《《實驗：用打點計時器測速度》教案設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《實驗：用打點計時器測速度》教案設(shè)計（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、實驗：用打點計時器測速度 【教學目標】： （一）知識目標： 1、了解兩種打點計時器的結(jié)構(gòu)和工作原理。 2、會安裝并使用打點計時器。 3、理解根據(jù)紙帶測量速度的原理并測量瞬時速度。 4、明確速度一時間圖象的意義，描點法畫圖象的方法，并畫出該實驗中的 速度一時間圖象。 （二）能力目標： 1 .通過學生自己看打點計時器的說明書，培養(yǎng)學生獨立學習的能力. 2 .通過實驗得出物體的運動信息，用數(shù)學方法表述出來.培養(yǎng)學生獲 取信息、處理信息的能力，體會處理問題的方法，領(lǐng)悟如何間接測一些不能直接 測量的物理量的方法. 3 .通過畫速度一時間圖象培養(yǎng)學生用圖象法處理數(shù)據(jù)的能力，體驗數(shù) 學工

2、具在物理發(fā)展中的作用. 4 .體驗實驗中理性思維的重要，既要動手，更要動腦. （三）彳惠育目標： 1、經(jīng)歷實驗過程，體驗科學實驗過程的艱辛與喜悅，并樂于探索自然界的 奧妙。 2、培養(yǎng)學生敢于創(chuàng)新和實事求是的科學態(tài)度和科學精神。 【教學重點】： 1、打點計時器的使用。 2、由紙帶計算物體運動的瞬時速度。 3、畫物體的速度一時間圖象。 教教學難點】： 1、對紙帶數(shù)據(jù)的處理。 2、畫圖象的方法。 【教學方法】：探究、講授、討論 【教學用具】：多媒體課件、電磁打點計時器、電火花計時器、學生電源、 導線、紙帶、刻度尺、坐標紙 【教學過程】： （一）引入 測定物體的速度并不

3、是一件很容易的事情， 特別是當物體的運動速度在不停 變化時，測定某時刻的速度更是比較困難的， 如上下飛舞的蝴蝶，要確定它某一 時刻的速度是很困難的.我們現(xiàn)在只研究直線運動的速度的測量問題.今天 ，我 們來學習測量速度的一種方法 （二）新課教學： 1、打點計時器的認識（展示實物） 提出問題：1、打點計時器分為幾種，結(jié)構(gòu)上有什么不同？ 2、他們在工作要求上，有什么不同？ 3他們是怎么工作的？ 學生活動：看課本,觀察實驗儀器，四個人一組進行討論. 提問學生并總結(jié)： 1電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器， 工作電壓為4V?6 V.當 電源的頻率是50 Hz時，它每隔0.02 s

4、打一次點.當接通電源時，線圈產(chǎn)生的 交變磁場使振動片（由彈簧鋼制成）磁化，振動片的一端位于永久磁鐵的磁場 中.由于振動片的磁極隨著電流方向的改變面不斷變化， 在永久磁鐵的磁場作用 下，振動片將上下振動，具振動周期與線圈中的電流變化周期一致，即為 0.02s .位于振片一端的振針就跟著上下振動起來，這時，如果紙帶運動，振針 就在紙帶上打出一系列小點。 2 電火花計時器：它是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示點跡的計 時儀器。當接通220V交流電源，按下脈沖輸出開關(guān)時，計時器發(fā)出的脈沖電流 經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運動紙 帶上就打出一系列點跡。當電源頻率

5、為 50Hz時，它也是每隔0.02s打一次點， 即打出的紙帶上每相鄰兩點間的時間間隔也是 0.02s。 學生思考：1、電磁打點計時器使用低壓交流電源工作， 大家想一想能不能使 用直流電源，為什么？ 答案：工作原理中是靠電流方向的改變來改變磁鐵的磁場方向，從而促使振 動片上下振動，并且振動片的振動周期與電源的電流變化周期一致。 若使用50 Hz 的交流電，打點的時間間隔為 0. 02s.這個值正好是電源頻率的倒數(shù)。 2、從原理上考慮，電火花計時器跟電磁打點計時器相比，哪個更好些，誤差可 能會更??？ 答案：電火花計時器可能會更好些，因為電磁打點計時器中振針和紙帶間的摩擦 會更大些. 2、

