人教版高中物理必修一用打点计时器测速度教案
基础夯实
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,我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是
() A.时间间隔B.位移
C.平均速度D.瞬时速度答案:A
解析:时间间隔可以通过数纸带上所打点的个数得出,故A正
确。位移需通过测量纸带上所打点间的距离得出,故B错误。而平
均速度和瞬时速度都是依据实验测量数据通过计算得出的,C、D错
误。
2.(杭州高级中学11~12学年高一上学期期中)如图是用频闪法
(闪光频率一定)拍得的三幅体育摄影作品,请根据运动学知识判断下列说法中正确的是()
A.第一幅图是车减速阶段拍摄的B.第二幅图是车减速阶段拍摄的
C.第三幅图是车减速阶段拍摄的
D.三幅照片都是车匀速行驶时拍摄的
答案:C 3.
某同学在用打点计时器做实验时,得到的纸带如图所示,请你判
断一下这可能是因为()
A.打点计时器错接在直流电源上
B.电源的电压不稳
C.电源的频率不稳
D.振针压得过紧答案:D
解析:正常情况下,振针应该恰好敲打在限位板上,这样在纸上
才能留下点。当振针与复写纸的距离过大时,振针可能打不到复写纸,
这时会出现有时有点,有时无点。如果振针与复写纸的距离过小,振
针就会有较长的时间与复写纸接触,这样就会在复写纸上留下一段一
段的小线段。
4.(青州市12~13高一上学期检测)如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测
量情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度为________m/s,在A、
D间的平均速度为________m/s,B点的瞬时速度更接近于
________m/s。
答案:0.350.420.35
解析:由题意知,相邻两点间的时间间隔为0.02s。AC间的距离
为14mm=0.014m,AD间的距离为25mm=0.025m。
由公式v=ΔxΔt得,
vAC=0.0142×0.02m/s=0.35m/s,
vAD=0.0253×0.02m/s=0.42m/s。
B点的瞬时速度更接近于0.35m/s。
5.像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a,b分别是光电门的激光发
射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示
物体的挡光时间。乙图中MN是水平桌面。Q是木板与桌面的接触
点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡
光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d。读出滑块的宽度d=5.015cm。
求:滑块通过光电门1的速度v1和滑块通过光电门2的速度v2。答案:1.003m/s;2.508m/s
解析:v1=dt1=5.015×10-25.0×10-2m/s=1.003m/s
v2=dt2=5.015×10-22.0×10-2m/s=2.508m/s。
6.一个同学左手拿着一只秒表,右手拿着一只彩色画笔,当他的同伴牵动一条宽约5mm的长纸带,使纸带在他的笔下沿着直线向前移动,每隔1s他用彩色画笔在纸带上点一个点,如下图所示,连
续点了6个点,量得每两个相邻点之间的距离x1=5.18cm,x2=
4.40cm,x3=3.62cm,x4=2.78cm,x5=2.00cm。
(1)相邻两个点的时间间隔为多少秒?
(2)纸带在各段的平均速度多大?
(3)纸带在这段时间(连续点6个点)内的平均速度多大?
