人教版必修一1.4实验:用打点计时器测速度WORD教案10

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高中物理人教版必修一第一章第4节实验用打点计时器测速度学案2

高中物理人教版必修一第一章第4节实验用打点计时器测速度学案2

1.4实验:用打点计时器测速度学案.知识要点:1. 学习使用打点计时器。

2. 学会使用打点计时器测平均速度。

体会测瞬时速度的方法。

在实验过程中,掌握正确的方法,结果要符合实验事实。

二.要点预习:(一)实验目的用打点计时器测速度(二)实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器),木板,___________ , __________ , ________导线。

(三)实验原理1. 电磁打点计时器电磁打点计时器的构造如图所示,包含底座、接线柱、线圈、振片、振针、永久磁铁、限位孔、定位轴等部件。

电磁打点计时器是一种使用的计时仪器,工作电压为,当接通电源时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,振针也就跟着上下振动。

如果电源的频率为50Hz,振针就会通过复写纸每隔__________________ 在纸带上打出一个小点。

2. 电火花计时器电火花计时器的构造如图甲所示,包含电源插头、条、纸盘轴、墨粉纸盘等部件。

脉冲输出插座、脉冲输出开关、压纸限位孔接线柱定忡轴使用时,_________ 套在纸盘轴上,并夹在两条白纸带之间,接通 ______________ 交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发生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。

当电源的频率是50Hz时,每隔____________ 在纸带上打一个点。

电火花计时器工作时,纸带运动时受到的阻力小,比电磁打点计时器实验误差小。

打在纸带上的点,记录了纸带运动的时间,如果把纸带跟物体连在一起,纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。

3. 练习使用打点计时器把打点计时器固定在桌子上,然后把纸带装好,先启动 __________ ,然后用手水平纸带,纸带上打出一行小点,然后立即______________ 电源。

4. 用打点计时器测瞬时速度用打过点的纸带,如图。

根据量出的A、D间的距离X和时间间隔At,算出A、D间Xv =的平均速度厶t。

人教版必修一第一章第四节 打点计时器实验学案

人教版必修一第一章第四节 打点计时器实验学案

第四节实验:用打点计时器测速度自学导引:一、认识打点计时器1、打点计时器是一种2、电磁打点计时器1)结构:2)工作电压是,当电源是50Hz时,每隔打一个点。

3)工作原理:当接通电源时,在的作用下,便振动起来,带动上下振动,这时如果纸带运动,就通过在纸上留下一行小点.4)电磁打点计时器使用方法:①固定:安装好复写纸并将打点计时器固定在桌子边缘或铁架台上。

②穿:将穿过限位孔与墨粉纸盘。

③定:将打点计时器接入50Hz交流电源,电压从4 V开始,观察振动情况,若振动片振幅较小再升高电压至6 V。

④接:启动电源,然后拖动纸带(或释放物体)打出点,观察点迹是否 .⑤关:打完点后,立即电源5)注意事项:①工作电流为②工作电压为以下③实验前检查打点的稳定性和清晰程度④使用时应先,待打点计时器稳定时再拉动纸带或释放物体⑤手拉动时,速度应适当一些,以防打的点迹太密集3、电火花打点计时器1)结构:2)工作电压是,3)工作原理:使用时,套在纸盘轴上,把纸带穿过限位孔.接通交流电源,按下开关时,计时器发出的脉冲电流经、到纸盘轴,产生放电.当电源是50Hz时,它每隔打一个点。

4、电火花计时器使用方法:①固定:安装好并将打点计时器固定在边缘或铁架台上。

②穿:将纸带穿过与③定:将打点计时器接入交流电源。

④接:启动电源,然后拖动(或释放物体打出点并观察点迹是否清晰.⑤关:打完点后,立即关闭电源二、练习使用打点计时器实验目的:利用打出的纸带研究物体的运动实验器材:实验步骤:(1)将电火花计时器固定在上,检查是否已经正确地套在纸盘轴上。

(2)把纸带装好(3)把电火花计时器的电源插头插在的交流电源上。

(4)按下,用手水平地拉动,纸带上就打出一行小点,随后立即电源.快乐体验:1.接通电源与释放纸带(或物体),这两个操作时刻之间的关系应当是 ( ) A.先接通电源,后释放纸带 B.先释放纸带,后接通电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2.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3.一学生在练习使用打点计时器时,纸带上打出的不是圆点,而是一些短线,你能告诉他可能的原因吗?( )A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源电压过低C.打点计时器使用的电压过高 D.振针到复写纸片的距离太小4.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。

高一物理人教版必修一1.4 实验:用打点计时器测速度

高一物理人教版必修一1.4  实验:用打点计时器测速度
位置
t/s
v/(m·s-1)
0
0 0.05
1
0.1 0.1
2
0.2 0.2
3
0.3 0.3
4
0.4 0.28
5
0.5 0.28
6
0.6 0.18
7
0.7 0.24
8
0.8 0.45
v/(m·s-1)
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
速 一.建系 度 二.描点 时 三.连线 间 作图 图 象 ——
为0.02ns
D.选取的第一个点为计数点1,到第n个点间运动的总时间 为0.02(n-1)s
1.一学生在练习使用打点计时器时,纸带上打出的不是圆
点,而是一些短线,这可能是因为( D )
A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源电压不稳定 C.电源频率不稳定 D.振针压得过紧
交流 2.电磁打点计时器是一种使用_________( 填“交流”或
D.先接通电源或先释放纸带都可以
四、用打点计时器测量瞬时速度
F
D
D
F
D F △x/△t可以大致表示DF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.
瞬时速度的求法
D 1.思想方法:
F
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. 2.测量原理: V =V E D-F = △X
0 1 2 3 4 5 6 7 8
t/10-1s
若打点计时器采用50Hz的交流电供电,关于计数点
间的时间,下列说法正确的是( AD )
A.纸带上5个连续点间运动的总时间为0.02×4s=0.08s B.纸带上5个连续点间运动的总时间为0.02×5s=0.1s C.选取的第一个点为计数点1,到第n个点间运动的总时间

