打点计时器问题解决评价单
打点计时器及相关实验1
精品教育学科导学案教师:学生: 日期: 年月日时段: 课题学情分析提高综合基础能力学习目标与为学生找到合适的学习方法考点分析学习重点运用合适的解题方法解题学习难点快速熟练的解题学习方法讲解与练习个性化辅导过程打点计时器的使用及相关实验(一)一.两种打点计时器(一)两种计时器的结构图电磁打点计时器电磁打点计时器:它是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。
当接通6 V以下低压交流电源时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便上下振动起来,位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点,这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列点,当交流电源频率为50 Hz时,它每隔0.02 s打一点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02 s。
电火花计时器电火花计时器:它是利用火花放电在纸带上打出小点而显示点迹的计时仪器。
当接通220 V交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动纸带上就打出一系列点迹。
当电源频率为50 Hz 时,它也是每隔0.02 s打一次点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02 s。
(二)两种打点计时器的比较电磁打点计时器电火花计时器电源性质6V以下交流电源220V交流电源打点频率打点时间间隔0.02s,频率50hz 打点时间间隔0.02s,频率50hz打点方式振针通过复写纸在纸带上打点电火花放电使墨粉在纸带上成点阻力来源纸带与限位孔、复写纸的摩擦;振针与纸带打点接触时的摩擦纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦,摩擦阻力比电磁打点计时器小纸带使用1条纸带2条纸带(墨粉盘在纸带中间)误差分析电火花计时器比电磁打点计时器更精确(三)打点计时器的故障、原因及调整现象原因调节的方法打点不清晰 1.振针过高2.电压太低,振幅太小3.复写纸用的太久4.把振针适当调低5.提高电压6.换新的复写纸打的不是点,是短线7.振针过低8.所加电压太高,使振幅过大9.把振针适当调高一些10.适当调低电压打双点 1.振针松动11.1.把振针固定好二.实验1:练习使用打点计时器(一)实验步骤(1)把打点计时器固定在桌子上。
《实验:用打点计时器测速度》教案设计
教案设计:《实验:用打点计时器测速度》一、教学目标1. 让学生了解打点计时器的工作原理及使用方法。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生掌握速度的计算方法,培养学生的实验操作能力和团队协作能力。
二、教学内容1. 打点计时器的工作原理及使用方法。
2. 速度的计算公式:v = x/t。
3. 实验操作步骤及注意事项。
三、教学重点与难点1. 重点:打点计时器的工作原理,速度的计算方法。
2. 难点:打点计时器的使用,实验数据的处理。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解打点计时器的工作原理和速度计算公式。
2. 采用实验法进行速度测量实验,培养学生的实践操作能力。
五、教学过程1. 导入:回顾上次课的内容,引出本次课的主题《实验:用打点计时器测速度》。
2. 讲解:讲解打点计时器的工作原理和速度计算公式。
3. 实验操作:学生分组进行实验,教师巡回指导。
4. 数据处理:学生根据实验数据计算速度,教师检查并给予指导。
7. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价学生对打点计时器工作原理的理解程度。
2. 评价学生对速度计算公式的掌握情况。
3. 评价学生的实验操作技能和数据处理能力。
4. 评价学生在实验过程中的团队协作和交流能力。
七、教学资源1. 打点计时器及其配件。
2. 实验桌椅和实验器材。
3. 实验指导书和教材。
4. 电子秤和尺子。
八、教学步骤1. 检查打点计时器是否正常工作。
2. 学生分组,每组一台打点计时器。
3. 引导学生按照实验步骤进行操作,记录数据。
4. 指导学生正确处理实验数据,计算速度。
5. 组织学生进行交流讨论,分析实验结果。
九、教学反思2. 教师要关注学生在实验过程中的表现,发现并解决问题。
3. 教师要关注学生的学习效果,及时调整教学方法和策略。
十、课后作业a. 打点计时器的工作原理是什么?b. 如何正确使用打点计时器?c. 速度的计算公式是什么?d. 实验过程中遇到了哪些问题?如何解决?e. 从实验中你学到了哪些知识?十、教学计划1. 课时安排:本节课计划用2课时完成。
打点计时器(含答案)
________________________________________________________________海豚教育个性化简案学生姓名:年级:科目:授课日期:月日上课时间:时分………时分合计:小时实验:用打点计时器测速度一、教学目标1、学会利用打上点的纸带研究物体的运动情况。
2、利用v-t图象分析实验数据,描述物体的运动。
3、在教学的过程中培养学生的学习兴趣。
二、教学重难点1、打点计时器的时间间隔的判断。
2、瞬时速度与平均速度。
三、教学步骤知识提点————例题分析————习题演练————四、反馈授课教师评价:准时上课:无迟到早退的现象(今日学生课堂表今天所学知识点全部掌握:教师任意抽查一知识点,学生能完全掌握现符合共项)上课态度认真:上课期间认真听讲,无任何不配合老师的情况(大写)海豚作业完成达标:全部按时按量完成所布置的作业,无少做漏做现象学生签字:教师签字:备注:请交至行政前台处登记、存档保留,隔日无效(可另附教案内页)大写:壹貮叁肆签章:电源.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.使用打点计时器应先接通电源,待打点计时器稳定时再用手拉纸带.4.手拉纸带时,速度应快一些,以防点迹太密集.5.复写纸不要装反,每打完一条纸带,应调整一下复写纸的位置,以保证打点清晰.6.打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源.五、实验数据处理1.根据纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度.(1)在纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02 s(电源频率为50 Hz),所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小.(2)根据v=ΔxΔt,求出任意两点间的平均速度,这里Δx可以用直尺测量出两点间的距离,Δt为两点间的时间间隔数与0.02 s的乘积.这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度.2.粗略计算瞬时速度某点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,如图1-4-2所示,v E ≈v DG或v E≈v DF.图1-4-2说明:在粗略计算E点的瞬时速度时,可利用v=ΔxΔt公式来求解,但须注意的是,如果取离E点越接近的两点来求平均速度,这个平均速度越接近E点的瞬时速度,但是距离过小会使测量误差增大,应根据实际情况选取这两个点.六、利用v-t图象分析物体的运动1.v-t图象用横轴表示时间t,纵轴表示速度v,建立直角坐标系.根据测量的数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连接起来,即得到如图1-4-3所示的v-t图象.图1-4-3 图1-4-42.v-t图象的意义v-t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况,它并不是物体运动的轨迹.3.匀速直线运动的v-t图象(1)匀速直线运动的v-t图象是与时间轴平行的直线,如图1-4-4所示,直线a、b分别表示v a=4 m/s,v b=8 m/s.1-4-5(2)从匀速直线运动的v-t图象中不仅可以看出速度的大小,并且可以求出位移,根据位移公式x=vt,在v-t图象中就对应着边长分别为v和t的一个矩形面积,如图1-4-5中画斜线的部分..一、利用纸带判断物体的运动情况例1 关于打点计时器打出的纸带,下列叙述中正确的是( )A.点迹均匀,说明纸带做匀速运动B.点迹变稀,说明纸带做加速运动C.点迹变密,说明纸带做加速运动D.相邻两点间的时间间隔相等二、平均速度和瞬时速度的计算例2 图1-4-8是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带,相邻点的时间间隔为0.02 s,纸带旁边是一把最小刻度为1 mm的直尺,试计算拖着纸带做直线运动的物体:(1)在AC这段时间内的平均速度;(2)在B点的瞬时速度.