人教版高中物理必修一教案：1.4 实验：用打点计时器测速度
1 第四节 实验:用打点计时器测速度
教学目标：
（一）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(时间和位移)
2.会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度
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.通过实验得出物体的运动信息,用数学的方法表述出来.培养学生获取信
息处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测量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,即要动手,又要动脑
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的运动
（三）情感态度价值观
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实际生活的意识
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秘
3.体验用图象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
4.培养学生的交流与合作精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,并养成尊重他人的习惯
教学重点：
2 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
教学方法：实验、讲授
教学用具：打点计时器, 学生电源, 导线, 纸带, 刻度尺, 小车细线及钩码, 坐标纸
教学过程：
（一）新课导入
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化时.为了简化我们今天只研究物体的直线运动.当物体沿直线运动时,其位移在不断变化,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?
课堂活动：
请同桌的两位同学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?
学生讨论:
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）新课教学
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.
1、电磁打点计时器
布置学生阅读打点计时器的说明书:明确打点计时器的结构,个部分的名称,
3 工作原理及使用方法.
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10V以下.当电源频率为50Hz时, 打点计时器每隔0.02s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0.02s.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源工作,能不能用直流电源呢,为什么?
师总结:电磁打点计时器的工作原理是靠交流电的方向改变来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数为0.02s.若使用直流电振动片将无法振动, 打点计时器将打不出点!
2、电火花打点计时器
布置学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,工作原理及使用方法.
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.使用时将电源插头直接插在交流220V插座内就可以了.点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化在纸带上.当输入交流电的频率是50Hz时,电火花打点计时器也每隔0.02s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:从原理上讲两种打点计时器哪中误差更小,为什么?
学生讨论:
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,这极小的阻力来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
4 3、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:教师指导学生练习使用打点计时器并引导学生思考下列问题:
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销上,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来的位置
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,但不得超过10V
问题3.为什么要先打开电源让打点计时器先工作1—2s再松手打纸带?可不可以先松手再打开打点计时器的电源?
师总结: 打点计时器打开电源后要经过一个短暂的时间才能稳定工作,所以应先打开电源让打点计时器工作1—2s后才能松手打纸带.这样做可以减小误差
问题4. 打点计时器打完点后要及时关闭电源,这样做有什么好处?
师总结:因为打点计时器是按照间歇性工作设计的,长期工作会导致线圈发热而损坏
问题5.处理纸带时从某个能看清楚的点开始,往后数出n个点,这些点之间的时间间隔应该怎样确定?
师总结:每2个相邻的点之间的时间间隔是0.02s,n个点之间的时间间隔为(n-1)倍的0.02s
问题6.怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?
师总结:测出两个点的距离 ,数出两个点之间有n段时间间隔,则 .在用公式V=x／0.02×n
即可计算出平均速度
5 4、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来粗略的代替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计算出的瞬时速度就越精确.
如图:要计算C点的瞬时速度可以用B---C的平均速度来替代,也可以用C—D的平均速度来替代,还可以用E—F的平均速度来替代.这三种方法中E—F包含C点且比较靠近C点,所以用E—F的平均速度来替代C点的瞬时速度是最精确的!
5、用图象表示速度
根据实验数据我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速度.要想知道纸带的速度变化规律我们还要借助于图象怎样用图象来表示物体的运动速度呢?
学生讨论:
师总结:在坐标纸上建立直角坐标系,用纵坐标表示物体的运动速度,用横坐标表示时间,根据实验数据将(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.
学生实际操作:
思考:我们从根据实际测量数据所描出的点的走向可以大致看出纸带的速度变化规律.在把点连成线的时候我们是用折线来连还是用光滑的曲线来连呢?
学生讨论:
师总结:速度的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”这些点应该更符合实际情况.