高一物理必修一人教版1.4 实验用打点计时器测速度

高一物理必修一人教版1.4 实验用打点计时器测速度

调节方法:固定振针。
1.在本节课的实验中:
(1)使用打点计时器是先接通电源还是先拉纸带?
(2)手拉纸带速度应快一些还是慢一些? (3)测量各计数点间的位移时,应一次测量出各计数点到起始
计数点的距离,还是分段测量各段距离?
提示:(1)使用打点计时器应先接通电源,待打点计时器打点
稳定后再用手拉纸带,这是实验规则。 (2)手拉纸带时,速度应快一些,以防止点迹太密,不易测量 导致误差过大。 (3)测量各计数点间的位移时,应一次测量出各计数点到起始
(4)取下纸带,把纸带上能看得清的某个点作为起始点O,以后每 隔相等时间取一个计数点,分别标上A、B、C、D…如图所示,依
次测出O到A、A到B、B到C……之间的距离x1、x2、x3…
2.数据处理 (1)打点计时器打点的周期为T,则A、B、C、D…各点的瞬时速 度分别为:
vA x x3 x x4 x x5 x1 x 2 、v B 2 、vC 3 、v D 4 2T 2T 2T 2T
x 求平均速度。 t
(2)当两点间距离越小或通过两点的时间越短时,两点间某点
的瞬时速度越接近于两点间的平均速度。
【解析】由题意知,相邻两点间的时间间隔为0.02 s。AC间的
距离为14 mm=0.014 m,AD间的距离为25 mm=0.025 m。
0.025 x 0.014 v m/s 由公式 v 得, v AC m / s 0.35 m / s, AD 3 0.02 2 0.02 t 0.42 m / s,
点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6…现在量得0、1间的
根据瞬时速度的定义,A、C两点比A、D两点更接近于B点,算
出的平均速度更接近于B点的瞬时速度,所以B点的瞬时速度更 接近于0.35 m/s。 答案:0.35 0.42 0.35

高中人教版物理必修1(课时作业与单元检测):第一章 1.4 实验:用打点计时器测速度 Word版含解析

高中人教版物理必修1(课时作业与单元检测):第一章 1.4 实验:用打点计时器测速度 Word版含解析

(10“快”或“慢”),小车在0与1两点间的平均速度为慢0.3 m/s(20分钟,30分)知识点一电磁打点计时器和电火花计时器.下列关于打点计时器的说法中正确的是().电磁打点计时器是利用振针上下振动,通过复写纸在纸带上留下一行小点.电火花打点计时器是利用火花放电的原理来工作的知识点二知识点三下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带,其中,平均速度最大的是哪一条由图可知四条纸带所取点迹的总长相差不多,其中纸带所用时间最短,故其平均速度最大.某同学得到一条打点清晰的纸带,如图所示,要求测出点在内的一段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,下列几种方法中最准确的是()0.12 s0.06 s0.04 s点的瞬时速度,最准确的应是用包含该点且与该点相邻的两点之间的平计算结果保留两位有效数字).点间的中间时刻,求出0、2点间的平均速度即可认为是点的瞬时速度也可求出.0和6两个点的瞬时速度不便求出,需要注=0.1 s .根据v -=x t得: x知识点四离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔均为0.10 s.试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B 、C 、D 、E 、F 时速度,并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字).v B v C v D v E v F 时速度随时间变化的关系图线.v Bv C v D v 0.400 0.479 0.560 0.640知将计算出的各点速度描在坐标纸上,并将各点用平滑的线连接起来,如下图所示.课后作业时间:45分钟满分:80分________姓名________分数.关于打点计时器的使用说法正确的是()在图中A、B两点之间,两条纸带(甲、乙)运动的时间之比是.无法比较假设打点计时器使用的是频率为50 Hz的交流电源,纸带上每打出两个相邻点8.打点计时器使用交流电源的频率为50 Hz ,在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,若交流电的频率变小了而未被发现,则测得小车的速度值与真实值比较将( )A .偏大B .偏小C .无影响D .无法判断【答案】A【解析】打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的,且打点的频率等于电源的频率.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;当交流电频率低于50 Hz时,打点计时器打点的时间间隔将大于0.02 s ,计算速度时如果仍按0.02 s ,由v =Δx Δt可知,将导致测量出的速度值大于其真实值.9.用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0 mm ,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s .则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )A .0.10 m/sB .100 m/sC .4.0 m/sD .0.40 m/s【答案】A【解析】遮光条经过光电门的遮光时间很短,所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度,即v =d /t =0.004 m/0.040 s =0.10 m/s.10.一打点计时器在纸带上依次打出A 、B 、C 、D 、E 、F 等一系列的点,测得AB =11.0 mm ,AC =26.5 mm ,AD =40.0 mm ,AE =48.1 mm ,AF =62.5 mm.根据测量数据,下列关于物体在AF 段运动速度的判断正确的是( )A .速度不变B .速度越来越大C .速度越来越小D .速度先变大再变小后变大【答案】D【解析】AB =11.0 mm ,BC =AC -AB =15.5 mm ,CD =AD -AC =13.5 mm ,DE =AE -AD =8.1 mm ,EF =AF -AE =14.4 mm ,物体在AF 段运动速度先变大再变小后变大,选项D 正确.二、非选择题11.用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器,测定小车速度,某次实验中得到一条纸带,如图所示.从比较清晰的点起,每五个计时点记为一个计数点,分别标为0、1、2、3、4、…,测得0与1两点间的距离为x 1=30.0 mm,3与4两点间的距离为x 2=48.0 mm ,则小车在0与1两点间的平均速度为________m/s ,在3与4两点间的平均速度为________m/s.【答案】0.3 0.48【解析】每五个计时点记为一个计数点,说明相邻两计数点间的时间间隔t =5T =0.1 s ,根据平均速度的公式v -=x t 得,小车在0与1两点间的平均速度为v -1=x 1t=0.3 m/s ,在3与4两点间的平均速度为v -2=x 2t=0.48 m/s. 12.某学生在用电磁打点计时器做测定小车速度的实验时,其开始时的装配图如图所示,其中有错误与不妥之处,请把它找出来.电磁打点计时器必须接交流电源,而图上所接为直流电源,时,小车离定滑轮端太近,向前运动的余地太小,致使纸带上留下的计时点过少,来不便,产生较大误差,即小车离滑轮端太近不妥..某同学在一次实验中,用打点计时器(频率为50 Hz,即每被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、个点未画出.其中x1=7.05 cm、x2=7.67 cm、x各相邻计数点间的时间间隔T=________s.点小车运动的平均速度为________m/s,在保留两位有效数字)0.98由交流电的频率为50 Hz,知相邻两点的时间间隔为一个计数点,则各相邻计数点间的时间间隔Δt=5T=0.1 s.ΔxΔt得:8.91+9.53+10.15cm/s2.38 cm,x4=2.88 cm,x5=3.39 cm,x6=3.87 cm.那么:在计时器打出点4时,求小车的速度.在平面直角坐标系中作出速度-时间图象,并分析小车的速度如何变化.(1)31.35 cm/s(2)见解析由图象可知小车速度均匀增加.。