图1-4-8三、速度—时间图象的理解图1-4-9例3 如图1-4-9所示为某物体的v-t图象,试说明该物体的运动情况.解析0~4 s物体做加速运动,末速度为12 m/s;4~6 s物体做减速运动,末速度为0;6~7 s物体做反向加速运动,末速度大小为4 m/s;7~8 s物体做反向减速运动,末速度为0.1.通过打点计时器得到的一条纸带上的点迹不均匀,下列判断正确的是( )A.点迹密集的地方物体运动的速度较大B.点迹密集的地方物体运动的速度较小C.点迹不均匀说明物体做变速运动D.点迹不均匀说明打点计时器有故障2.在下列四个图象中,表示匀速直线运动的是( )3.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.速率 D.平均速度4.接通电源与释放纸带让纸带(随物体)开始运动,这两项操作的时间顺序是( )A.先接通电源,后释放纸带B.先释放纸带,后接通电源C.释放纸带的同时接通电源D.先接通电源或先释放纸带都可以5.下列说法中正确的是( )A.电磁打点计时器和电火花计时器的计时原理基本一样B.电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电压一样C.电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电频率是一样的D.电磁打点计时器和电火花计时器打点的时间间隔都是0.02 s6.打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电,其相邻点的时间间隔是T,若纸带上共打出N个点,这纸带上记录的时间为t,则下列各式正确的是( )A.T=0.02 s,t=NT B.T=0.05 s,t=(N-1)TC.T=0.02 s,t=(N-1)T D.T=0.05 s,t=NT7.某同学在练习使用打点计时器时,得到了如图1-4-10所示的纸带,从O点开始,每隔0.1 s 取一个测量点.测得OA=3.20 cm,AB=3.90 cm,BC=5.86 cm,CD=7.58 cm,DE=9.72 cm.图1-4-10则可判断纸带的运动是________.D段上的平均速度为________.→D段上的平均速度为________.8.练习使用电磁打点计时器的实验步骤如下:A.把打点计时器固定在带有定滑轮的长木板上,把复写纸套在定位轴上,让连接小车的纸带穿过限位孔,并压在复写纸下面B.把打点计时器接在10 V以下的直流电源上C.拉动纸带后,再接通电源D.取下纸带,以纸带上起始点为O,依次在每个点上标出1、2、3、…,用刻度尺分别量出两点间的距离,比较是否相等,判断是什么性质的运动题型1 应用纸带计算平均速度和瞬时速度例 1 一同学利用打点计时器打出的纸带分析小车的运动速度时,从几条纸带中选出了一条不很完整的纸带,如图1-4-1所示.纸带上有六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点没有画出,所用交流电的频率为50 Hz,相邻计数点之间的距离已标在图中,单位是厘米.图1-4-1(1)计算0~6点之间的平均速度;(2)打点计时器打第4个点时小车的瞬时速度接近多少?题型2 实验数据的处理例 2 汽车沿平直公路行驶,小明坐在驾驶员旁边注视速度计,并记下间隔相等的各时刻的速度值,如下表所示:t/s05101520253035404550v/(km·h-203040505050503520501)根据小明的记录内容,试完成下列问题:(1)从表中数据得到汽车在各段时间内的特点:在0~15 s内,汽车的速度在变化,时间每经过5 s 速度增大________km/h;在15~30 s内汽车速度不变,速度大小为________km/h;在30~45 s内汽车速度在变化,每5 s速度减小______km/h.(2)请根据表格中的数据,画出对应的v-t图象.(3)如果认为在0~15 s内速度变化是均匀的,你能在图象中找出汽车在7.5 s时的速度值吗?解析根据小明记录的各个时刻的速度,首先在速度—时间坐标系中描出对应点,连接各点得到速度图象.(1)分析小明记录的数据不难得出答案为:10;50;15.(2)描点画图后,v-t图象如右图所示.(3)能,35 km/h1.画物理图象的原则是准确、清楚、布局合理、使用方便.2.应恰当选取坐标轴的分度.3.要有足够多的描点数目.4.所画图线应尽可能穿过较多的描点.题型3 v-t图象的理解和应用图1-4-2例3 在节假日期间,你可能到公园或游乐场玩过蹦床,如图1-4-2所示,是一名同学某次从蹦床跳起后的v-t图象,已知t2=2t1,结合你的体会和经历,分析下列问题:(1)他的速度大小是如何变化的?(2)哪段时间是上升的,哪段时间是下降的?(3)从图象中可以看出,是选上升过程的速度方向为正方向,还是选下降过程的速度方向为正方向?(4)他在t2时刻回到蹦床上了吗?1.打点计时器打出的纸带( )A.能准确地求出某点的瞬时速度B.只能粗略地求出某点的瞬时速度C.能准确地求出某段时间内的平均速度D.可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度答案BC2.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的说法正确的是( )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.点在纸带上的分布情况,反映了物体的质量和形状D.点在纸带上的分布情况,反映了物体的运动情况3.一物体做直线运动的图象如图1-4-3所示,则该物体( )图1-4-34.某物体的运动规律如图1-4-4所示,下列说法中正确的是( )图1-4-4A.物体在第1 s末运动方向发生变化B.第2 s内、第3 s内的速度方向是相同的C.物体在第2 s内返回出发点,向反方向运动D.在这7 s内物体的位置始终不会为负值5.如图1-4-5所示为甲、乙两质点的v-t图象,对于甲、乙两质点的运动,下列说法中正确的是( )图1-4-5A.质点甲向所选定的正方向运动,质点乙与甲的运动方向相反B.质点甲、乙的速度相同C.在相同的时间内,质点甲、乙的位移相同D.质点甲、乙之间的距离一定越来越大6.在图1-4-6所示的v-t图中,A、B两质点同时从同一点在一条直线上开始运动,运动规律用A、B两图线表示,下述叙述正确的是( )A.t=1 s时,B质点运动方向发生改变B.t=2 s时,A、B两质点间距离一定等于2 mC.A、B同时从静止出发,朝相反的方向运动D.在t=4 s时,A、B相遇7.使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:A.把电火花计时器固定在桌子上B.安装好纸带C.松开纸带让物体带着纸带运动D.接通220 V交流电源E.按下脉冲输出开关,进行打点这些步骤正确的排列顺序为________.8.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器在纸带上打点以记录小车的运动情况.在这一实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有:(1)________________________________;(2)________________________________.A.拉住纸带,将小车靠近打点计时器,放开纸带,再接通电源.B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路.C.把一条绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码.D.取下纸带.E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔.将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上.________________________________________________________________________9.用气垫导轨和数字计时器能够更精确地测量物体的瞬时速度.如图1-4-7所示,滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为Δt1=0.29 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.11 s,已知遮光条的宽度为3.0 cm,试分别求出滑块通过第一个光电门和第二个光电门时的速度大小.图1-4-710.如图1-4-8所示,甲、乙两图象分别是某个运动质点的x-t图象和v-t图象,试说明在两图象中的OA、AB、BC、CD、DE各个阶段表示质点分别做什么运动?图1-4-8例1解析打点计时器的振针打点的频率一定(50 Hz),相邻两点间的时间间隔相等,如果纸带匀速运动,点迹均匀;如果纸带加速运动,点迹变稀;如果纸带减速运动,点迹变密.