小结：
作业：课本第26---27页“问题与练习”
补充练习
1. 运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明 ( )
A 运动物体在一段时间内的位移
B 运动物体在一段时间内的运动快慢 E F
6 C 运动物体在某时刻的位置
D 运动物体的运动性质
2. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是 ( )
A 点子密集的地方物体的运动速度比较大
B 点子密集的地方物体的运动速度比较小
C 点子不均匀说明物体在做变速运动
D 点子不均匀说明打点计时器有故障
3.在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点,根据你所打出纸带,在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时 ( )
A 应通过测量纸带表示的运动的全程来判断
B 必须通过计算任意两点间的平均速度来判断
C 必须通过计算全程的平均速度来计算
D可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否相同来判断
参考答案
1.ABCD 2.BC 3.D
人教版本高中物理必修一学习教学的学案设计：1.4实验：用打点计时器测速度
人教版本高中物理必修一学习教学的学案设计：1.4实验：用打点计时器测速度 1 / 8 实验：用打点计时器测速度
新课标要求:
1、知道电磁打点计时器和电火花打点计时器的结构、工作原理，并会娴熟使用。
2、会依据纸带上的点迹计算物体的均匀速度和刹时速度。（重、难点）
3、能运用实验数据描述 v—t图像，并能依据图像描述物体的运动。（要点）
4、掌握其余测速方法
学点详列
一、【实验目的】
认识计时器的结构原理及使用方法
学会用打点计时器丈量物体的速度
利用v—t图像剖析和办理实验数据二、【实验原理】
打点计时器的原理：打点计时器是一种能够依据同样的时间间隔，在纸带上连续打点的仪器，它使用的是沟通电源，当电源频次为50Hz时，它每隔打一个点。
两种打点计时器的比较：
电火花打点计时器 电磁打点计时器
结构图示
工作电压 220V沟通电 4~6沟通电
工作原理 接通220V 沟通电源时，按下脉冲输出开关时， 接通沟通电源后，线圈中产生周期性变化的磁场，
计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、 墨粉 振片被周期性的磁化，其极性随线圈中磁场的变化
纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电， 利用火花 而变化，于是振片和永远磁铁之间就产生周期性的
放电在纸带上打出点迹 引力和斥力，振片就上下振动，带动振针上下振动。
这时假如纸带运动，振针就经过复写纸在纸带上打
下一系列的点。
打点方式 周期性产生电火花 指针周期性上下振动
打点周期
记录信息 位移、时间
3.与运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不一样时辰的地点，用刻度尺测出两个计数点之间的位移 x，
这两点间的时间间隔可由 t(n1)求得，则均匀速度 x ，当t很短时，能够以为等于 t时辰的瞬 人教版本高中物理必修一学习教学的学案设计：1.4实验：用打点计时器测速度
2 / 8 v 1. t 2. 时速度。 3. 三、【实验器械】 4. 1、电磁打点计时器、学生电源、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸。 5. 四、【实验步骤】 6. 以电磁打点计时器为例： 7. 认识打点计时器的机构，而后把它固定在桌子
高中物理必修一教案-1.4 实验：用打点计时器测速度2-人教版
教师姓名 单位名称 填写时间
学科 高中物理 年级/册 高一年级 教材版本 人教版
课题名称 实验：用打点计时器测速度
难点名称 处理纸带的方法
难点分析 从知识角度分析为什么难 1. 原来没有见过打点计时器，也未使用过。
2. 用某段时间内的平均速度来粗略地代替这段时间内某点的瞬时速度，所取的时间间隔越接近该点算出来的瞬时速度就越精确。
3. 利用图像进行物理分析困难。
从学生角度分析为什么难 1. 极限思维的应用有困难，研究一段时间的平均速度和某一时刻的瞬时速度，并且时间t趋向于0时的速度可以表示瞬时速度；
2. 学生未建立起数据列表、绘制图像、分析图像这一系列的思维方式。
难点教学方法 1. 设置情境引入新课。
2. 利用视频演示学生自主学习两种打点计时器的构造、原理和使用方法。
3. 采用讲授、分析、推理法，学习处理纸带的方法。
教学环节 教学过程
导入 之前咱学了物体的运动，为了细致的研究物体运动状态的变化，能否设计较方便测量物体速度的方法？我们通过手动打点可以记录纸带运动的启发，制成能记住很短时间间隔的计时工具。
知识讲解
（难点突破） 1、介绍打点计时器
常见的打点计时器有两种,一种是电磁打点计时器，它用的是低压交流电源，工作电压在6伏以下，它是利用交流电控制振针周期性上下振动打出点，当电的频率是50赫兹时，每隔0.02秒向纸带上打出一个清晰的点。第二种是电火花打点计时器，用的是220伏的交流电源，利用周期性火花放电在纸带上打出点，当电源的频率是50赫兹时，也是每隔0.02秒打出一个点，而且在交流电每个周期放电一次，每隔0.02秒火花放电一次，@打出一个清晰的点。这两种计时器，计时基准都取决于所用交流电的周期，所以每两个点的时间间隔都是0.02秒，电火花计时器不需要接触打点，因此减小了对纸带的摩擦阻力，所以相对电磁打点计时器误差比较小。 如果把纸袋和运动的物体连接在一起，打点计时器在纸袋上打下的点,不仅记录了运动物体在不同时刻的位置，也记录了相应的时间，通过对纸带上点与点之间距离的研究，可以了解物体的运动情况。
高中物理必修一教案-1.4 实验：用打点计时器测速度5-人教版
第4节 实验：用打点计时器测速度
【教学目标】：
(一)知识目标：