人教版必修一1.4实验:用打点计时器测速度WORD教案10

人教版必修一1.4实验:用打点计时器测速度WORD教案10

1.4 实验:用打点计时器测速度一、教学目标知识与技能1.了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间和位移)2.会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度3.明确速度---时间图象的物理意义,描点法画图象的方法,并画出该实验的速度---时间图象过程与方法1.通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力2.通过实验得出物体的运动信息,用数学的方法表述出来.培养学生获取信息处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测量一些不能直接测量的物理量的方法3.通过画速度---时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用4.体验实验中理性思维的重要,即要动手,又要动脑5.经历科学探究过程认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体的运动情感态度价值观1.感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于实际生活的意识2.经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥秘3.体验用图象方法描述物理现象的乐趣,培养学生用数学方法处理物理问题的意识4.培养学生的交流与合作精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,并养成尊重他人的习惯二、教学重点与难点重点: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.画图象的方法。

三、教学方法实验探究式教学方法四、教学设计(一)新课内容1.打点计时器的认识先让学生阅读教材,然后老师提出问题,引导学生回答:(1)电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电?其工作电压为多少?(2)我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔多长时间打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是多少?(3)打点计时器打出的纸带可以记录某段时间内的位移,能不能记录时间?(4)说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1—4—1所示。

人教版必修1 1.4《实验:用打点计时器测速度》教案设计

人教版必修1 1.4《实验:用打点计时器测速度》教案设计

第四节实验:用打点计时器测速度一、教学目标知识与技能:1.了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成,知道打点计时器的计时原理,并学会使用打点计时器。

2.通过实例学会根据纸带上的点分析速度的变化情况,并学会测定平均速度。

3.通过实例学会用打点计时器测量瞬时速度。

4.学会用图象表示速度变化规律的方法,理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。

过程与方法:1.通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力.2.通过实验得出物体的运动信息,用数学方法表述出来.培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法.3.通过画速度一时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用.4.体验实验中理性思维的重要,既要动手,更要动脑.5.经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体运动.情感态度与价值观:1、体验实验中理性思维的重要,即要动手,又要动脑2、感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于实际生活的意识3、经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥秘二、教学内容剖析本节课的地位和作用:打点计时器是高中阶段学习的一个重要的计时仪器,通过本节课的学习要掌握打点计时器的工作原理和操作方法为后面对打点计时器的应用打下良好的基础。

本节课教学重点:1、学会使用打点计时器2、能根据纸带计算物体运动的瞬时速度3、会用描点法描绘物体的速度---时间图象,并从中获取物理信息本节课教学难点:处理纸带的方法,用描点法画图象的能力三、教学思路与方法注重培养学生的实验素质,实验课以学生活动为主,各种活动应有序进行。

指导学生阅读课文、说明卡,对照课文和说明卡观察仪器结构、了解仪器功能、操作要领。

认真观察实验现象,小组之间可以交流、对比实验情况。

高中物理人教版必修一检测:第一章4实验:用打点计时器测速度+Word版含答案

高中物理人教版必修一检测:第一章4实验:用打点计时器测速度+Word版含答案

第一章运动的描述4 实验:用打点计时器测速度1.打点计时器使用交流电源的频率为50 Hz,在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,若交流电的频率变小了而未被发现,则测得小车的速度值与真实值比较将()A.偏大B.偏小C.无影响D.无法判断解析:打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的,且打点的频率等于电源的频率.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;当交流电频率低于50 Hz时,打点计时器打点的时间间隔将大于0.02 s,计算速度时如果仍按0.02 s,由v=ΔxΔt可知,将导致测量出的速度值大于其真实值.答案:A2.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顺序,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低压________(选填“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______,并压在________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n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.F.利用公式v=ΔxΔt计算纸带运动的平均速度.实验步骤的合理顺序是________________.解析:A项中电磁打点计时器应使用低压交流电源;B项中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔,并放于复写纸的下方;D项中纸带上记录的时间Δt=(n-1)×0.02 s.合理的实验步骤为BAEDCF.答案:交流限位孔复写纸(n-1)×0.02 s BAEDCF3.一辆小车沿一条直线运动,车上放着盛水的漏滴,每隔2.0 s 滴一滴水,水在车行驶的路面上留下水滴的痕迹如图所示,图中还放着一把刻度尺,其零刻度线与O点对齐,若从小车通过O点开始计时,则当滴下水滴G时,小车运动时间是________________s,AH 段的平均速度为________________m/s(保留3位有效数字).解析:0点开始计时到G时共有7个时间间隔,每个间隔为2.0 s,则总时间为14.0 s,AH段平均速度v=x AHt AH=32-214m/s=2.14 m/s.答案:14.0 s 2.144.(1)电磁打点计时器使用的电源应是____________(填“交流4~6 V”或“交流220 V”),实验室使用我国民用电(频率50 Hz)时,如果每相邻的两计数点间还有4个点未标出,则相邻两个计数点的时间间隔为__________秒.(2)在“练习使用打点计时器”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,并取其中的七个点进行研究,这七个点和刻度尺标度的对应如图所示.由图可得出A 点到D 点的距离是_________cm.(3)由实验数据可得A 点到D 点的平均速度是______m/s ;B 点的瞬时速度是____________m/s(结果保留两位有效数字).解析:(1)电磁打点计时器使用的是4~6 V 的低压交流电,如果每相邻的计数点间还有4个点未标出则相邻两个计数点的时间间隔为T =5×150s =0.1 s. (2)刻度尺为毫米刻度尺,分度值为1 mm ,故由图可知,AD 之间的距离为4.20 cm ,(3)由平均速度等于位移除以时间可以解出AD 间的平均速度为:v AD =x AD 3T =0.0423×0.1m/s =0.14 m/s. 从图中可知AC 间的距离为2.55 cm ,故B 点的瞬时速度是v B =x AC 2T =0.025 52×0.1m/s =0.13 m/s. 答案:(1)交流4~6 V 0.1 (2)4.20 (3)0.14 0.135.如图甲所示是用小车拖动纸带,用打点计时器打出的一条纸带,A 、B 、C 、D 、E 为我们在纸带上所选的计数点.相邻计数点间的时间间隔为0.1 s .试求:图甲(1)打点计时器打下B 点时小车的瞬时速度;(2)在图乙中作出速度—时间图象.图乙解析:(1)v B =x AC 2T =52.0×10-32×0.1m/s =0.26 m/s (2)v C =x BD 2T =(84.0-24.0)×10-32×0.1m/s =0.30 m/s v D =x CE 2T =(120.0-52.0)×10-32×0.1 m/s =0.34 m/s 速度—时间图象如图所示答案:(1)0.26 m/s (2)见解析图情感语录1.爱情合适就好,不要委屈将就,只要随意,彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边,在此之前,你要做的,是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体,但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天,你会遇上那个人,陪你看日出,直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了,原来只因为想到了你7.会离开的都是废品,能抢走的都是垃圾8.其实你不知道,如果可以,我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻,但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧,我想和你拌嘴吵架,想闹小脾气,想为了你哭鼻子,我想你了11.如此情深,却难以启齿。