答案ABD(1)选取一条点迹清晰的纸带为研究对象.(2)分析纸带上点与点之间间隔的变化情况.(3)若点与点之间的距离相等,就可判断物体做匀速运动,若点与点间距越来越大,则物体做加速运动,反之做减速运动.例2答案ABD解析打点计时器打下的点记录了物体的位置,而点的个数又记录了物体运动的时间,点间的距离记录了物体运动的位移,故可反映物体的运动情况.例2解析(1)根据平均速度的定义,AC这段时间内的平均速度就等于A到C的位移跟所用时间的比值.位移的大小可以从刻度尺上直接读出:x=4.00 cm,A到C共10个点,9个时间间隔,所以A到C所用的时间t=0.02 s×9=0.18 s,所以AC这段时间内的平均速度v=xt=4.00×10-2 m0.18 s=0.22 m/s;(2)根据公式v B=ΔxΔt来计算B点的瞬时速度.为了尽量精确地反映物体在B点的运动快慢,我们尽量在靠近B点的地方取得数据,例如取靠近B点的左右两个点,左边点在刻度尺上的读数是1.77 cm,右边点在刻度尺上的读数是2.65 cm,那么Δx=2.65 cm-1.77 cm=0.88 cm,两点间相隔的时间为Δt=0.02s×2=0.04 s,所以B点的瞬时速度v B=ΔxΔt=0.88×10-2 m0.04 s=0.22 m/s.答案(1)0.22 m/s (2)0.22 m/s 例3、答案见解析解析(1)在0~t1时间内速度由v0逐渐减小到零,在t1~t2时间内速度由零增大到v0.(2)速度由初速度v0减小到零的过程是上升过程,所对应的时间为0~t1;速度由零增大到v0的过程是下降过程,所对应的时间为t1~t2.(3)从图象中可以看出,上升过程速度为正,下降过程速度为负,因此,是选定上升过程的速度方向为正方向.(4)由于上升过程与下降过程是对称的,故t2时刻刚好回落到蹦床上.v-t图象中反映的物理量有:(1)某一时刻瞬时速度的大小,可以从图象上直接读出;(2)速度的方向,选v轴中的正方向为正方向,如果速度为负值则说明运动的方向跟选择的正方向相反.(3)匀速直线运动的图象是一条平行于t轴的直线.(4)从匀速直线运动的速度—时间图象中不仅可以看出速度的大小,而且可以求出位移,据位移公式x=vt,在速度图象中位移就对应着边长分别为v和t的矩形的面积.1、BC2、BC3、AB4、A5、ACD6、C 2、变速运动51.35 cm/s7、8、试纠正以上步骤中错误之处.答案A中应将计时器固定在没有定滑轮的一端;B交流电源上,C先接通电源再拉动纸带;D从能够看清的点开始.答案(1)0.68 m/s (2)0.83 m/s解析(1)0到6点间的平均速度为:v=Δx Δt=2.80+4.40+5.96+7.57+9.10+10.716×(0.02×5)×10-2 m/s=0.676 m/s≈0.68 m/s(2)当打点计时器打第4个点时,小车的瞬时速度应当最接近于3~5点间的平均速度,则v 4=Δx35Δt35=7.57+9.102×(0.02×5)×10-2 m/s =0.834 m/s≈0.83 m/s拓展探究上例中若电源频率低于50 Hz时,如果仍按50 Hz的时间间隔打一个点计算,则测出的速度数值将比物体的真实值是偏大还是偏小?答案偏大解析当交流电的频率为50 Hz时,打点计时器每隔0.02 s打一个点,当交流电的频率低于50 Hz 时,打点计时器打一次点的时间间隔t将大于0.02 s,即t时间内的位移我们用0.02 s的位移计算(v=xt),因此测出的速度将比真实值偏大.该题考查学生应用“极限”的思想求物体的瞬时速度的能力,其平均速度可由v=ΔxΔt求出,求瞬时速度时,应当取包含该点的尽可能短的时间间隔,由平均速度代替瞬时速度.题型二、答案(1)10 50 15 (2)见解析(3)能35 km/h题型2 实验数据的处理例 2 汽车沿平直公路行驶,小明坐在驾驶员旁边注视速度计,并记下间隔相等的各时刻的速度值,如下表所示:t/s05101520253035404550v/(km·h-1)20304050505050352050 根据小明的记录内容,试完成下列问题:(1)从表中数据得到汽车在各段时间内的特点:在0~15 s内,汽车的速度在变化,时间每经过5 s 速度增大________km/h;在15~30 s内汽车速度不变,速度大小为________km/h;在30~45 s内汽车速度在变化,每5 s速度减小______km/h.(2)请根据表格中的数据,画出对应的v-t图象.(3)如果认为在0~15 s内速度变化是均匀的,你能在图象中找出汽车在7.5 s时的速度值吗?解析根据小明记录的各个时刻的速度,首先在速度—时间坐标系中描出对应点,连接各点得到速度图象.(1)分析小明记录的数据不难得出答案为:10;50;15.(2)描点画图后,v-t图象如右图所示.(3)能,35 km/h1.画物理图象的原则是准确、清楚、布局合理、使用方便.2.应恰当选取坐标轴的分度.3.要有足够多的描点数目.4.所画图线应尽可能穿过较多的描点.题型3 v-t图象的理解和应用图1-4-21、BC2、ABD3、A4、答案 D解析物体在第1 s末运动方向没有发生变化,A错;第2 s内、第3 s内的速度方向是相反的,B 错;物体在第2 s内位移变大,向正方向运动,C错;物体做的是往复运动,故物体的位置始终不会为负值,D项正确.5、答案 A解析速度、位移都是矢量,其正负表示与选取正方向的关系,两个矢量相同,必须大小和方向都相同;由于题目没有指明甲、乙两质点的初始位置,所以只根据甲、乙的速度反向,不能判断其具体的运动关系,它们有可能相向运动,也可能是反向运动.图1-4-66、答案BC解析质点的运动方向发生改变,即速度的正负发生变化,显然是在t=2 s时B质点改变运动方向,选项A错误;t=2 s时,质点A的位移是1 m,质点B的位移是-1 m,两质点间距离一定等于2 m,选项B正确;由题图可知,t=0时,A、B两者v=0,此后2 s内,v A>0,v B<0,故选项C正确;t=4 s时,两者速度相等,并非位移相等(相遇),选项D错误.7、答案ABDEC8、答案(1)A中应先接通电源,再释放纸带(2)D中取下纸带前应先断开电源顺序为:BECAD9、答案0.10 m/s 0.27 m/s解析滑块通过光电门的时间极短,可以用短程内的平均速度来表示该点的瞬时速度.由平均速度的定义可计算,滑块通过第一个光电门时的瞬时速度v1=dΔt1=0.03 m0.29 s=0.10 m/s;滑块通过第二个光电门时的瞬时速度v2=dΔt2=0.03 m0.11 s=0.27 m/s.10、答案见解析解析题图甲是位移图象,各段表示的运动情况如下:OA段表示质点从原点出发向正方向做匀速直线运动;AB段表示质点静止在某一位置处;BC段表示质点沿负方向做匀速直线运动又回到了出发点;CD 段表示质点继续沿负方向做匀速直线运动,位移为负值;DE段表示质点沿正方向做匀速运动,最终又回到了出发点.题图乙是速度图象,各段表示的运动情况如下:OA段速度增大,质点做初速度为零的加速直线运动;AB段表示质点做匀速直线运动;BC段表示质点仍向前运动,速度逐渐减小直至零,是减速直线运动;CD 段表示质点沿负方向做加速直线运动,负值表示速度的方向;DE段表示质点仍然沿负方向运动,速度逐渐减小,最终减为零.。
打点计时器及相关实验2
精品教育学科导学案教师:学生: 日期: 年月日时段: 课题学情分析提高综合基础能力学习目标与为学生找到合适的学习方法考点分析学习重点运用合适的解题方法解题学习难点快速熟练的解题学习方法讲解与练习个性化辅导过程打点计时器的使用及相关实验(二)四.实验3:探究自由落体运动的规律(一)实验原理自由落体运动是匀加速直线运动,速度v 与时间t 满足关系v=gt,v-t 图像是一条直线,直线的斜率为重力加速度g 值。
由h=1/2 gt2,经过0.02s 纸带下落的位移约为2mm,所以,实验中选前两个点间距为2mm 的纸带进行研究。
(二)实验器材打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带、重物(两个质量不同)。
(三)实验步骤1.把铁架平台放在桌面边缘上,将打点计时器固定在铁架台上,注意打点计时器的安装要使两个限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力。
2.纸带下端挂重物、穿过打点计时器,上端用夹子夹好,并调整纸带顺利穿过限位孔,用手托住重物。
3.先接通电源,待打点稳定后打开夹子,释放纸带;4.纸带离开打点计时器后,关闭电源,取下纸带;5.换上新纸带,重复操作三次。
6.在纸带下端重新换上另一重物,重复上述操作,打完后立即关闭电源。
7.换上新纸带,重复操作三次。
8.将所得纸带中各点的速度计算出来填入下列表格中,并依次作出V-T图像。
(四)注意事项1、按实验要求接好线路,并用手托重物将纸带拉到最上端;2、打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力;3、应选用质量和密度较大的重物,增大重力可使阻力的影响先对减少,增大密度可以减小体积,可使空气阻力减小;4、先接通电路再放开纸带;5、手捏纸带松手前,不要晃动,保证打出的第一点清晰;6、重复上述步骤多次,直到选取只有打出点的第一点与第二点之间间隔约为2mm的纸带才是有效的。