1．了解电磁打点计时器、电火花打点计时器的基本结构，理解其基本工作原理。
2．经历使用打点计时器的过程，能正确、熟练使用打点计时器。
3．理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。
4．能运用实验数据描绘tv图象，并会根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。
(二)能力目标：
1．通过练习使用打点计时器，培养学生实验动手能力。
2．培养利用表格法记录数据的能力。
3. 通过画tv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。
(三)德育目标：
1．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。
2．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】：实验探究、讲授、讨论
【教学用具】：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
【教学过程】：
（引入）第一课时
同学们，通过前面几节的学习，我们建立了描述运动的几个基本物理概念，其中速度是描述物体运动快慢的物理量：
1、你能列举一些测量速度的仪器吗？（传感器、光电门、测速仪）
2、通过对速度的学习，你认为这些仪器测速的基本原理是什么？（根据txv，只要测出位移和相应的时间，就可以计算出速度）
过渡：今天这节课我们一起来学习如何使用打点计时器测速度
（新课）
一、两种常见的打点计时器
首先我们来认识下打点计时器：投影打点计数器的图片，请问他们的名称是？
电磁打点计时器 电火花打点计时器
学生阅读课本P19-20页回答两者的工作原理原理、工作电压、作用
电磁打点计时器 电火花打点计时器
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。
最新人教版必修一高中物理 1.4实验：用打点计时器测速度教学设计
14打点计时器测速度
【习者分析】
本人所在校属于省级示范校，生在初中就已经进行了很长时间的探究体验，因此他们有探究的基础，优点是思维活跃，善于观察、总结、提出并回答问题，不过还存在“眼高手低”的问题及实验器材问题。
新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教过程中师生地位平等，充分贯彻以生为本，坚持生的主体地位，教师的主导地位。
本节课是一节探究课，呈现在生面前的是现象，是问题，积极引导生探究。探究式教重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，过于重视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀生探究的欲望。
【教材分析】
打点计时器是高中一个重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动情况，这对高一新生说是全新的。通过对打点计时器的了解，掌握其使用方法。平均速度和瞬时速度是本节的难点，教材用极限的思想，从平均速度过渡到瞬时速度。加强对瞬时速度的理解，拉近物理与生活、模型与实际的距离，培养生从不同角度看同一问题的素养和生的发散思维。用图像表示物理量的变化，在生活中是十分常见的方法，本书在这方面加强了很多。在过去教材中“用平滑曲线把点连起”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条曲线“拟合”这些测量点，即将验证性实验换为探究性实验，思路不一样、逻辑线索不一样。此外，让生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。本节内容从知识到能力要求均很高，特别对刚入高中的新生说有难度，更具有吸引力和挑战性。
【教目标】
1知识与技能：
（1）会使用打点计时器
（2）会用点计时器测瞬时速度
（3）理解速度──时间图象
2过程与方法： （1）培养生良好实验习惯，体会实验在物理发展中的作用；
（2）感受计时器的发展历程，了解极限思想在处理模型和实际中的作用；
3情感态度与价值观：
（1）通过对平均速度和瞬时速度的理解，让生感受物理逻辑之美；通过实验培养生的合作、善于交流、勇与修正自己错误的意识。
【重点难点】
高中物理必修一教案：1.4 实验：用打点计时器测速度
高中物理 1.4 实验：用打点计时器测速度
【教学目标】
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—时间图像的意义，描点法画图像的方法，并画出实验中的速度—时间图像象。
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—时间图像培养学生用图像法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用。
【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—时间图像。
【教学难点】
1. 对纸带数据的处理。
2. 画图像的方法。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
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化时。为了简化我们今天只研究物体的直线运动.当物体沿直线运动时，其位移在不断变化，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？
请同桌的两位同学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？
学生讨论：
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？
学生：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、新课教学