人教版物理必修一1.4 实验:用打点计时器测速度 教学设计

人教版物理必修一1.4 实验:用打点计时器测速度 教学设计

《用打点计时器測速度》教学设计【课题】用打点计时器測速度【教材】人民教育出版社《物理》必修I 第一章第四节【课型】实验课【课时】1课时【教材分析】内容分析一、打点计时器原理及构造;二、练习使用打点计时器;三、用打点计时器测量瞬时速度;四、用图像表示速度、v—t图像。

强调能力的培养,如阅读仪器说明书、从图像获取数据、分析数据、用图像描述研究物理过程的能力。

教材的地位和作用课本P24-25问题与练习中出现了匀速、匀加速、匀减速运动的图像,编者的意图是巩固速度与瞬时速度的意义,加深对图像的理解,为下一节《加速度》的教学做准备。

新旧教材的对比如上表所示,从课题的名称、编排、内容上有很大变化。

旧教材放在实验里。

新教材放在了课本里,用较为正式、较长的篇幅,共7页来介绍,可见其地位的变化。

老教材只要求测量手的运动平均速度,判断是否做匀速运动。

新教材强调了能力的培养,如阅读仪器说明书、从图像获取数据、分析数据、用图像描述研究物理过程的能力。

【学生学情分析】1.学生已经具备的知识准备有:平均速度和瞬时速度的概念,长度的测量方法,即刻度尺的使用。

2.学生的障碍:瞬时速度和平均速度的区别,记录、处理实验数据时有效数字位数问题。

【教学目标】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学会建立物体运动的v—t图象。

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。

情感态度与价值观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合作,交流思想,感受团队精神体验探索的乐趣。

【重点难点】本节重点:①学会使用打点计时器。

人教版必修一《实验:用打点计时器测速度》word教案

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§ 1.4实验:用打点计时器测速度(2课时)一、 教学目标(三维)、 知识与技能:()知道计时器种类、结构、工作电压和频率(周期)(2 )掌握打点计时器的原理及其使用方法(3) 掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力(4) 能测定平均速度,画出 v-t 图象,通过图象来分析物体的运动情况2、 过程与方法:(1)能分析、处理实验过程中出现的问题(2) 掌握建立图像的一般规律,了解用图象研究物理问题的方法(3) 掌握在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度这一近似方法3、 情感、态度和价值观:(1)注意培养学生养成良好的实验习惯和实验及科学态度(2)注意培养学生的尊重原始测量的数据这一实事求是的科学态度 二、 设计思路本课是高中阶段的第一堂涉及实验的课程,使学生养成良好的实验习惯和实验态度显得非常重要,而且打点计时器是一个既重要又较难的实验,应该让学生多想“用打点计时器测速度”,对于刚进入高一的学生来说常常有许多疑惑:什么是打点计时器,如何使用打点计时器,又如何利用打点计时器测速度, 如何利用测出的速度对物体的运动状态进行分析等,因此本课也应该围绕这些问题来而展开教学活动。

在这些问题中如何使用打点计时器在纸带上打出清晰的点是关键 (当然后几个问题都很重要) ,以后的学习过程中会多次遇到,因此在教学过程中应采用边讲.边.做..的方式,特别要让学生多练, 遇到问题也 要让学生多想,激发他们探究的热情,并引导学生试着解决这些问题,从中体验成功的喜悦。

三、教学重点、难点1、 教学重点及其教学策略:重点:打点计时器的使用方法教学策略:通过实验探索、观察思考和实际演练来加深理解2、 教学难点及其教学策略:难点:对纸带上记录的原始数据进行处理测定瞬时速度,画出 V-t 图象,并通过图象来分析物体的运动情况教学策略:采用边讲边做的方式,遇到问题让学生多思考,激发他们探究的热情,并引导 学生试着解决这些问题。

高一物理人教版必修一 1.4实验:用打点计时器测速度教案

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实验:用打点计时器测速度重/难点重点:1.学会使用打点计时器。

2.能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。

3.会用描点法描绘物体的速度一时间图象,并从中获取物理信息。

难点:处理纸带的方法,用描点法画图象的能力。

重/难点分析重点分析:电磁打点计时器靠电磁带动探针振动通过复写纸打点。

电火花计时器靠产生电火花放电蒸发墨粉打点。

要注意使用方法和领悟注意事项。

通过纸带用包含某点在内的一段时间内的平均速度粗略表示该点的瞬时速度。

速度时间图象:以时间为横轴,速度为纵轴,描点连线作图象。

难点分析: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。

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。

突破策略一、电磁打点计时器电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,工作电压为4 V~6 V。

当电源的频率是50 Hz时,它每隔0.02 s打一次点。

通电以前,把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。

当接通电源时,线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。

由于振动片的磁极随着电流方向的改变面不断变化,在永久磁铁的磁场作用下,振动片将上下振动,其振动周期与线圈中的电流变化局期一致,即为0.02s。

位于振片一端的振针就跟着上下振动起来,这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列小点。

二、电火花计时器使用时电源插头直接插在交流220V插座内,将裁成圆片(直径约38mm)的墨粉纸盘的中心孔套在纸盘轴上,将剪切整齐的两条普通有光白纸带(20mmX700mm)从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过,并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间。

