第一章运动的描述1.4实验用打点计时器测速度导学案
高中物理第一章运动的描述1.4实验用打点计时器测速度教案3新人教版必修
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、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.明确速度一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一时间图象,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.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.4.培养学生合作与交流的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯二、教学重点与难点教学重点:1.由实验得数据,并会处理数据,从中认识规律这个实验是学生上高中后的第一个物理实验,从中不但要落实如何求平均速度、瞬时速度,而且还要培养学生如何科学严谨地对待实验,从数据的采集,到数据的分析、处理,再到由实验要得到的结论、规律,要培养学生这些基本的实验技能,为今后的实验打下良好的基础。
2.用图象描绘物理规律图象和公式是描述物理规律的两大数学工具,从这里开始,学生就要掌握图象是如何反映物理规律的,也是不仅要将本节涉及到的v-t 图象反映的物体运动规律讲清,还要让学生清楚图象是如何得到的,怎么就能反映运动规律了,这样今后再学习其他图象就相对要轻松。
高中物理 第一章 运动的描述 第四节 实验 用打点计时器测速度导学案新人教版必修1
高中物理第一章运动的描述第四节实验用打点计时器测速度导学案新人教版必修1【学习目标】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、明确速度一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一时间图象,【自主学习】一、电磁打点计时器观察打点计时器并阅读教材,了解电磁打点计时器的结构、工作原理及使用方法、1、电磁打点计时器的电源应是________电源,通常的工作电压为________伏,当电源的频率为50Hz时,每隔________秒打一次点,二、电火花计时器观察打点计时器并阅读说明书了解电火花打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法、1、电火花计时器通常的工作电压为________伏,当电源的频率为50Hz 时,振针每隔 s打一次点。
【预习自测】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、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、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或某段时间内的位移C、点在纸带上的分布情况,反映了物体的形状D、点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况5、如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,及毫米刻度尺测量情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度_________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/s6、如图所示,是某同学抽动纸带打点的一部分纸带,纸带上点迹清晰,所用的电源频率是50 Hz、试回答:(1)A、B、C、D是选用的计数点,每两个相邻计数点间的时间间隔是多少、 (2)测量数据标在图中,试估算出打点B时的抽动纸的速度大小、【课堂探究】知识点一: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、学生动手练习使用打点计时器问题1:怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?问题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()知识点二:用打点计时器测量瞬时速度实例:如图,测量出包括E点在内的D,F两点间的位移△x和时间△t,算出纸带在这两点间的平均速度v=△x/△t,用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度、△x/△t可以大致表示正点的瞬时速度,D、F两点离E点越近,算出的平均速度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,测量包含这个点的一段时间内的位移△x,同时记录对应的时间△t,填下表、位置012345△x/mt/sv/ms-1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这些点时的瞬时速度,填下表、从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况、知识点三:用图象表示速度问题:刚才我们从表2中的数据可以粗略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化情况,图象是表示变化规律的好方法,我们可以用图象来描述物体的速度变化情况,那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢?请同学们先看课文并回答、学生具体操作描点、学生用打点计时器测得数据作出图象一一速度时间图象,可以从这些点的走向大致看出纸带速度的变化规律、更形象直观地显示自己手拉纸带的运动速度变化情况、。
1.4 实验:用打点计时器测速度
交流 【例1】电磁打点计时器是一种使用______电源的计时仪器,它的工作 电磁打点计时器是一种使用______电源的计时仪器, ______电源的计时仪器 低于6 低于6 0.02 电压是________ 当电源频率是50 Hz时 它每隔______ 电压是________ V,当电源频率是50 Hz时,它每隔______ s打一 限位孔 次点。使用打点计时器时,纸带应穿过________ ________, 次点。使用打点计时器时,纸带应穿过________,复写纸应套在 定位轴 上 低压交流 ________上 并要放在纸带的____ ____面 应把________ ________电源用导线接 ________上,并要放在纸带的____面;应把________电源用导线接 接线柱 接通电源 _________上 打点时应先__________ 再让纸带运动。 __________, 在_________上;打点时应先__________,再让纸带运动。 【解析】电磁打点计时器是一种测量时间的仪器,使用低于10 V低 电磁打点计时器是一种测量时间的仪器,使用低于10
