高中物理必修1第一章第4节 实验：用打点计时器测速度导学案

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§1.4 实验：用打点计时器测速度
一、【学习目标】
1．学会使用打点计时器，能根据纸带研究物体的运动情况。

2．弄清瞬时速度与平均速度的关系。

3．打点计时器工作原理，光电门测速度原理。

4．认识v-t 图象，能根据图象分析物体运动情况。

二、【重点难点】
学习重点：打点计时器测速度，理解打点计时器的原理。

学习难点：纸带分析、测量和计算，光电门测速度。

三、【导学流程】
（一）检：课前检测
（二）导：
（三）思：
1.基础感知
1. 仪器构造（教师展示两种打点计时器，学生填空）
（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、 2、 3、 4、 5、
6、 7、 8、 9、
（2）下图为电火花计时器的构造图
2．仪器原理（阅读课本第19-20页，填空）
电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定内发生的仪器，它使用电源，由学生电源供电，工作电压在以下，当电源的频率是50 Hz时，它每隔打一个点，通电前把纸带穿过，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面，接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，便振动起来，带动其上的上下振动。

这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸片在纸带上留下一行小点，如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的。

电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似，这种计时器工作时，纸带运动受到的阻力比较，实验误差也就比较。

自主探究：1.打点计时器工作电源能用直流电吗？
2.电火花计时器和电磁打点计时器工作条件有何不同？
3.在利用打点计时器打出的纸带求某点的瞬时速度时，时间间隔大一点好还是时间间隔小一点好？
合作探究：
探究一：理解打点计时器的原理
例1：当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕.下列关于纸带上点痕的说法中，哪些是正确的（）
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.点痕在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状
D.纸带上点痕的分布情况，反映了物体的运动情况
探究二：纸带分析、测量和计算
例2：打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如下图所示，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.
探究三：速度时间图象（v－t）
例3：物体沿直线运动的v－t图象如上图所示，根据图象分析5 s内物体的运动情况.
3.疑点速记
（四）议
（五）展
（六）评
四、归纳总结
当堂达标：
1、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
2、电磁打点计时器和电火花计时器都是使用电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压
是，电火花计时器的工作电压是 V，其中实验误差较小。

当电源频率是50 Hz 时，它每隔 s打一次点。

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或直接测量得到的物理量是
（）
A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度
4、利用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。