这样当两条纸带运动时,也能带动墨粉纸盘运动,当按下脉冲输出开关时,放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度。

高中物理必修一教案-1.4 实验:用打点计时器测速度5-人教版

高中物理必修一教案-1.4 实验:用打点计时器测速度5-人教版

第4节 实验:用打点计时器测速度【教学目标】: (一)知识目标:1.了解电磁打点计时器、电火花打点计时器的基本结构,理解其基本工作原理。

2.经历使用打点计时器的过程,能正确、熟练使用打点计时器。

3.理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。

4.能运用实验数据描绘t v -图象,并会根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。

(二)能力目标:1.通过练习使用打点计时器,培养学生实验动手能力。

2.培养利用表格法记录数据的能力。

3. 通过画t v -图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用。

(三)德育目标:1.经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥妙。

2.培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。

【教学重点】: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。

【教学难点】:1.对纸带数据的处理。

2.画图象的方法。

【教学方法】:实验探究、讲授、讨论 【教学用具】:多媒体课件、电磁打点计时器、电火花计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、坐标纸 【教学过程】: (引入)第一课时同学们,通过前面几节的学习,我们建立了描述运动的几个基本物理概念,其中速度是描述物体运动快慢的物理量:1、你能列举一些测量速度的仪器吗?(传感器、光电门、测速仪)2、通过对速度的学习,你认为这些仪器测速的基本原理是什么?(根据t xv ∆∆=,只要测出位移和相应的时间,就可以计算出速度)过渡:今天这节课我们一起来学习如何使用打点计时器测速度 (新课)一、两种常见的打点计时器首先我们来认识下打点计时器:投影打点计数器的图片,请问他们的名称是?电磁打点计时器电火花打点计时器学生阅读课本P19-20页回答两者的工作原理原理、工作电压、作用电磁打点计时器电火花打点计时器工作原理电磁作用下振针振动打点脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电工作电压交流、6V以下交流、220V功能是一种计时仪器过渡提问:这一节标题是《用打点计时器测速度》,那究竟怎么测量呢?给出情景:手拉纸带(1)记录运动时间(电源频率50Hz,每隔___秒打一个点)(2)记录物体在不同时刻的位置(3)研究纸带→研究物体运动规律过渡:打点计时器是高中物理实验中常用仪器,用它进行实验前我们应该事先熟悉它的使用方法二、练习使用打点计时器1.使用方法:(1)固定计时器(2)安装纸带(3)启动电源,手拉纸带,随后立即断开电源(4)取下纸带实验:用打点计时器测量手拉纸带速度思考与讨论:1、如果纸带上的点迹分布不均匀,那么点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小2、怎样根据纸带上的点迹计算纸带E点的瞬时速度?板演:过渡:下面测量下你自己用手拉纸带的速度。

人教版高中物理必修一教案实验:用打点计时器测速度

人教版高中物理必修一教案实验:用打点计时器测速度

1.4 实验:用打点计时器测速度★新课标要求(一)知识与技能1、了解两种打点计时器的结构和工作原理。

2、会安装并使用打点计时器。

3、理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。

4、明确速度—时间图象的意义,描点法画图象的方法,并画出该实验中的速度—时间图象。

(二)过程与方法1、通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力。

2、通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。

3、通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用。

4、体验实验中理性思维的重要,既要动手,更要动脑。

(三)情感、态度与价值观1、感觉打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于生活实际的意识。

2、经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥妙。

3、培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。

★教学重点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。

★教学难点1、对纸带数据的处理。

2、画图象的方法。

★教学方法教师启发、引导,学生自主阅读、思考,亲自动手实验,并讨论、交流学习成果。

★教学过程(一)课前活动教师活动:课前布置学生预习本节实验。

学生活动:学生看书明确实验的各项任务及实验仪器。

(二)进行新课1、对“打点计时器的认识”的学习教师活动:教师布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点部分学生活动:观察打点计时器并阅读其使用说明书,明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。

教师活动:指导学生动手练习使用打点计时器,并引导学生思考:纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的,怎样将纸带上的点变成相关的数据。

学生活动:动手练习使用打点计时器,打出几条纸带,讨论怎样获取数据,并用列表格的形式把数据列出。

1.4 实验:用打点计时器测速度 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修一第一章:运动的描述 (10)

1.4 实验:用打点计时器测速度   优秀教案优秀教学设计  高中物理必修一第一章:运动的描述 (10)

第4节实验:用打点计时器测速度三维目标知识与技能1.了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间、位移)。

2.会安装并使用打点计时器,理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。

3.明确速度—时间图象的物理意义,描点法画图象的方法,并画出该实验中的速度—时间图象,能从图象中获取有用的信息.过程与方法1.通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力.2.通过实验得出物体的运动信息,用数学方法表述出来.培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法.3.通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用..情感态度与价值观1.感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于生活实际的意识.2.经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥妙.3.体验用图象的方法描述物理现象的乐趣.培养学生用数学方法处理物理问题的意识.培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神.教学重点:1.学会使用打点计时器.2.能根据纸带计算物体运动的瞬时速度.3.会用描点法描绘物体的速度—时间图象,并从中获取物理信息教学难点:处理纸带的方法,用描点法画图象的能力教具准备:多媒体课件、电磁打点计时器、电火花计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、坐标纸课时安排:2课时教学过程:1.认识打点计时器电磁打点计时器(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、接线柱2、线圈3、永久磁铁4、振片5、振针6、限位孔7、定位轴8、复写纸9、纸带电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定时间内发生位移的仪器,它使用低压交流电源,由学生电源供电,工作电压在 6伏以下,当电源的频率是50 Hz时,它每隔 0.02s 打一个点,通电前把纸带穿过限位孔,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,振片便振动起来,带动其上的振针上下振动。