(五)误差分析1.电火花打点计时器打点频率不稳定。
相邻各段加速度值波动太大。
2.摩擦因素,纸带下落与限位孔,墨盘存在摩擦,造成数据误差。
打点计时器实验报告单
打点计时器实验报告单
实验报告单
实验名称:打点计时器
实验时间:2021年10月12日
实验地点:XX实验室
实验目的:测试打点计时器功能和稳定性
实验步骤:
1. 首先,将打点计时器插上电源,待指示灯亮起后,进入测试程序。
2. 取一个计时器样本,将其放在打点计时器顶端的测试区域。
3. 按下计时器开始键,即可开始测试。
4. 测试结果将会显示在打点计时器屏幕上。
5. 测试完成后,按下结束键,将结果存储在计时器内存中。
实验结果:
本次测试结果显示,打点计时器能够正确地计时,并且出现了极少量误差(误差小于0.01秒)。
同时,计时器的反应速度也非常快,基本上能够在0.5秒内完成计时和显示操作。
总体而言,本次测试表明打点计时器的功能和稳定性都非常良好,能够满足大部分实验使用的需求。
实验结论:
通过本次实验,我们得出了以下结论:
1. 打点计时器能够正确地计时,并且出现了极少量误差。
2. 打点计时器的反应速度非常快,基本上能够在0.5秒内完成计时和显示操作。
3. 打点计时器的功能和稳定性都非常良好,能够满足大部分实验使用的需求。
实验人员:
XXX
XXX
XXX
签名:XXX
日期:2021年10月12日。
打点计时器使用教案
打点计时器使用教案一、教学目标1. 让学生了解打点计时器的工作原理和基本构造。
2. 培养学生正确使用打点计时器进行实验操作的能力。
3. 通过实验,使学生掌握利用打点计时器测量物体运动速度的方法。
二、教学内容1. 打点计时器的工作原理2. 打点计时器的构造及功能3. 打点计时器的使用方法4. 利用打点计时器测量物体运动速度5. 实验数据的处理与分析三、教学重点与难点1. 重点:打点计时器的工作原理、构造及使用方法。
2. 难点:利用打点计时器测量物体运动速度,实验数据的处理与分析。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解打点计时器的工作原理、构造及使用方法。
2. 利用演示法展示打点计时器的实际操作过程。
3. 采用实验法让学生亲自动手操作,培养实验技能。
五、教学过程1. 导入:讲解打点计时器在物理学实验中的应用,激发学生兴趣。
2. 讲解打点计时器的工作原理、构造及使用方法。
3. 演示打点计时器的实际操作过程,让学生初步了解其工作原理。
4. 分组实验:让学生亲自动手操作打点计时器,进行物体运动速度的测量。
5. 数据处理与分析:引导学生运用实验数据,计算物体运动速度,分析实验结果。
7. 作业布置:布置有关打点计时器的练习题,巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价学生对打点计时器工作原理、构造及使用方法的掌握程度。
2. 评价学生运用打点计时器进行实验操作的技能。
3. 评价学生对实验数据处理与分析的能力。
七、教学拓展1. 介绍打点计时器在其他领域的应用。
2. 引导学生思考如何改进打点计时器,提高其性能。
3. 鼓励学生进行打点计时器相关的创新实验。
八、教学资源1. 打点计时器设备。
2. 实验所需的物体。
3. 实验数据处理软件。
4. 相关教学课件、教案、实验报告模板等。
九、教学反思1. 反思教学过程中学生的参与程度,是否充分发挥了学生的主动性。
2. 反思教学内容是否适合学生的认知水平,是否需要调整。
3. 反思教学方法是否有效,是否需要尝试其他教学方法。
打点计时器实验报告数据
打点计时器实验报告数据
1、教学有点填鸭式。
在讲一些理论知识的时候,大都是我一个人在讲,没有引导学生有足够的思考,比如讲到时间间隔和频率的关系,就一句话带过说时间间隔是频率的倒数,如果提出频率的`变化如何影响时间变化的问题思考会更好。
2、知识点没有完全覆盖到。
对于前面两个班级,我没有提出实验点和测量点的概念,虽然有让学生了解间隔了几个点的时间计算方法,但是没有让学生实际去操作。
3、没有很详细的说明实验中可能会出现的问题。
比如打出来的点很淡等等。
1、由于初中没有接触太多的实验,对做实验要注意的事项非常的陌生。
也由于是第一次实验,所以显得非常的兴奋,比如在未经允许下乱摆弄实验仪器。
2、缺乏对实验的科学态度。
学生虽然喜欢做实验,事实上却不重视实验,实验课对他们来说就是玩的一节课,因此在实验过程当中,没有科学的按照实验操作去进行,导致最后纸带上的点都是密密麻麻的无法区分独立的点。
3、对实验结果处理不认真。
有些学生打完纸带就觉得完事了,实验册上的表格都是随便填写。
在测量位移的时候也没有注意估读,有效数字等等。
总结:我觉得首先要加强自身的科学素养,其次要琢磨透高中实验应该要达到的要求,最后要培养学生对实验的科学态度。
打点计时器实验题练习及答案
打点计时器实验题练习及答案.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().时间间隔.位移.加速度.平均速度.在“测量匀变速直线运动的加速度”的实验中,对于减小实验误差来说,下列方法中有益的是().选取记数点,把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位.使小车运动的加速度尽量小些.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验.下列关于计数点的说法中,正确的是()A.用计数点进行测量计算,既方便又可减小误差B.相邻计数点之间的时间间隔应该是相等的C.相邻计数点之间的位置间隔应该是相等的D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来的,相邻计数点之间的点痕个数是相等的.一同学在用打点计时器做“测匀变速直线运动加速度”的实验时,纸带上打出的点不是圆点,而是如下图所示的一些短线,如图所示,这可能是因为().打点计时器错接在直流电源上.电源电压不稳定.电源的频率不稳定.打点针压得过紧.在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中,某同学的操作步骤如下,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏可编上序号)、….拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带,再接通电源.将打点计时器固定在平板上,并接好电源.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮上面吊着适当重的钩码.取下纸带.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做加速运动.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔请将以上步骤完善并按合理的顺序填写在横线上。
.()使用电磁打点计时器时,纸带应穿过,复写纸应套在上,并要放在纸带的面,应把电源用导线接在上,打点时应先,再让纸带运动,若电源的频率为,则每隔打一次点。
()使用电火花打点计时器时,墨粉纸盘应套在上,并要放在两条纸带之间,应把电源插头插在电源插座上。
打点时应先按下,再让纸带运动。
.关于“测定匀变速直线运动的加速度”实验的操作,下列说法中错误的是( ) .长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低.在释放小车前,小车应紧靠在打点计时器上.应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动。
教科版高中物理必修第一册1-4实验:用打点计时器测量小车的速度课时学案含答案
