打点计时器，同时使物体开始运动，纸带上就会留下 一系列的点迹。
标记运动物体
在运动的物体上贴上或画上标记，以便在纸带上留下清晰的点迹。标记的大小和形状应根 据实际情况选择，以确保点迹的清晰和易于辨认。
心加速度等。
自由落体运动实验
利用打点计时器记录自由落体运 动中物体的下落时间和位置信息 ，可以验证自由落体运动的规律
，并计算重力加速度的大小。
思考题引导
如何减小实验误差？思考在实验过程中可能产生误 差的环节，并探讨减小误差的方法。
1.4 实验：用打点计时器测速度 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修一第一章：运动的描述 (10)
第4节实验：用打点计时器测速度三维目标知识与技能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—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.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.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.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.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教具准备：多媒体课件、电磁打点计时器、电火花计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、坐标纸课时安排：2课时教学过程：1.认识打点计时器电磁打点计时器（1）下图为电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称分别是：1、接线柱2、线圈3、永久磁铁4、振片5、振针6、限位孔7、定位轴8、复写纸9、纸带电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定时间内发生位移的仪器，它使用低压交流电源，由学生电源供电，工作电压在 6伏以下，当电源的频率是50 Hz时，它每隔 0.02s 打一个点，通电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，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。