人教版必修一《1.4 实验:用打点计时器测速度》教案

人教版必修一《1.4 实验:用打点计时器测速度》教案

实验:用打点计时器测速度教学设计:测定物体的速度并不是一件很容易的事情,特别是当物体的运动速度在不停变化时,测定某时刻的速度更是比较困难的,如上下飞舞的蝴蝶,要确定它某一时刻的速度是很困难的.我们现在只研究直线运动的速度的测量问题.当物体沿直线运动时,其位移在不断变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体运动的信息.直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的,我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移,再经过计算或作图来判断物体的运动情况.在实验中,我们可以使用秒表和尺子,直接测量物体运动的时间和位移,但当物体运动速度太快时,采用这种方法的测量误差较大.打点计时器就是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器,我们可以通过测量位移和时间来计算物体运动的速度以及速度的变化快慢.电磁打点计时器和电火花计时器都是记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器.三维目标知识与技能1.了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间和位移)2.会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度3.明确速度---时间图象的物理意义,描点法画图象的方法,并画出该实验的速度---时间图象过程与方法1.通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力2.通过实验得出物体的运动信息,用数学的方法表述出来.培养学生获取信息处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测量一些不能直接测量的物理量的方法3.通过画速度---时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用4.体验实验中理性思维的重要,即要动手,又要动脑5.经历科学探究过程认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体的运动情感态度价值观1.感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于实际生活的意识2.经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥秘3.体验用图象方法描述物理现象的乐趣,培养学生用数学方法处理物理问题的意识4.培养学生的交流与合作精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,并养成尊重他人的习惯教学重点1.学会使用打点计时器2.能根据纸带计算物体运动的瞬时速度3.会用描点法描绘物体的速度---时间图象,并从中获取物理信息教学难点处理纸带的方法,用描点法画图象的能力教具准备打点计时器, 学生电源, 导线, 纸带, 刻度尺, 小车细线及钩码, 坐标纸新课导学师:我们今天要介绍的打点计时器就是可以精确记录时间间隔和位移的仪器.一 .电磁打点计时器布置学生阅读打点计时器的说明书:明确打点计时器的结构,个部分的名称,工作原理及使用方法.师总结:电磁打点计时器是一种使用交流电的计时仪器.工作电压为4—6V.当电源频率为50Hz时, 打点计时器每隔0.02s打一个点.通电前把纸带穿过限位孔并压在复写纸的下面.通电时,线圈产生的交变磁场使振动片磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中,由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的作用下,振动片将上下振动.其振动周期与线圈中交流电的周期一致,即为0.02s.如果纸带运动振动片一端的振针就会在纸带上打出一系列的点.思考:电磁打点计时器用低压交流电源工作,能不能用直流电源呢,为什么?师总结:电磁打点计时器的工作原理是靠交流电的方向改变来改变电磁铁的磁极方向,从而使振动片上下振动的,且振动片的频率与交流电的频率一致.若使用50Hz的交流电打点周期正好是频率的倒数为0.02s.若使用直流电振动片将无法振动, 打点计时器将打不出点!二. 电火花打点计时器布置学生阅读打点计时器的说明书:明确打点计时器的结构,个部分的名称,工作原理及使用方法.师总结:电火花打点计时器可以代替电磁打点计时器使用.与电磁打点计时器不同的是:电火花打点计时器的工作电压是220V 的交流电.使用时将电源插头直接插在交流220V 插座内就可以了.点火花打点计时器用墨粉和电火花打点.墨粉盘夹在两条纸带之间,当按下脉冲输出开关时会产生高温电火花,高温电火花可以使墨粉汽化在纸带上.当输入交流电的频率是50Hz 时,电火花打点计时器也每隔0.02s 打一个点.实验是纸带的两面可以重复使用,注意降低实验成本.思考1:从原理上讲两种打点计时器哪中误差更小,为什么?学生讨论:师总结:电磁打点计时器使用时阻力较大:阻力包括振针和纸带间的摩擦以及限位孔和纸带间的摩擦.而电火花打点计时器在使用过程中阻力极小,这极小的阻力来自纸带运动的本身而不是打点时产生的,因而系统误差较小.同时电火花打点计时器操作简易,安全可靠.思考2: 打点计时器能记录哪些信息?生:时间(时间间隔)和位移三. 练习使用打点计时器学生自主阅读教材中的实验步骤提示:教师指导学生练习使用打点计时器并引导学生思考下列问题:问题1. 电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带?师总结:将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片可以调节复写纸位置.将纸带从复写纸圆片下穿过即可. 问题2. 振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况?怎样调节?师总结: 1.可能是复写纸该换新的了2.可能是振动片的振动幅度太小了,可以调节振动片的位置3.可检查压纸框的位置是否升高而阻碍了振动片使振针打不到纸带上,可将压纸框向下调节到原来的位置4.可能是振针的位置太高,调节振针直到能打出点为止5.可能是选择的4—6V 的电压太低,可适当调高电压,但不得超过10V问题3.为什么要先打开电源让打点计时器先工作1—2s 再松手打纸带?可不可以先松手再打开打点计时器的电源?师总结: 打点计时器打开电源后要经过一个短暂的时间才能稳定工作,所以应先打开电源让打点计时器工作1—2s 后才能松手打纸带.这样做可以减小误差问题4. 打点计时器打完点后要及时关闭电源,这样做有什么好处?师总结:因为打点计时器是按照间歇性工作设计的,长期工作会导致线圈发热而损坏问题5.处理纸带时从某个能看清楚的点开始,往后数出n 个点,这些点之间的时间间隔应该怎样确定? 师总结:每2个相邻的点之间的时间间隔是0.02s,n 个点之间的时间间隔为(n-1)倍的0.02s问题6.怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?师总结:测出两个点的距离v ∆,数出两个点之间有n 段时间间隔,则n t 02.0=∆.在用公式tv v ∆∆=即可计算出平均速度 例题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四 用打点计时器测量瞬时速度思想方法: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.如图:要计算E 点的瞬时速度可以用D---E 的平均速度来替代,也可以用E —F 的平均速度来替代,还可以用D —F 的平均速度来替代.这三种方法中D —F 包含E 点切比较靠近E 点,所以用D —F 的平均速度来替代E 点的瞬时速度是最精确的!可以用同样的方法计算出图中各点的瞬时速度填入课本24页的表2中,从表中列出的点我们可以粗略的了解纸DE F G带的运动情况.例题2.如图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.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 =x t =4.00×10-2m 0.18 s=0.22 m/s ; (2)根据公式v B =Δx Δt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 =0.02 s×2=0.04 s ,所以B 点的瞬时速度v B =Δx Δt =0.88×10-2 m 0.04 s=0.22 m/s. 答案 (1)0.22 m/s (2)0.22 m/s五 用图象表示速度在表2中我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速度.要想知道纸带的速度变化规律我们还要借助于图象怎样用图象来表示物体的运动速度呢?学生讨论:[:师总结:在坐标纸上建立直角坐标系,用纵坐标表示物体的运动速度,用横坐标表示时间,根据表2中各个时刻的速度,将(v,t)作为一组坐标在图象中描点,将点连线后得出的图象称为速度---时间图象(v---t 图象),简称速度图象.学生实际操作:思考:我们从根据实际测量数据所描出的点的走向可以大致看出纸带的速度变化规律.在把点连成线的时候我们是用折线来连还是用光滑的曲线来连呢?学生讨论:师总结:速度的变化应该是比较平滑的,所以,如果用一条平滑的曲线来”拟合”这些点应该更符合实际情况.例题3 .如图所示为某物体的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 ;[:学后反思:六、板书设计§1.4 实验:用打点计时器测速度1.电磁打点计时器:靠电磁感应带动探针振动通过复写纸打点2.电火花计时器:靠产生电火花放电蒸发墨粉打点3.计时器的使用:注童使用方法和领悟注童事项4.测量瞬时速度:用包含某点在内的一段时间内的平均建度粗略表示该点的瞬时速度5.速度时间图象:以时间为横轴,速度为纵轴,描点连线作图象.教师题库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答案BC2.在下列四个图象中,表示匀速直线运动的是( )解析在v-t图象中表示匀速直线运动的图线是平行于t轴的一条直线;在x-t图象中表示匀速直线运动的图线是过原点的直线,故选项B、C项正确.答案BC3.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.平均速度解析因为打点计时器每隔0.02 s打一次点,根据纸带上打点的个数可确定出时间间隔,故A正确;由刻度尺可直接测量出两点间距离即位移大小,故B正确;速率和平均速度可通过上述A、B项,再进行计算方可求得,因此C、D项错.答案AB4.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解析按照操作顺序,必须先接通电源,让计时器工作稳定后再释放纸带,所以只有A正确.答案 A 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 s答案ACD6.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=NT答案 C7.某同学在练习使用打点计时器时,得到了如图所示的纸带,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.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________.答案变速运动51.35 cm/s8.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.9.一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?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=ΔxΔt=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v4=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.10.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:(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/h11.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Δt 1=0.29 s ,通过第二个光电门的时间为Δt 2=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.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v 1=d Δt 1=0.03 m 0.29 s=0.10 m/s ;滑块通过第二个光电门时的瞬时速度v 2=d Δt 2=0.03 m 0.11 s=0.27 m/s.教学后记:。