4.实验:用打点计时器测量小车的速度思维导图画出的图像描述物体的运动速度的变化特点.实验必备·自主学习——突出基础性素养夯基一、实验目的1.进一步练习使用打点计时器,通过纸带上打出的点测量瞬时速度.2.通过实验获取数据,利用图像处理实验数据.二、实验原理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v̅=∆x∆t,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.如图所示,E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表,即v E=∆x∆t.三、实验器材电磁打点计时器(或电火花打点计时器)、学生电源(电火花打点计时器使用220 V交流电源)、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、重物、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等.四、实验操作1.安装实验器材.把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一边,纸带前端固定在小车后部,然后穿过打点计时器,小车前端的细绳穿过定滑轮垂下,如图所示.2.使小车在木板上保持静止,并靠近打点计时器,开启打点计时器的电源开关.打点计时器稳定工作后,用手拉动细绳,使小车沿木板做直线运动.待小车运动约一半距离时,松开手,使小车依靠惯性继续运动,直到左端.纸带上会留下一系列点迹.[导学1]计时点和计数点的比较计时点是打点计时器在纸带上打出来的点.计数点是从计时点中选出来的具有代表性的点,一般相邻两个计数点之间还有若干个计时点.选择点迹清晰的点开始,通常每5个计时点取一个计数点,相邻计数点的时间间隔为0.1 s.[导学2]打点纸带的数据如何测量误差更小测量各段距离时,用长尺一次性完成较好,以减小实验误差,不要用短尺分段测量.五、处理数据1.在纸带上选取一段点迹清晰并且没有重叠的区间,把第1个点标为0,而后依次标为A、B、C、D、E…….2.用刻度尺测量出各点的位置(一般使刻度尺的零刻度线与0点对齐,即0点的位置记为0),并记录在表中.3.计算两相邻计时点间的位移x OA、x AB、x BC、x CD……并记录在表中.4.利用公式v̅=∆x计算纸带上各相邻计时点间的平均速度,v̅O A、v̅A B、v̅B C、v̅C D…….∆t5.(1)根据v̅=∆x计算出的速度可以代表在Δx这一段位移内任意一点的瞬时速度,将数∆t(2)利用v t图像分析物体的运动用横轴表示时间t,纵轴表示速度v,建立直角坐标系.根据测量的数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连接起来,即得到v t 图像.六、误差分析1.打点计时器打点周期不稳定.2.根据纸带测出的位移存在偶然误差.[拓展]系统误差和偶然误差(1)系统误差①来源:实验原理不够完善,实验仪器不够精确,实验方法粗略.②特点:实验结果与真实值的偏差总是偏大或偏小.③减小方法:优化实验原理,提高实验仪器的测量精确度,设计更精巧的实验方法.(2)偶然误差①来源:偶然误差是由于各种偶然因素对实验者和实验仪器的影响而产生的.例如,用刻度尺多次测量长度时估读值的差异,电源电压的波动引起测量值的微小变化等.②特点:多次重复测量时,偶然误差有时偏大,有时偏小,且偏大和偏小的概率比较接近.③减小方法:多次测量取平均值可以减小偶然误差.关键能力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一实验原理和实验操作两种计时器的比较【典例示范】题型1打点计时器的原理及使用例 1 打点计时器是高中物理中重要的实验仪器,关于图中甲、乙两种打点计时器,请回答下面问题.(1)甲图是________打点计时器,电源采用的是________.(2)乙图是________打点计时器,电源采用的是________.(3)甲、乙两种打点计时器所用电源频率为50 Hz,则打点周期分别为________s和________s.题型2实验操作例2 (1)图甲是电火花打点计时器的示意图.电火花打点计时器和电磁打点计时器一样,工作时使用________(选填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是50 Hz时,每隔________s打一次点.电火花打点计时器使用时的基本步骤如下:A.当纸带完全通过电火花打点计时器后,及时关闭电源B.将电火花打点计时器电源插头插入相应的电源插座C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花打点计时器D.接通开关,听到放电声,立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是________________.(按顺序填写步骤字母)(2)如图乙所示的纸带是某同学练习使用电火花打点计时器时得到的,纸带的左端先通过电火花打点计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带运动得________(选填“越来越快”或“越来越慢”).若所用电源的频率为50 Hz,从打下A点到打下B点共14个点迹,历时________s.素养训练1用打点计时器可测纸带运动的时间和位移.下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理步骤,将各步骤的字母代号顺序写在空白处.A.将电磁打点计时器接在________电源上B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,并压在复写纸下面C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离ΔxD.切断电源,取下纸带E.先________后________,在纸带上打下一系列小点实验步骤的合理顺序是________________.素养训练2用打点计时器可测纸带运动的时间和位移.下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理步骤,将各步骤的字母代号按顺序写在空白处.A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线,导线的另一端分别接在50 Hz的低压________(填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上;B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过________(填“插孔”或“限位孔”),并压在________(填“白纸”或“复写纸”)下面;C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx;D.切断电源,取下纸带,如果共有6个清晰的点,则这段纸带记录的时间Δt=________;E.打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点;实验步骤的合理顺序是________.探究点二纸带的测量、分析与计算【典例示范】题型1利用纸带判断物体的运动情况例3 (多选)关于打点计时器打出的纸带,下列说法正确的是()A.点迹均匀,说明纸带做匀速直线运动B.点迹变稀,说明纸带做加速直线运动C.点迹变密,说明纸带做加速直线运动D.相邻两点间的时间间隔相等题型2利用打点计时器测速度的实验数据处理例 4 某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中,让重锤自由下落,打出的一条纸带如图所示,图中直尺的单位为cm,点O为纸带上记录到的第一点,点A、B、C、D…依次表示点O以后连续的各点.已知打点计时器每隔T=0.02 s打一个点.(1)请分别读出DF、FH的长度DF=________mm,FH=________mm;(2)求出E、G点的速度v E=________ m/s,v G=________m/s.(保留两位小数)素养训练3在一次实验中,使用电磁打点计时器测速度(所用交变电源的频率为50 Hz),得到如图所示的纸带.图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出,下列表述正确的是()A.实验时应先放开纸带再接通电源B.实验中电磁打点计时器直接接在220 V的交变电源上C.从纸带上可求出计数点AC段对应的平均速率D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s素养训练4某实验中学的实验小组成员利用纸带分析物体的运动时,从打出的若干条纸带中选取一条比较清晰的纸带,如图所示,图中的七个计数点中每相邻两计数点间还有四个点没有标出.已知该小组的同学使用的交变电源的频率为50 Hz.用刻度尺测量出的相邻两计数点之间的距离如图所示.请回答下列问题(计算结果保留3位有效数字):(1)计数点0与计数点6之间的平均速度约为________ m/s;(2)打下计数点4时纸带的速度约为________ m/s;(3)如果该小组的同学所使用的交变电源的频率小于50 Hz,而计算时仍按照50 Hz来进行,则以上求解得到的结果应________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值.随堂演练·自主检测——突出创新性素养达标1.在“用打点计时器测纸带的速度”的实验中,若打点周期为0.02 s,下列说法正确的是()A.启动电源与拉动纸带可以同时进行B.先拉动纸带,后启动电源C.电火花打点计时器使用6 V以下的交变电源D.连续n个计时点间的时间间隔为(n-1)×0.02 s2.在实验中,某同学得到一条打点清晰的纸带,如图所示,要求测出D点的瞬时速度.本实验采用包含D点在内的一段时间间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,已知交流电源的频率为50 Hz,下列几种方法中最准确的是()A.AG∆t1=v D,Δt1=0.12 s B.BE∆t2=v D,Δt2=0.06 sC.CE∆t3=v D,Δt3=0.1 s D.CE∆t4=v D,Δt4=0.04 s3.