《实验：用打点计时器测速度》教学设计.doc

1.4 实验：用打点计时器测速度【三维目标】知识与技能：1、了解电磁打点计时器和电火花计时器的构造、差异及功能。2、能够阅读产品说明书，掌握打点计时器的使用方法。3、初步学会从纸带上获取时间和位移等实验数据信息进行处理，测定物体的速度。4、学会建立物体运动vt图。过程与方法：1、通过实验探究过程，了解物理学的研究方法，培养学生信息收集和处理能力，分析、解决问题能力和交流、合作能力。2、初步了解用图象描述和研究物理过程的方法，体会数学在物理知识中的应用。情感态度和价值观：1、在实验活动中，培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学精神。2、在探讨问题的过程中，鼓励学生主动与他人使用，交流思想，感受团队精神，体验探索的乐趣。【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。【教学过程】（一）打点计时器电磁打点计时器原理：被交变磁场磁化的振片在永久磁铁的作用下振动，振针打在复写纸上使纸带上打出一系列的点。电火花计时器原理： 电磁打点计时器电火花计时器电源电压46V的交流电220V的交流电电源频率频率为50Hz，每隔0.02s打一个点特 点纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小（二）练习使用打点计时器 （步骤详见课本P22）思考与讨论 注意：1电源电压要符合要求： 2实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要进行调节或更换器材。 3应先接通电源，待打点稳定时再拉动纸带。 4手拉纸带时，速度应快一些，以防止点迹太密集。（三）用打点计时器测量瞬时速度测量方法：某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。说明：理论上讲如果这两点离E点越接近（即t越短），这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是实际操作时距离太小会使测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点。（四）用图像表示速度（直线运动）为了更直观地反映物体的运动情况，我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。 1v-t图象的画法以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。思考：怎样画出速度时间图象？为什么要用平滑的曲线“拟合”？ 2v-t图象的信息（在第二章总结）任一时刻速度的大小和方向速度的变化情况及相应的时间例：（P26：问题与练习T3）要求：根据v-t图象叙述物体的运动情况。【典型例题】典例1：一同学在使用打点计时器时，纸带上点不是圆点而是一些短线，这可能的原因是（ D ）A接在直流电源上 B电源电压不稳C电源频率不稳 D打点针压得过紧典例2：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，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（ AB ）A时间间隔 B位移 C平均速度 D瞬时速度典例3：在用打点计时器测定小车速度的实验中得到一条纸带，如图所示，从比较清楚的点开始，每五个打印点取一个计数点，分别表明0、1、2、3，量的0与1两点间的距离s130mm，2与3两点间的距离为s348mm，则小车在0与1两点间的平均速度v1 0.3 m/s，在2与3两点间的平均速度v3 0.48 m/s，据此可判断小车做 加速 运动。总结：注意每两个计数点间的时间间隔。典例4：打点计时器的电源频率为50Hz时，振针每隔 0.02 s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