高中物理人教版必修一1.4【教学设计】《实验:用打点计时器测速度》

高中物理人教版必修一1.4【教学设计】《实验:用打点计时器测速度》

《实验:用打点计时器测速度》物理学是一门以实验为基础的自然科学。

本节课为实验课,目的是让学生自主探究学习打点计时器的使用方法,测定物体牵引纸带的速度,并尝试用图像的方法来表示速度随时间变化的关系。

根据瞬时速度是在无限短时间内的平均速度的思想方法,让学生用求平均速度的方法,粗略表示物体运动的瞬时速度。

教材这样处理更进一步加深了上节课对平均速度和瞬时速度概念的理解,也为学习下一节“加速度”概念奠定基础。

知识与技能1、了解打点(电火花)计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的时间、位移信息。

2、会安装纸袋并使用打点计时器,理解根据纸带记录的信息来测量平均速度和瞬时速度的原理。

3、明确速度—时间图像的物理意义,描点法画图像的方法,并画出该实验中的速度—时间图像,能从图像中获取有用的信息。

过程与方法1、通过学生分组动手实验,培养学生合作学习的能力。

2、通过实验得出物体的运动信息,用数学方法表述出来。

培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。

3、通过画速度—时间图像培养学生用图像法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用。

情感态度与价值观1、体验用图像的方法描述物理现象的简洁性。

培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。

2、培养学生合作与交流的精神,养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯。

教学重点:1、学会使用打点计时器。

2、能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。

3、会用描点法描绘物体的速度—时间图像,并从中获取物理信息。

教学难点:确定相邻两点间的时间,并能根据纸带计算物体在某点的瞬时速度。

教学PPT,电磁打点计时器,电火花计时器,学生电源,纸带等。

一、新课导入教师提问:你能测量出一只飞舞的蜻蜓的瞬时速度吗?学生思考,教师表述:飞舞的蜻蜓运动轨迹一般是曲线,要想测得运动的速度是十分困难的,学习的过程也是由易到难,所以我们今天把这个问题放一放,先学习测量物体直线运动的速度好不好。

人教版必修一1.4《实验:用打点计时器测速度》WORD教案3

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高中物理课堂教学教案年月日
学生讨论
参考答案:(a),(b)的各点分布较为均匀,是匀速运动,但从点子的疏密程度来
(b)上的点子较稀疏,所反映的物体运动较快,速度较大.
来越快,速度在增大,(d)表示物体运动得越来越慢,速度在减小.
△x/△t可以大致表示正点的瞬时速度,D、F两点离
越接近正点的瞬时速度.然而D,F两点距离过小则测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点.
学生根据粗略表示某点瞬时速度的方法,选择合适的计数点,
一段时间内的位移△x,同时记录对应的时间△t,填人教材第
根据v=△x/△t算出刚填完的表1中各点附近的平均速度,把它当作计时器打下
[实践与拓展]
在学校举行的秋季运动会中,某同学获得了高一级100m赛跑的第一名,他的成12.21s按照你的估计画出他在比赛过程中的v—t图象如图1—4—8所示.
考提示:这位同学赛跑时的速度从始至终都是不变的吗?如果有变化,你估计是怎样的变化?把这种变化用图线表示出来时,要考虑哪些描述运动的物理量?)
解析:100m赛跑时这位同学的速度不是从始至
电磁打点计时器和电火花计时器都是记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪图象:表示做直线运动物体的速度随时间变化的规律.某段时间图线与时间轴围成的面积值表示该段时间内物体通过的位移大小.形状一样的图线,在不同图象
测量值与被测物理量的真实值的差异称为误差.实验中,误差不可避免,但可以。