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
布置学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,工作原理及使用方法。
高中物理：1.4《实验：用打点计时器测速度》教案1(新人教版必修1)
1.4 实验：用打点计时器测速度
从容说课
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.教材这样处理更进一步加深了上节课对平均速度和瞬时速度概念的理解.当然这种用平均速度代替瞬时速度的方法，在匀变速直线运动中有它的准确性，这要在下一章中学习，在此可不必要向学生介绍这种结论性的知识，以免冲淡学习重点，加重学生负担.本节课旨在让学生学到科学实验中探究的方法，而不是注重探究的结果多么完美，所以千万不能让学生养成不尊重实验事实、拼凑实验结果的习惯.要让学生在亲身体验描点法作图象的思想方法，向学生讲清图象的横、纵坐标，描点法，图象的物理意义.要充分发挥学生的主观能动性，让学生积极参与.教师要补充一些更为典型的、学生非常熟悉的、不一定是物理方面的图象，要突出图象的直观性，使学生对图象的作用有更多、更深入的了解，为本节建立物理图象来分析、寻找物体运动的规律打下基础.
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.
4.体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑.
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
课题 1.4实验：用打点计时器测速度 课 型 新授课
课 时 1
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。
教 学
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
准 备 电源（220V电源或学生电源），打点计时器，纸带，刻度尺（最好是塑料透明的），导线
教
学
过
程 实验准备：
1、仔细观察电磁打点计时器和电火花计时器，对照课本，比较它们的异同。
2、两类打点计时器的打点时间间隔是多少？
3、分析纸带时，如何计算纸带的平均速度。
4、严格地说，瞬时速度我们引进测量出来的，你知道用什么方法求出的速度可以代替某点的瞬时速度吗？
5、从器材上读取的数据是原始数据，原始数据是宝贵的实验资料，要严肃对待，要整齐的记录，妥善保存。
实验原理：
1、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，工作电压为4~6V。当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点。电磁打点计时器是应用电磁原理制成的，图1是它的工作原理图。通电前，先在打点计时器上装上纸带，并把复写纸片压在纸带上。然后把线圈与50Hz、4~6V的交流电源接通。这时，振片被磁化，在磁力作用下振动起来。每0.02s振针压打复写纸一次，被运动物体拖着的纸带上便记录下一系列的点子，这些点相应地表示运动物体在不同时刻的位置，相邻两点间的时间间隔是0计时器 0.
02s。我们对纸带上这些点之间的距离进行测量，就可以定量地研究物体的运动规律。
2、电火花计时器。电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时器，它的构造如图2所示。使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条白纸之间。当接通用220V交流电源，按下脉冲输出开头时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接到负极的纸盘火花放电，于是在运动的纸带1上打出一列点迹。当电源频率是50Hz时，它也是每隔0.02
人教版高中物理必修一《1.4 实验：用打点计时器侧速度》教案
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课题 1.4实验：用打点计时器测速度（1） 课型 新授课
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.
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．
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
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．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．
重点
难点 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
教学难点：处理纸带的方法．
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．
教学过程与教学内容 教学方法
引入：
测定物体的速度并不是一件很容易的事情，特别是当物体的运动速度在不停变化时，测定某时刻的速度更是比较困难的．
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
2 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．
【课堂活动一】
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1cm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?
【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.