用打点计时器测速度一、教材分析•这个实验是高中的第一个实验,对于培养学生学习兴趣以及实验能力都具有重大意义。教材编排:先简单介绍了两种打点计时器的结构及工作原理,然后介绍了使用方法,接着介绍实验数据的处理(瞬时速度的计算及图像法表示速度),最后介绍了当今比较先进的测速度方式(借助传感器用计算机测速度以及用气垫导轨和数字计时器测速度)。整个教材编排按照探究的逻辑顺序编排,有效地解决了探究过程中学生遇到的问题。二、学情分析•1、知识分析学生在前面已经知道了有关位移、速度、时间的概念及相关知识点,会求平均速度,理解瞬时速度。•2、能力分析具有初步的数据记录及处理能力;对探究实验的顺序有初步的认识及计划。三、教学三维目标1、知识与技能(1)了解打点计时器的构造,记住打点计时器工作电压;(2)熟悉打点计时器使用步骤,会使用打点计时器;(3)掌握测量瞬时速度的方法,会用图像法。2、探究过程与方法教师对学生进行分组,引导学生阅读使用说明,然后学生练习使用打点计时器;接着教师引导学生进行数据的处理;最后由学生进行讨论与反馈实验的优缺点,教师进行点评与深化。3、情感态度和价值观让学生经历科学探究的过程,体会科学探究的乐趣,产生学习物理的兴趣。四、教学重点与难点1、重点(1)掌握打点计时器使用步骤;(2)会计算瞬时速度、能进行数据与图像的转换;(3)养学习兴趣。2、难点计算瞬时速度、图像法五、教法设计•讲授法:先讲授打点计时器使用方法,之后进行必要的实验思路讲解•分组教学法:对学生进行分组,然后进行实验与讨论六、教学器材•教学设备:多媒体教室、课件•学生分组实验器材:打点计时器及其相关器材若干七、教学过程•情景引入:速度计能即时显示物体的运动速度,那没有速度计时你又能如何去获知物体的瞬时速度呢?这节课我们将来学习使用打点计时器以及如何用它来测量物体的瞬时速度。看频闪照相•时间特点:_____•位移特点:_____•可以怎样研究运动?能否设计更方便测量的与“频闪照相”类似的方法?最好直接测量位移一种方案:机器的发明可以帮助完成“不可能的任务”认识打点计时器一、两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器1、电磁打点计时器(1)原理(2)构造(3)工作电压:交流4~6V直流?交流?永久磁铁限位孔纸带线圈振针振片复写纸定位轴压纸框架接线柱线圈永磁体振片振针限位孔定位轴复写纸纸带14.根据右图所示的打点计时器的构造图,指出各主要部件的名称。①②③④⑤⑥⑦⑧⑨。练习2、电火花计时器(1)构造:(2)原理:脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电(3)工作电压:交流220V尖端放电3、打点计时器的作用(1)测时间(电源频率50Hz,每隔___秒打一个点)(2)测位移(3)研究纸带→研究物体运动二、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,随后立即关电源探究•纸带的处理——1.测平均速度•△t=?△x=?疏密与速度的关系(1)需测量的量:(2)关系式:位移△X=?时间间隔△t=?V=△X△t点迹密集的地方表示速度较小•2.如何测出E点的瞬时速度?DFDFDF可以大致表示间各点的瞬时速度,两边点离得越近算出的平均速度接近E点的瞬时速度,但过小的间距也会增大测量的误差.△X△tDF测瞬时速度三`测瞬时速度•2、测量原理:DF1、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.VE=VD-F=△X△t0123△x0△x1△x2△x3表2手拉纸带在几个时刻的瞬时速度位置0123t/sv/sV0V1V2V3四`用图像表示速度•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)建系(2)描点(3)作图•4、速度-时间图像(v-t图像)用图象表示速度示例位置012345678t/s00.10.20.30.40.50.60.70.80.050.10.20.30.280.280.180.240.45v/(m·s-1)一.建系二.描点三.连线作图速度-时间图像0123456780.60.50.40.30.20.1v/(m·s-1)t/10-1s1.电磁打点计时器的打点周期取决于()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B随堂练习2.对纸带上的点迹说法正确的是?()A、点迹记录了物体运动的时间。B、点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。C、点迹在纸带上的分布情况,反映了物体的体积和大小。D、点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移ABD3.打出的点迹不够清晰的原因可能是?()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ABCDE4、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,用毫米刻度尺测量的情况如图所示,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。0.350.4250.355.关于接通电源和释放纸带(物体)的次序,下列说法正确的是()A.先接通电源,后释放纸带B.先释放纸带,后接通电源C.释放纸带同时接通电源D.先接通电源或先释放纸带都可以A6、根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能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AB7.利用打点计时器打出的纸带可以求出()A.一定能准确求出某点的瞬时速度B.可以粗略地求出某点的瞬时速度C.能够准确地求出某位移内平均速度D.可利用某段平均速度代表某点的瞬时速度BCD8.电磁打点计时器是一种使用交流电的计时仪器,当电源的频率为50Hz时,振针每隔秒打一个点,现在使用打点计时器测定物体的速度,当电源频率低于50Hz时,仍然按50Hz时的频率计算,则测出的速度数值将比物体的真实值。偏大0.02AB9、当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点痕,下列关于纸带上的点痕说法中正确的是()A.点痕记录了物体运动的时间B.点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C.点痕越密集,说明物体运动越快D.相邻点痕间的间距越大,说明物体运动的快慢越慢10、手拖动纸带经过打点计时器后,在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点,测出这6个点的第1点到第6个点的距离为18cm,则()A.手运动的平均速度为0.03m/sB.手运动的平均速度为1.5m/sC.手运动的平均速度为1.8m/sD.手运动的平均速度为180m/sC11.打出的是短线而不是点是什么原因?()A.振针距离复写纸的太近B.振针距离复写纸的太短C.电源频率太大D.电源频率太小A0tv12.一物体的v-t图如下所示,则下列说法正确的是()A.物体做曲线运动B.物体做直线运动C.物体做往复运动D.物体一直向一个方向运动BD