(4)用描点法作出纸带在这段时间(连续点6个点)内的x-t图象。答案:(1)1s(2)0.0518m/s;0.0440m/s
0.0362m/s;0.0278m/s;0.0200m/s;(3)0.036m/s(4)略
解析:本题考查的知识点比较多,相邻两个点的时间间隔可从题
目中直接得出,每隔1s用彩笔点一个点儿,说明两个点的时间间隔
为1s;平均速度的计算由v=ΔxΔt公式算出,但要注意计算哪段上的就
是那段上的位移除以时间。再在x-t图象上描出图线。
能力提升
1.(无锡市洛社中学11~12学年高一上学期期中)某人在医院做了一次心电图,结果如图所示。如果心电图仪卷动纸带的速度为
1.5m/min,图中方格纸每小格长1mm,则此人的心率为()
A.80次/min B.70次/min
C.60次/min D.50次/min 答案:C
2.(太原市11~12学年高一上学期期中)学校进行乒乓球比赛,某同学拍摄比赛照片,洗出后发现照片上的乒乓球不是圆形的,而是
有了一段“尾巴”,经测量和计算,可知乒乓球连“尾巴”在内共长
14.4cm。已知乒乓球直径为4cm,照相机曝光时间是1/60s,可知乒乓球在这1/60s内发生的位移是________m,乒乓球飞过镜头时的速度为________m/s。
答案:0.1046.24
3.在“用打点计时器测速度”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择
0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计
数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离并填入表
格中。
距离d1d2d3测量值/cm
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2=______m/s。答案:0.21
距离d1d2d3测量值/cm1.205.4012.00
解析:d1=1.20cm,d2=5.40cm,d3=12.00cm
每两个相邻计数点间的时间间隔T=0.10s,
v2=x132T=5.40-1.200.10×2cm/s=21.0cm/s=0.21m/s
4.某学生在用打点计时器做测定小车速度的实验时,其开始时的装配图如下图所示,其中有错误与不妥之处,请把它找出来。
解析:电磁打点计时器必须接交流电,而图上所接为直流电源,
显然是个错误;开始时,小车离定滑轮端太近,向前运动的余地太小,
致使纸带上留下的计时点过少,给测量带来不便,产生较大误差。
5.如图为某次实验时打出的纸带,打点计时器每隔0.02s打一个点,图中O点为第一个点,A、B、C、D为每隔两个间隔选定的
计数点。根据图中标出的数据,打A、D点时间内纸带的平均速度有
多大?打B点时纸带的瞬时速度有多大?计算的依据是什么?你能
算出打O、D点时间内纸带的平均速度吗?为什么?
答案:2.31m/s;2.13m/s;不能
解析:根据平均速度和瞬时速度的定义式求解。
AD段的平均速度
vAD=ADtAD=43.25-15.500.02×2×3cm/s=2.31m/s。
当时间间隔很短时,可以用平均速度代替瞬时速度,故B点的
瞬时速度
vB=ACtAC=32.50-15.500.02×2×2cm/s=2.13m/s。
无法算出OD段的平均速度,因为不知道O、D间有多少个点,
不知道OD段的时间间隔。
6.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、
E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s.
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、
E、F 5个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入表中。(要求保留三位有效数字)
vBvCvDvEvF数值/(m·s-1)
(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并在图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
解析:(1)据vn=xn+xn+12T知
B点对应的速度
vB=3.62+4.38×10-22×0.10m/s=0.400m/s
C点对应的速度
vC=4.38+5.20×10-22×0.10m/s=0.479m/s
D点对应的速度
vD=5.20+5.99×10-22×0.10m/s=0.560m/s
E点对应的速度
vE=5.99+6.80×10-22×0.10m/s=0.640m/s
F点对应的速度
vF=6.80+7.62×10-22×0.10m/s=0.721m/s
如表所示
vBvCvDvEvF数值/(m·s-1)0.4000.4790.5600.6400.721
(2)将计算出的各点速度描在坐标纸上,并将各点用平滑的线连
接起来,如图所示。
高中物理 第一章 第4节 实验 用打点计时器测速度教学设计 新人教版必修1
4.实验:用打点计时器测速度
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,这对高一新生来说是全新的。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,培养学生从不同角度看同一问题的素养和学生的发散思维。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来”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条曲线来“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,让学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来说有难度,更具有吸引力和挑战性。
学情分析
打点计时器对高一学生是一种新的仪器,它的构造、原理及使用方法学生都不熟悉,通过本节教学,可让学生熟悉计时器。在本教学中还须让学生初步学会纸带数据处理,为后续用到计时器的实验做准备。
设计思想
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。
要求学生尊重原始测量的数据,不能随意改动,实验测量的原始数据是研究实验现象。寻找结论和规律的基本依据,也是检验、评价实验结果的依据。尊重原始测量数据,是良好实验素质和科学精神的具体表现。
2.注意理解一些名词、概念。如计时点、计数点,两个计数点之间的位移、平均速度、某时刻的瞬时速度是怎样求得的。各组交流v-t图象的异同,研究异同的原因。
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名师精编优秀教案
基础夯实
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,我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是() A.时间间隔B.位移
C.平均速度D.瞬时速度答案:A
解析:时间间隔可以通过数纸带上所打点的个数得出,故A正
确。位移需通过测量纸带上所打点间的距离得出,故B错误。而平
均速度和瞬时速度都是依据实验测量数据通过计算得出的,C、D错
误。
2.(杭州高级中学11~12学年高一上学期期中)如图是用频闪法
(闪光频率一定)拍得的三幅体育摄影作品,请根据运动学知识判断下列说法中正确的是()
A.第一幅图是车减速阶段拍摄的
B.第二幅图是车减速阶段拍摄的
C.第三幅图是车减速阶段拍摄的
D.三幅照片都是车匀速行驶时拍摄的名师精编优秀教案
答案:C 3.