6、練習使用打點計時器 提出問題: 1、使用打點計時器，應(yīng)該按照怎么樣的步驟? 2、紙帶上的點與小車的位移和時間是如何對應(yīng)的，怎樣將紙帶上的點變成相關(guān) 的數(shù)據(jù)？ 學生活動：看課本，四個人一組進行討論. 提問并總結(jié)： 1、使用電火花計時器在紙帶上打點，安裝紙帶的方法有兩種，一種是用一 條紙帶從墨粉盤下穿過，打點時墨粉盤不隨紙帶轉(zhuǎn)動，電火花只將墨粉盤上某一 位置的墨粉蒸發(fā)到紙帶上，打出的點跡顏色較淡，打過一條紙帶后要將墨粉盤轉(zhuǎn) 一角度再打另一條紙帶.學生實驗時可采用這一方法.另一種是用兩條紙帶，將 墨粉盤夾在中間，拖動紙帶時由于兩條紙帶的摩擦作用，墨粉盤會隨紙帶轉(zhuǎn)動， 電火花將墨粉盤上不同

7、位置的墨粉蒸發(fā)到紙帶上， 所以打出的點跡顏色較重.墨 粉盤上面的一條紙帶沒有點跡，可重復使用.用一條紙帶打點時，紙帶與打點計 時器之間的摩擦阻力較小，用兩條紙帶打點時摩擦阻力較大.不管用哪種方法， 打完紙帶后應(yīng)立即切斷電源. 2、兩點之間的時間為0.02秒，n個點之間的時間為0. 02* (n-1) 3、用打點計時器測量瞬時速度 提出問題：根據(jù)前面所學的瞬時速度的理論，引導學生怎樣計算實際運動中 物體的瞬時速度？ 學生活動：討論怎樣獲取數(shù)據(jù)，怎樣根據(jù)自己的紙帶計算不同時刻的瞬時速 度并采用列表法有條理的列出。 提問總結(jié)：為了測量打點計時器在打出某個點時紙帶運動的瞬時速度， 可以

8、測量包括該點在內(nèi)的兩點間的平均速度，用來代替瞬時速度。這兩點離該點越近， 平均速度越接近該點的瞬時速度。 然而，兩點距離過小則測量誤差增大， 須根據(jù) 實際情況選取這兩個點。 勝一籌4、用圖象表示速度 提出問題：1那么怎樣用圖象來表示物體運動的速度呢 ？ 2 對描出的點應(yīng)該怎么樣進行處理才能得到我們所要的圖 像？ 學生活動：四個人一起看書進行討論. 提問并總結(jié)：.在方格紙上建立直角坐標系，用縱坐標表示物體運動的速度， 用橫坐標表示時間，根據(jù)表中各時刻的速度.將(v , t)作為一組坐標在圖象中描 點，將點連線后得出的圖象稱為速度一時間圖象 (v-t圖象)，簡稱速度圖象. 學生思考：

9、百米賽跑時運動員的速度從始至終是不變的嗎 ？如果有變化，你 估計是怎樣變化的？某位運動員的百米賽跑的成績是 10. 57s,按照你的估計畫 出他在這段時間的v-t圖象的草圖. 百米賽跑時運動員的速度是有變化的，運動員從靜止開始，速度很快增大， 沖刺階段的速度達到最大。沒有受過訓練的同學跑百米，他在起始階段速度增大 的過程要長些，最大速度也比不過運動員，到終點時速度還可能有下降趨勢， V —t圖象的形狀是不同的。 （三）鞏固練習 1當紙帶與運動物體連接時，打點計時器在紙帶上打出點跡。下列關(guān)于紙帶上 點跡的說法中正確的是（ A. 點跡記錄了物體運動的時間 B.點跡記錄了物體在不同時