人教版必修一1.4实验:用打点计时器测速度WORD教案2

人教版必修一1.4实验:用打点计时器测速度WORD教案2

备课日期课堂类型实验备课累计课题 1.4实验:用打点计时器测速度实验目的1、知道打点计时器的构造和原理,学会使用打点计时器,能根据打出的纸带计算打几个点所用的时间,会计算纸带的平均速度,能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度,认识v-t图象,并能根据v-t图象判断物体的运动情况。

2、通过速度测量过程的体验,领悟两个方法:一是用图象处理物理数据的方法;二是极限法或说无限趋近法,加强一个认识,实验是检验理论的标准。

实验器材电源(220V电源或学生电源),打点计时器,纸带,刻度尺(最好是塑料透明的),导线本教案使用情况[来源:学科网] 授课时间[来源:Z*xx*k.Com]授课班级[来源:Z*xx*k.Com]班级人数[来源:学|科|网][来源:Z#xx#]缺席人员[来源:学科网ZXXK][来源:学+科+网Z+X+X+K][来源:学科网ZXXK]作业反馈[来源:]月日第节备注月日第节备注月日第节备注教学过程具体教法实验准备:1、仔细观察电磁打点计时器和电火花计时器,对照课本,比较它们的异同。

2、两类打点计时器的打点时间间隔是多少?3、分析纸带时,如何计算纸带的平均速度。

4、严格地说,瞬时速度我们引进测量出来的,你知道用什么方法求出的速度可以代替某点的瞬时速度吗?5、从器材上读取的数据是原始数据,原始数据是宝贵的实验资料,要严肃对待,要整齐的记录,妥善保存。

实验原理:1、电磁打点计时器。

电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,工作电压为4~6V。

当电源的频率是50Hz时,它每隔0.02s打一个点。

电磁打点计时器是应用电磁原理制成的,图1是它的工作原理图。

通电前,先在打点计时器上装上纸带,并把复写纸片压在纸带上。

然后把线圈与50Hz、4~6V的交流电源接通。

这时,振片被磁化,在磁力作用下振动起来。

每0.02s振针压打复写纸一次,被运动物体拖着的纸带上便记录下一系列的点子,这些点相应地表示运动物体在不同时刻的位置,相邻两点间的时间间隔是0计时器0. 02s。

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1.4 实验:用打点计时器测速度
一、教学目标
知识与技能
1.了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间和位移)
2.会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度
3.明确速度---时间图象的物理意义,描点法画图象的方法,并画出该实验的速度---时间图象
过程与方法
1.通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力
2.通过实验得出物体的运动信息,用数学的方法表述出来.培养学生获取信息处理信息的能
力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测量一些不能直接测量的物理量的方法
3.通过画速度---时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中
的作用
4.体验实验中理性思维的重要,即要动手,又要动脑
5.经历科学探究过程认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体的运动
情感态度价值观
1.感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物
理知识应用于实际生活的意识
2.经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥秘
3.体验用图象方法描述物理现象的乐趣,培养学生用数学方法处理物理问题的意识
4.培养学生的交流与合作精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,并养成尊重他人的习惯
二、教学重点与难点
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.画图象的方法。

三、教学方法
实验探究式教学方法
四、教学设计
(一)新课内容
1.打点计时器的认识
先让学生阅读教材,然后老师提出问题,引导学生回答:
(1)电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电?其工作电压为多少?
(2)我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔多长时间打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是多少?
(3)打点计时器打出的纸带可以记录某段时间内的位移,能不能记录时间?
(4)说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1—4—1所示。

(5)解释电火花计时器的工作原理?如图1—4—2所示,它与电磁打点计时器相比,哪一种误差小?原因是什么?
2.练习使用打点计时器
问题1. 电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带?
师总结:将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片可以调节复写纸位置.将纸带从复写纸圆片下穿过即可.
问题2. 振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况?
师总结: 1.调整复写纸位置或更换复写纸。

2 调整打点计时器。

(可能是振动片的振动幅度太小了,可以调节振动片的位置;可检查压纸框的位置是否升高而阻碍了振动片使振针打不到纸带上,可将压纸框向下调节到原来的位置;可能是振针的位置太高,调节振针直到能打出点为止)
3.可能是选择的4—6V 的电压太低,可适当调高电压,但不得超过10V
问题3.为什么要先打开电源让打点计时器先工作1—2s 再松手打纸带?可不可以先松手再打开打点计时器的电源?
师总结: 打点计时器打开电源后要经过一个短暂的时间才能稳定工作,所以应先打开电源让打点计时器工作1—2s 后才能松手打纸带.这样做可以减小误差
问题4. 打点计时器打完点后要及时关闭电源,这样做有什么好处?
师总结:因为打点计时器是按照间歇性工作设计的,长期工作会导致线圈发热而损坏
指导学生动手练习使用打点计时器,要让学生按步骤有序操作,并打出几根纸带。

选择一条点迹清晰的纸带,如图1—4—3所示,引导学生回答下列问题:
(1)怎样从打出的纸带中获取数据?指导学生用列表格的形式把数据列出。

(2)怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?
(用纸带上两个点之间的距离除以两个点之间的时间间隔,即根据t x v ∆∆=,求出在任意两点间的平均速度,这里x ∆可以用直尺测量出两点间的距离,t ∆为两点间的时 间间隔数与0.02s 的乘积。

)
(3)在打出的B 、C 两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少?
(4)如果纸带上的点迹分布不均,那么,点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小? (在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s ,所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小)
3.用打点计时器测量瞬时速度
(1)在图1—4—3中求出B 、C 之间的平均速度,如果要求不很精确,能否用该平均速度表示B 点右边一点的瞬时速度?
(2)能否把该点的速度表示的更准确一点?
(3)如果想每隔0.1s 测一次速度,应怎么办?
(4)把测量所选“测量点”在内的一段位移填入表格。

(5)引导学生求出上述“测量点”附近的平均速度。

(6)引导学生把上述的平均速度作为对应点的瞬时速度填入表格。

(7)引导学生分析表格中速度的变化情况。

4.用图象表示速度
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。

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。

教师提出下列问题:
(1)图象上每一点的意义是什么?
(表示该时刻物体的瞬时速度)
(2)如要求这些点中间一个时刻的速度是多少,应怎么办?
(把这些点连接起来,在连线上与该时刻对应的点的速度就是该时刻的瞬时速度)
(3)把这些点连接起来,是什么形状?
(是折线。

因速度的实际变化是比较平滑的,故要用平滑的曲线把它们连接起来) 布置作业
图1—4—3
课本问题与练习”。

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