如图所示,是某位同学练习使用打点计时器得到的纸带,纸带的左端与运动物体相连,从点迹的分布情况可以看出:纸带________是匀速通过打点计时器的,纸带________是越走越快的,纸带________先是越走越快后来是越走越慢的.4.如图所示是用打点计时器测小车瞬时速度时得到的一条纸带的一部分,从0点开始按照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6,…现在量得0、1间的距离x1=5.18 cm,1、2间的距离x2=4.40 cm,2、3间的距离x3=3.62 cm,3、4间的距离x4=2.78 cm,4、5间的距离x5=2.00 cm,5、6间的距离x6=1.22 cm.(每0.02 s打一次点)(1)(2)根据(1)中表格,4.实验:用打点计时器测量小车的速度关键能力·合作探究探究点一【典例示范】例1解析:甲为电磁打点计时器,采用的是6 V的交流电源;乙为电火花打点计时器,采用的是220 V的交流电源;两种打点计时器所用电源频率为50 Hz,则打点周期均为T=150 s=0.02 s.答案:(1)电磁 6 V的交流电源(2)电火花220 V交流电源(3)0.020.02例2解析:(1)电火花打点计时器和电磁打点计时器都是使用交流电源的计时仪器,当电源的频率为50 Hz时,每隔0.02 s打一次点;实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则,故正确的步骤顺序是CBDA.(2)打点计时器所用电源频率为50 Hz时,每隔0.02 s打一个点,从左往右,纸带上两点之间的距离越来越大,说明纸带运动得越来越快.从打下A点到打下B点共14个点迹,从A到B共有13个时间间隔,所以所用时间t=13×0.02 s=0.26 s.答案:(1)交流0.02CBDA(2)越来越快0.26素养训练1解析:将电磁打点计时器接在交流电源上.先接通电源后拉动纸带,在纸带上打下一系列小点.实验步骤的合理顺序是BAEDC.答案:交变(或6 V以下交变)接通电源拉动纸带BAEDC素养训练2解析:电磁打点计时器使用的是低压交流电源,因此要将导线接在低压交流电源上;把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,并压在复写纸下面,这样才能通过振针把点打在纸带上;打点计时器的打点周期为0.02 s,若打n个点,则有(n-1)个时间间隔,故这段纸带记录的时间Δt=0.02×(6-1) s=0.10 s;实验步骤的顺序一般要先安装器材即首先进行B、A步骤,然后进行实验即进行E步骤,实验结束要先关掉电源,即进行D步骤,最后进行数据处理,即进行C步骤,故实验步骤的合理顺序是:BAEDC.答案:交流限位孔复写纸0.10 s BAEDC探究点二【典例示范】例3解析:打点计时器打点的频率是一定的,相邻两点间的时间间隔相等,如果纸带做匀速直线运动,则点迹均匀;如果纸带做加速直线运动,则点迹变稀;如果纸带做减速直线运动,则点迹变密.故A、B、D说法正确,C说法错误.答案:ABD例4解析:(1)由图可知DF=3.55 cm=35.5 mm;FH=5.20 cm=52.0 mm.(2)E点的速度v E=x DF2T =35.50.04mm/s=0.887 5 m/s≈0.89 m/s,G点的速度v G=x FH2T =52.00.04mm/s=1.30 m/s.答案:35.552.00.89 1.30素养训练3解析:A错:实验时应先接通电源再放开纸带;B错:电磁打点计时器使用的是6 V的交流电源;C对:AC段对应的平均速率v̅AC=x2+x32T;D错:相邻两个计数点间的时间间隔为T=0.02×5 s=0.1 s.答案:C素养训练4解析:(1)计数点0与计数点6之间的平均速度v̅=ΔxΔt=(2.80+4.40+5.96+7.57+9.10+10.71)×10−26×(0.02×5)m/s=0.676 m/s.(2)当打点计时器打下计数点4时,纸带的瞬时速度最接近于计数点3和5之间的平均速度,则v4=Δx35Δt35=(7.57+9.10)×10−22×(0.02×5)m/s=0.834m/s.(3)当交变电源的频率为50 Hz时,打点计时器每隔0.02 s打一个点,当交变电源的频率低于50 Hz时,打点计时器打相邻点的时间间隔将大于0.02 s,因此算出的速度将比真实值大.答案:(1)0.676(2)0.834(3)大于随堂演练·自主检测1.解析:使用打点计时器打点时,应先启动电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带,A、B错误;电火花打点计时器使用220 V的交流电源,C错误;每相邻的两个计时点间的时间间隔为0.02 s,连续n个计时点间有(n-1)个时间间隔,故时间间隔为(n-1)×0.02 s,D正确.答案:D2.解析:时间间隔应取得尽量小,这样平均速度才能更接近瞬时速度.注意CE段对应的时间间隔为0.04 s.答案:D3.解析:纸带甲相邻两计数点之间的距离相等,所以是匀速通过打点计时器的;纸带乙从左到右相邻两计数点之间的距离增大,所以是越走越快的;纸带丙从左到右相邻两计数点之间距离先增大再减小,所以是先越走越快,后来又越走越慢的.答案:甲乙丙4.解析:(1)某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的平均速度表示,相邻两计数点的时间间隔Δt=2×0.02 s=0.04 s,则打1点时:v1=x1+x22Δt =1.20 m/s;打2点时:v2=x2+x32Δt=1.00 m/s;打3点时:v3=x3+x42Δt =0.80 m/s;打4点时:v4=x4+x52Δt=0.60 m/s;打5点时:v5=x5+x62Δt=0.40 m/s.将数值填入表格中:(2)描点并连线得小车的速度—时间图像,如图所示.由图像可知,小车速度逐渐减小.答案:见解析。
打点计时器教学反思
“用打点计时器测速度“教学反思这是高中物理中的第一个学生实验。
这节课有三个目的:1、学会使用打点计时器;2、用打点计时器测平均速度和瞬时速度;3、用图象表示速度随时间变化的情况。
教学设计思路:让学生“经历科学过程,体会科学方法,树立科学的价值观”,同时也是为了使学生“更加热爱科学,体验科学工作的乐趣”。
具体设计是:1、问题情景提出问题“测平均速度和瞬时速度”,让学生思考,形成积极主动的学习氛围。
在情景创设时与学生已有的知识经验相联系,注重学生的情感体验。
2、实验情景创设真实、生动、直观而富于启发性的实验教学情景,使学生通过动手、动脑的有机结合获得全面的发展,感受实验的乐趣。
3、经验情景学生已有打点计时器结构和原理的知识,用新内容“如何测速度”引人。
4、事实情景用分组实验使用打点计时器,使学生通过动手、动脑的有机结合获得全面的发展,在学习中享受到乐趣。
存在问题:设想由学生动力动手参与实验,用打出纸带的点求运动物体的平均速度,由老师引导用极限的思想求瞬时速度、学生处理数据求结果,根据得出速度作v-t图。
但是由于对学生学情了解不够、掌握知识估计不足,课前自己准备不充分,使有些学生在做实验时有些盲然,自认为很简单的平均速度学生应该能求出来,结果学生求得较为困难:取的时间太短使误差增大、从密集点处开始测位移导致计时不准、甚至有的学生竟然不知道如何求平均速度,在这种情况下再指导不但使教学显得乱,而且所用时间大大超出计划,直接影响了后面瞬时速度和v-t图像的教学,也使后面教学有些仓促。
课后反思:1、多设置富有启发性的问题,尽量激发学生的求知欲和好奇心。
如在讲v-t图时,可以问学生:要想更加直观明了物体的运动规律,谁能有更好的方法?比之于直接引入要好。
2、要加强师生间、生生间互动交流,应努力把新课程理念落实到课堂教学上,学生发现的问题尽量让他们自己解决地,培养他们的参与意识。
3、要了解学情学生知识结构,注意设计更为合理的课堂教学。
高一物理用打点计时器测速度教学反思
高一物理用打点计时器测速度教学反思引言在高中物理教学中,测量物体运动速度是一个非常重要的内容。
传统的方法是使用尺子和秒表进行测量,但这种方法存在一定的误差。
为了提高测量速度的准确性,我们在高一物理课堂上引入了打点计时器,以便更精确地测量物体的速度。
本文将对使用打点计时器测速度的教学进行反思,以及对学生学习的效果进行评估。
实施过程在教学中,首先是对打点计时器的介绍和操作方法的讲解。
我向学生们展示了打点计时器的外观和使用方法,并详细解释了如何将打点计时器与物体的运动相结合来测量速度。
然后,我给学生们分发了打点计时器并让他们进行实际操作,通过测量不同物体的速度来加深理解。
教学反思优点1.打点计时器的使用方便,操作简单。
学生们很快就掌握了打点计时器的使用方法,并能够独立完成测量实验。
2.打点计时器的测量结果相对准确。
相比传统方法,打点计时器能够记录更多的数据,并能够自动计算出速度的平均值,从而提高了测量的准确性。
3.打点计时器的实验过程生动有趣。
学生们通过观察物体的运动轨迹和听到“嘀嗒”声来判断出打点计时器工作状态,这增加了他们的参与度,提高了实验的趣味性。
不足1.部分学生的实验结果存在误差。
虽然打点计时器能够提高测量的准确性,但其中一些学生在实验操作中仍然存在一些误差,导致测量结果不够精确。