某同学在用打点计时器做实验时,得到的纸带如图所示,请你判
断一下这可能是因为()
A.打点计时器错接在直流电源上B.电源的电压不稳C.电源的频率不稳
D.振针压得过紧答案:D
解析:正常情况下,振针应该恰好敲打在限位板上,这样在纸上
才能留下点。当振针与复写纸的距离过大时,振针可能打不到复写纸,
这时会出现有时有点,有时无点。如果振针与复写纸的距离过小,振
针就会有较长的时间与复写纸接触,这样就会在复写纸上留下一段一
段的小线段。
4.(青州市12~13高一上学期检测)如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测
量情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度为________m/s,在A、
D间的平均速度为________m/s,B点的瞬时速度更接近于
________m/s。名师精编优秀教案
答案:0.350.420.35
解析:由题意知,相邻两点间的时间间隔为0.02s。AC间的距离
为14mm=0.014m,AD间的距离为25mm=0.025m。
由公式v=ΔxΔt得,
vAC=0.0142×0.02m/s=0.35m/s,
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
《用打点计时器测速度》教案物理必修一
《用打点计时器测速度》教案物理必修一
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。下面是小偏整理的《用打点计时器测速度》教案物理必修一,感谢您的每一次阅读。
《用打点计时器测速度》教案物理必修一
教学准备
教学目标
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.
教学重难点
1.使用打点计时器.
2.测瞬时速度的方法,用打出的纸带求瞬时速度.
3.速度随时间的变化图象,根据图象分析物体的运动.
教学过程
[知识探究]
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(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.
二、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).
新人教版必修1高中物理第1章4实验:用打点计时器测速度教案
4 实验:用打点(dǎ diɑn)计时器测速度
[学习目标] 1.了解两种打点计时器的结构和工作原理,并学会安装(ānzhuāng)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、实验(shíyàn)原理和方法
1.打点计时器的原理(yuánlǐ)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交流电源 6 V以下交流电源
打点方式 周期性产生电火花 振针周期性
上下振动
打点周期 0.02 s 0.02 s
记录信息 位置、时刻或位移、时间
2.根据(gēnjù)纸带计算平均速度:根据v=ΔxΔt可求出任意两点间的平均速度,Δx是纸带上两点间的距离,利用刻度尺测量,Δt是这两点间的时间间隔.
3.粗略计算瞬时速度:纸带上某点的瞬时速度可以粗略地由包含该点在内的相距较近的两点间的平均速度来表示.
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.
三、实验步骤
1.了解打点计时器的结构,然后把它固定在桌子上.
2.把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与6 V的低压交流电源的接线柱相连接,让纸带穿过两个限位孔,压在复写纸的下面.
3.接通电源,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后立即关闭电源.
4.取下纸带,从能看得清的某个点数起,数一数纸带上共有多少个点.如果共有n个点,那么用Δt=0.02×(n-1)s计算出纸带的运动时间Δt.
5.用刻度尺测量(cèliáng)一下打下这些点纸带通过的距离Δx,利用(lìyòng)公式v=ΔxΔt计算纸带在这段时间内的平均速度(pínɡ jūn sù dù).把测量和计算的结果填入表中.
实验
次数 点
数n 点划分
出的间
隔数n-1 运动时间
Δt/s 位移
Δx/m 平均速度
v/(m·s-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-新人教版高一必修1物理教案
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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.
—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.
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2 / 7 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?
高中物理人教版必修1教案 实验:用打点计时器测速度1
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。