10、刻的位置和某段時間內(nèi)的位移 C.紙帶上點跡的分布情況反映了物體的質(zhì)量和形狀 D.紙帶上點跡的分布情況反映了物體的運動情況 解析 打點計時器每隔一定的時間（當電源頻率為 50Hz時，打點的時間問 隔為0.02s）打下一個點，因而點跡記錄了物體運動的時間，也記錄了物體在不 同時刻的位置和某段時間內(nèi)的位移； 點跡的分布情況反映了物體的運動情況， 而 不能反映物體的質(zhì)量和形狀。正確選項為 A B、Do 2通過打點計時器得到的一條打點紙帶上，如果點子的分布不均勻，那么 是點子密集的地方紙帶運動速度比較大，還是點子稀疏的地方紙帶運動速度比較 大？為什么？ 解析 打點計時器打點的時間問隔△ t

11、保持不變，點子稀疏的地方△ x大， 從而紙帶的運動速度比較大。 3某次打點計時器在紙帶上依次打出 A、R G D E、F等一系列的點，測 得品E離 AB=11.0mm, AC=26.5mm, AD=40.0mm, AE=48.1mm AF =62.5mm 通過計算 說明在打A、F點的時間間隔內(nèi)，紙帶是否做勻速直線運動。如果是，則求速度； 如果不是，則求平均速度。已知打點時間間隔為 0.02s。 解析 AB=11.0mm, BC=AC- AB=15.5mm, CD=AD—AC=13.5mm, DE=AE- AD=8.1mm,EF=AF- AE=14.4mm,各段距離不等，說明在打 A、F點

12、的時間間隔內(nèi)， AF 62 5 10 3 紙帶不是做勻速直線運動。v " m/s=0.625m/s。 t 0.02 5 4如圖1 — 23為某次實驗時打出的紙帶， 打點計時器每隔0.02s打一個點，圖中。點為 第一個點，A、B C、D為每隔兩點選定的計數(shù) 點。根據(jù)圖中標出的數(shù)據(jù)，打 A、D點時間內(nèi) 紙帶的平均速度有多大？打 B點時刻紙帶的瞬 時速度有多大？計算的依據(jù)是什么？你能算 出打Q D點時間內(nèi)紙帶的平均速度嗎？為什 么？ 解析 AD段的平均速度 —— AD VAD - t AD 43.25 15.50 0.02 2 3 cm/s=231.25cm/s。

13、 當時間間隔很短時，可以用平均速度代替瞬時速度，故 B點的瞬時速度 AC VB tAC 32.50 15.50 —— - cm/s=212.50cm/s 0.02 2 2 無法算出OD段的平均速度，因為不知道 Q D間有多少個點，因而不知道 。曲的時間間隔。 5使用打點計時器時，如果發(fā)現(xiàn)紙帶上打出的點不清晰，那么可能是什么 原因？如何采取措施？ 解析點跡不清的原因及應(yīng)采取的措施主要有： (1)復寫紙使用過久，可調(diào)整復寫紙位置，或更換復寫紙； (2)電源電壓過低，導致打點太輕，可適當提高電源電壓； (3)振針位置偏高，同樣會導致打點太輕，可適當調(diào)低振針。

14、6圖1 — 24是兩個勻速直線運動的位移圖象。哪條直線所表示的運動的速 度大？各是多大？ 解析 直線②比較陡，其斜率大，故直線②所表示的運動的速度大。以 V1、 V2分別表示直線①、直線②所表示的運動的速度，則 V1 3 - m/s=1m/s, t1 6 x2 6 / 0 / v2 一 — m/s=2m/so t2 3 (四)小結(jié):略 (五)作業(yè)：課本第2,3,4題 (六)板書設(shè)計： § 1.4 實驗：用打點計時器測速度 1 .電磁打點計時器：靠電磁感應(yīng)帶動探針振動通過復寫紙打點 2 .電火花計時器：靠產(chǎn)生電火花放電蒸發(fā)墨粉打點 3 .計時器的使用：注童使用方法和領(lǐng)悟注童事項 4 .測量瞬時速度：用包含某點在內(nèi)的一段時間內(nèi)的平均建度粗略表示該點 的瞬時速度 5 .速度時間圖象：以時間為橫軸，速度為縱軸，描點連線作圖象.