2.学生对打点计时器的原理理解不深。
部分学生仅仅知道如何操作打点计时器,但对其原理和工作机制了解不深,这限制了他们对测量速度的有效运用。
学习效果评估通过对学生实验结果和问题解答情况的观察,我对学生的学习效果进行了评估。
1. 学生的实验结果大致符合预期。
虽然有些学生存在一定误差,但整体上能够正确测量物体的速度,并能够运用打点法计算速度的平均值。
2. 学生对打点计时器的理解有待提高。
在问题解答环节,部分学生对打点计时器的原理和工作机制表达不清楚,说明他们对该设备的理解仍然有限。
改进措施为了提高学生的学习效果和对打点计时器的理解,我计划采取以下改进措施:1. 增加打点计时器原理的讲解。
提高打点计时器的实验效果
提高打点计时器的实验效果余少敏摘要:介绍电磁打点计时器的结构、原理,实验前的调节,实验中故障的排除,提高其实验使用效果。
关键词:电磁打点计时器的特点;原理;仪器的调节;故障排除电磁打点计时器(J0203型)在高中物理实验中是经常用到的仪器,它是机械运动学中研究几个重要物理量如速度、位移、加速度实验中不可或缺的仪器。
特别是在高一年,从“练习使用打点计时器”到“验证机械能守恒定律”共有5个学生分组实验连续用到。
学生在学习即时速度、加速度等比较抽象的物理概念过程中,亲自动手,通过纸带上的点研究物体直线运动的规律,加深对概念的理解,对入门知识的掌握、巩固是有益的。
电磁打点计时器是通过电源,使通电线圈磁化振片,在永久磁铁的作用下,由此自身上下的振动,从而带动振针的周期性上下振动,通过复写纸在运动的纸带上打下一系列反映运动规律的点的一种科学仪器。
通过研究纸带上的点,同学们可以对机械运动的现象、规律有着直观、感性的认识,同时也加深理性认识。
电磁打点计时器的特点:构造筒洁、使用方便。
其原理对于刚步入高中学习物理知识的学生来讲,也是直观明了,易于理解。
因此电磁打点计时器对学生们是可接受的,成为中学实验要求器材之一。
但是,电磁打点计时器也有它的弱点,就是在使用过程中,普遍反映其性能不够稳定,打在纸带上的点清晰度不稳,有时会出现双点现象。
这似乎减弱了打点计时器本身性能特点。
我们在实验过程中,发现电磁打点计时器的使用效果主要取决于对仪器的认识、掌握、使用这三环节上。
抓好这些环节才是做好实验的关鍵所在。
电磁打点计时器主要由三部分组成:(1)外接电源部分:电源接线柱;(2)振动部分:线圈、振片、永久磁铁;(3)打点部分:振针、限位孔、定位轴、复写纸。
这三部分是紧密联系:第一部分为第二部提供了振动的电源,第二部分为第三部分提供打点的动力。
因此,要在纸带上打出满意的点,必须使这三部分协调配合,同步一致,如何才能做到这一点呢?首先,实验前必须对仪器进行整体调节。
打点计时器实验数据记录及处理
6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 cm
4.计算相邻测量点间距,计算Δx和Δt 5.求各测量点的速度v 6.画v-t图象 7.从v-t图象求加速度→方法:
CLOSE
位置 0 时间t/s 0 速度v/m·s-1
12 0.1 0.2 0.23 0.31
3 456 0.3 0.4 0.5 0.6 0.40 0.47 0.54
v/(m·s-1)
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
O 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
t/s CLOSE
画图线技巧: * 让图线尽可能通过实验点; * 不在图线上的点尽可能均匀分 布在图线两侧; * 个别偏差太远的点可以舍去。
0.5
0.4
0.3 0.2
0.1
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 t/s
课本P33第1题: 时间t/s 0 5 10 15 20 25 30
速度v/m·s-1 15.0 16.4 18.1 19.4 21.1 22.5 23.9
v/(m·s-1)
30 25
20
15 10 5
8.10
12.45
0 1.90 1 2.65 2 3.55 3 4.35 4
17.45
5.00 5
23.30
5.85
6
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 cm
4.位计置算相邻测0 量点1间距,2计算Δx3和Δt 4 5 6 5.时求间各t/s测量点0 的速0.度1 v 0.2 பைடு நூலகம்.3 0.4 0.5 0.6 Δx/×10-2m
1、4、1用打点计时器测速度导学单
量物体的瞬时速度。
认识
仪器构造
它们的名称分别是:
6
)下图为电火花计时器的构造图
.仪器原理
电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定内发生
电源,由学生电源供电,工作电压在以下,当电源。
的图象。
的近似数字。
)
.误差是实验中产生的错误
.采用精密仪器,改进实验方法,可以消除误差
.实验中产生的误差是不可避免的,但可以设法尽量减小误差
30 mm
)
.先释放纸带,后接通电源
计时器的工
)
)
.点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移.点在纸带上的分布情况,反映了物体的形状
)
.只能粗略地求出某点的瞬时速度
.能准确地求出某段时间内的平均速度)
内做减速直线运动
)速度的大小是否变化?怎样变化?。
打点计时器实验分析报告
班级姓名实验课题:用打点计时器测速度实验目的:(1)认识打点计时器的结构及工作原理(2)练习使用打点计时器,并根据纸带研究物体的运动(3)根据纸带上的点迹求平均速度及粗略的测量物体的瞬时速度(4)能认识、描绘v--t 图象,并根据v--t 图象判断物体的运动情况实验器材:学生电源、导线、打点计时器、纸带、复写纸(斜面、小车、钩码)刻度尺实验原理:1、打点计时器的工作原理:打点计时器是利用电磁感应原理制造的,通过打点来计时的一种仪器。
当通有交流电(4~6V)时,线圈变为一电磁铁(N 极,S 极不断变化),与永久磁铁相互作用,造成振片上下振动,带动振针在运动的纸带上打下一系列的点迹。
由于交流电为50Hz,故打下的每两个点之间的时间间隔为0.02 秒,打下的点不仅记录了物体的位置,也记录了运动所用的时间。
2、测一段位移的平均速度:N取纸带上某两点之间为研究对象,用刻度N尺测出它们之间的距离Δx ,通过两点之间的间隔数nS,求出该段位移所用时间Δ t=n ×0.02sS, 利用平均速度的公式求出该位移的平均速度。
3、粗略测量瞬时速度:测量某点(位置)瞬时速度时,在其两侧(包含该点)取一段小位移,求出其平均速度,可以粗略的代替该点的瞬时速度。
实验步骤:1、认识打点计时器的构造及工作原理:2、练习使用打点计时器:(1)将打点计时器固定,熟悉实验仪器。
(2)用导线将学生电源与打点计时器连接(学生电源处于关闭状态)。
(3)装好复写纸片及纸带,启动电源,用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后立即关闭电源。
(4)取下纸带,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点。
如果数出n 个点,由间隔数计算出第一个点到第n 个点的运动时间。
(5)用刻度尺测量出第一个点到第n 个点的距离,由平均速度的公式,求出该段位移内的平均速度。
6)取三段不同区域,重复上述计算,填入下表:测量瞬时速度:1)、取纸带上某一点为计时零点,每隔 0.1s (5 个间隔)取一测量点,分别用数字 0,1,2,3, 4,5 标出这些“测量点”。
把握实验细节,妥善处理数据——以电火花打点计时器测量小车的速度和加速度为例
把握实验细节,妥善处理数据——以电火花打点计时器测量小车的速度和加速度为例摘要:练习使用打点计时器是高一学生接触的第一个物理实验,而在整个高中物理学习过程中涉及到打点计时器使用的物理实验也比较多,这就要求学生不仅要了解打点计时器的构造和工作原理,更要把握实验细节并能正确处理数据,从而获得想要的实验结论。
本文以电火花打点计时器测量小车的速度和加速度为例,具体说明电磁打点计时器使用过程中需要注意的细节问题,并以2023年普通高等学校招生全国统一考试(全国甲卷)第10题为例来说明数据的妥善处理。
关键词:电火花打点计时器;细节把握;数据处理;实验过程《普通高中物理课程标准(2017年版)》中,对于学生的实验能力提出了更高的要求,并增加了21个高中阶段学生必做实验[1]。
人教版必修1的1.1机械运动与物理模型的“内容要求”里也明确提出:“用打点计时器研究匀变速直线运动的规律”[2]。
打点计时器的使用作为高一学生所接触的第一个物理实验,系统的掌握和熟练的使用对后续的学习也有着基础性的作用。
1电火花打点计时器1.1工作原理电火花打点计时器所连接的电源是50Hz 220V的交流电源,其工作原理为:脉冲电流到放电针,将墨粉盘之间的空气击穿,从而产生电火花,火花放电产生热量,将小孔附近墨粉融化,在运动纸带上就留下了一系列黑色点迹[3]。
1.2电火花打点计时器的优势电火花打点计时器可以直接接入220v的照明电源,相比较学生电源,性能相对更加稳定,打出的纸带数据更准确。
电火花打点计时器的放电方式为高压脉冲放电,纸带和电火花打点计时器的放电针之间是没有直接接触的,纸带的运动不会受到放电针的影响,误差更小。
所以选择电火花打点计时器进行实验能够获得相对更准确的实验数据,从而获得更准确的实验结论。
2测量小车的速度和加速度2.1实验原理运动的物体带动纸带经过电火花打点计时器,在纸带上打出一系列的点,点的位置相应的表示出运动物体的位置变化,根据打点计时器的打点原理,每隔0.02秒打下一个点,可以得到相应的时间信息,由可分析物体的运动速度,同时根据可求出加速度的大小[4]。
打点计时器测速度实验报告
用打点计时器测速度实验报告请各位大神认真阅读,并保存好本资料!【实验目的】1、学会使用打点计时器。
2、会根据纸带记录,判断运动的性质,并计算瞬时速度与平均速度。
【实验器材】打点计时器以及纸带、复写纸片;两根导线;低压交流电源;刻度尺。
【实验原理】电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的仪器,它的工作电压为4~6伏特。
当频率f=50赫兹时,它每隔0.02s打一次点。
当运动物体拖着纸带运动时,打点计时器便在纸带上打出一系列点,纸带上打出的点就记录了物体的运动时间。
通过纸带上点的位置,我们可以量出物体在运动时间内发生的位移(但记录的点不是物体的实际位置)。
这就给我们定量地研究运动物体的运动情况提供了方便和可能。
电火花打点计时器是利用电路获得脉冲高电压产生电火花,电火花打在纸带上留下击穿的小孔,显示出点痕从而记录下位置和时刻,脉冲高压的周期也是0.02s,纸带上相邻点的时间是0.02s。
电火花计时器工作时,纸带运动受阻力略小,比电磁打点计时器系统误差小。
打在纸带上的点,记录了纸带运动的时间,把纸带与运动物体连在一起,纸带与物体同步运动,纸带上点的痕迹就与物体运动规律相同。
【实验步骤】一、练习使用打点计时器(1)将电磁打点计时器固定在桌子上,以免在拉纸带时晃动它。
纸带用穿过限位孔,复写纸应套在定位轴上,并要放在纸带的上面。
(2)轻轻试拉纸带,应无明显阻碍现象,同时复写纸应能随纸带的移动而移动,必要时,可通过定位轴的前后移动来调节复写纸的位置。
(3)在打点计时器的两个接线柱上分别接上导线,两根导线的另外一端分别接到低压交流电源(4~6伏特的交流电)的两个接线柱上。
(4)先接通电源, 打点计时器开始打点后,再用手水平地轻轻拉纸带,纸带上就打出许多点。
(5)切断电源,取下纸带。
如果用电火花计时器,则实验步骤的应当是:(1)把电火花计时器固定在桌子上,检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上,检查两条白纸带是否已经正确地穿好,墨粉纸盘是否夹在两条纸带之间。
打点计时器实验报告
打点计时器实验报告 Modified by JEEP on December 26th, 2020.练习使用电火花计时器或电磁打点计时器实验报告姓名:___________ 同组姓名:______________ 时间:___________一、实验目的练习使用电火花计时器,利用打上点的纸带研究物体的运动情况;学会测量平均速度和瞬时速度。
二、实验器材电火花计时器,纸带,刻度尺,导线,电源三、实验步骤(1)把电火花计时器固定在桌子上,检查墨粉纸盘是否已经正确的套在纸盘轴上,检查两条白纸带是否已经正确的穿好,墨粉纸盘是否已经夹在两条白纸带之间。
(2)把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上。
(3)按下脉冲输出开关,用手水平的拉动两条纸带,纸带上就打下一列小点。
(4)取下纸带,从能看得清的某个点开始,选取一段合适长度的纸带,数一数纸带上共有多少个点。
如果共有n 个点,点子的间隔数就为n-1个,用t=(n-1)s计算出纸带的运动时间t。
(5)将纸带上的点划分成4个相等的时间间隔,用刻度尺测量一下各时间段内,纸带通过的位移△x有多长。
(6)利用公式计算出纸带在各段时间内的平均速度。
把测量和计算的结果填入表1中。
(7)选取一段清晰的纸带,在纸带上找出连续的6个点,分别标上记号A、B、C、D、E、F。
用刻度尺测出两个相邻点间的距离s1、s2、s3、s4、s5(如图所示),根据这些数据,计算出各时刻的瞬时速度并填入表2中。
运用你学过的知识,判断纸带的运动是匀速运动还是变速运动,并把判断的结果和理由写清楚。
根据测量数据做出小车运动的速度-时间图象。
四、数据处理:请将选好的纸带贴在下面:表1 手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度区间0-11-22-33-40-21-4△x/cm△t/sV/(cm/s)示例:计数点序号 A B C D E F计数点对应的时刻(s)通过计数点的速度(cm/s)小车运动的速度-时间图象:请将选好的纸带贴在此处。
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右玉一中物理必修一课堂教学评价
停泊栖息的港湾,她的关爱与呵护,会把你渡上一条风雨无阻的人生之船。
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1
《1.4 实验:用打点计时器测速度》问题解决—评价单 设计人:李龙飞 审核人:孙俊堂 序号:09
班级_____ 组名_____ 姓名_____ 时间:2011/9/17
1.关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( )
A .打点计时器应用低压交流电源,交流电频率为50Hz ;
B .纸带必须穿过限位孔,并注意把纸带压在复写纸的上面;
C .要先通电,后释放纸带;
D .为减小摩擦,每次测量应先将纸带理顺。
2.如图所示,根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动 ( )
A
B
C D
3.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点的距离为18cm ,则( )
A .手运动的平均速度为0.03m/s
B .手运动的平均速度为1.5m/s
C .手运动的平均速度为1.8m/s
D .手运动的平均速度为180m/s
4.在使用电磁打点计时器时,有时发现计时器的打点周期不稳定,其原因可能是( )
A .交流电源的电压不稳定
B .交流电源的频率不稳定
C .巳永久磁铁的磁性太弱
D .振片的固有频率与交流电源的频率有偏差
5.根据打点计时器打好的纸带,可以从纸带上直接得到的物理量是( )
A .时刻
B .时间
C 位置
D .位移
E .平均速度 6.根据打点计时器打好的纸带,通过适当的计算可以得到的物理量是( ) A .时刻 B .时间 C 位置 D .位移 E .平均速度 7.某位同学在使用电磁打点计时器时,纸带上点不是圆点而是一些短线,这可能的原因是 ( ) 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 8.如图所示为某质点做直线运动的速度—时间图象,下列说法
正确的是( ) A .质点始终向同一方向运动 B .在运动过程中,质点运动方向发生变化 C .前2 s 内做加速直线运动 D .后2 s 内做减速直线运动
9.使用打点计时器时,下列问题对实验的影响是什么?
(1)电源频率不稳,影响是 (2)打点针压得太紧,影响是
(3)电源电压不稳,影响是
(4)振针过长,影响是
10.美国著名短跑运动员卡尔·刘易斯曾以9.86s 跑完100m .在这次赛跑中,从起跑点算起每
10m 所用时间分别是:1.88s 、1.08s 、0.92s 、0.89s 、0.84s 、0.84s 、0.84s 、0.83s ,最后20m 用了
1.74s .从这组数据可以算出,他跑完100m 的平均速度是______m/s ,平均速度最小的是第______
个10m ,平均速度最大的是第________个10m 。
11.如图所示,是某人练习使用打点计时器得到的纸带,纸带的右端后通过打点计时器.从点
痕的分布情况可以断定纸带的运动情况是 。
若所用电源频率为50Hz ,从打下A 点
到打下D 点,共13点,历时 s ,位移为 m ,这段时间内纸带运动的平均速度是 m/s .BD 段的平均速度是 m/s 。
12.电火花打点计时器使用交流 V 电源工作,它是利用 在纸带上打出小
孔而显示点迹的计时仪器.工作电源频率是50Hz ,如果用它测量时,实验者不知工作电压的频
率变为60Hz ,仍按50Hz 的频率计算,这样算出的速度值与物体速度的真实值相比是 (填“偏大”或“偏小”)。
13.某组学生研究小车从斜面上滑下实验,得到如图所示的纸带,纸带上的计数点从左边开始用O 、A 、B 、C 、D 、E 表示.根据图上数据,可判断小车做 运动,小车经过B 点时的速度是____ ___cm/s ,小车经过D 点时的速度是_______cm/s(相邻计数点间的时间
间隔为0.1s)。