使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中: 使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中: A、B、D、E、C 、 、 、 、 在如下基本步骤中,正确的排列顺序为____________________ ____________________。 ⑴在如下基本步骤中,正确的排列顺序为____________________。 A.把电火花计时器固定在桌子上 A.把电火花计时器固定在桌子上 B.安放纸带 B.安放纸带 C.松开纸带让物体带着纸带运动 C.松开纸带让物体带着纸带运动 D.接通 接通220 V交流电源 D.接通220 V交流电源 E.按下脉冲输出开关 按下脉冲输出开关, E.按下脉冲输出开关,进行打点 在安放纸带时,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在__________ __________上 ⑵在安放纸带时,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在__________上, 纸盘轴 墨粉纸盘 还要检查_____________是否夹在纸带之间。 _____________是否夹在纸带之间 还要检查_____________是否夹在纸带之间。
高中物理1.4实验用打点计时器测速度导学案1170713163
第一章 运动的描述 第四节 用打点计时器测速度学习目标】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,并学会安装并使用打点计时器。
2.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和测量瞬时速度。
3.明确速度—时间图象的意义,描点法画图象的方法,并画出实验中的速度—时间图象。
【重点、难点】重点:提取纸带信息并测算平均速度和瞬时速度; 难点:描点法画图象的方法。
预习案【自主学习】1.电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定时间内发生的位移的计时仪器,它使用交流电源,由学生电源供电,工作电压在6_V 以下,当电源的频率是50 Hz 时,它每隔0.02_s 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.这时,如果纸带运动,振针就通过复写纸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位移.2.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小,实验误差也就比较小.3.用打点计时器测量瞬时速度时是利用了平均速度的公式v =ΔxΔt,当Δt 或Δx 较小时,用这个平均速度代表纸带经过某点的瞬时速度.4.速度—时间图象(v -t 图象):用来描述速度随时间变化关系的图象.【学始于疑】探究案【合作探究一】一、练习使用打点计时器 1.实验步骤:(1)把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面.(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V 的低压交流电源上.(3)接通电源开关,用手水平拉动纸带,使它在水平方向上运动,纸带上就打下一系列点. (4)取下纸带,从能看得清的某个点开始,往后数出若干个点,如果共有n 个点,那么n 个点的间隔数为n -1个,则纸带的运动时间Δt =(n -1)×0.02 s.(5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx .(6)利用公式v =ΔxΔt计算出纸带在这段时间内的平均速度.2.误差分析:(1)使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带. (2)手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集.(3)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.(4)对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O 之间的距离).读数时应估读到毫米的下一位.3.数据处理:把纸带上能看得清的某个点作为起始点O ,以后的点分别标上A 、B 、C 、D 、…作为“计数点”,如图1所示,依次测出O 到A 、A 到B 、B 到C 、…之间的距离x 1、x 2、x 3、….图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:v A =x 1+x 22T 、v B =x 2+x 32T、v C =x 3+x 42T 、v D =x 4+x 52T、….位置 A B C D E F (x n +x n +1)/m v /(m/s)问题:在使用打点计时器时,纸带上出现下列情况各是什么原因造成的?应如何调节? (1)打点不清晰(不打点). (2)打出的是短线,而不是点. 【合作探究二】用图象表示速度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2所示的v -t 图象.图22.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3所示,直线a 、b 分别表示v a=4 m/s ,v b =8 m/s.图3(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4中画斜线的部分.图4问题你能根据v-t图象判断物体的运动情况吗?图5是一个物体运动的v-t图象,从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的.图5(1)物体从静止开始运动还是具有一定的初速度?(2)速度的大小是否变化?怎样变化?(3)运动方向是否变化?归纳总结【课堂小结】【思考】许多变化过程可以用图象来表示,如气温的变化、股票的涨跌等,用这种形式表示变化过程有什么优点?【当堂检测】1.接通电源与让纸带(随物体)开始运动,这两个操作的先后关系应当是( )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2.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3.图9为一条纸带打上点后的情况,已知A、B、C、D四个点中,A点最先打出,D点最后打出,由图可知,A→.B阶段纸带做______运动, B→C阶段很接近______运动,C→D阶段则做______运动,A→B、B→C和C→D三个阶段中的平均速度大小依次为______ m/s、______ m/s和______ m/s.已知交流电源的频率为50 Hz.图94.图10是某质点做直线运动的v-t图象,试回答:图10(1)AB、BC、CD段质点分别做什么运动?(2)质点在2 s末的速度多大?【课后巩固】1.通过打点计时器得到的一条打点纸带上的点迹分布不均匀,下列判断正确的是( )A.点迹密集的地方物体运动的速度比较大B.点迹密集的地方物体运动的速度比较小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.关于打点计时器,下列说法正确的是( )A.打点计时器可以使用直流电源B.打点计时器的打点周期只与电源的频率有关C.使用打点计时器时,纸带应穿过限位孔,压在复写纸的下面D.打点计时器只能连续工作很短时间,打点结束后要立即关闭电源3.在利用打点计时器测速度的实验中,若打点周期为0.02 s,则下列说法正确的是( )A.先接通电源,后拉动纸带B.先拉动纸带,后接通电源C.电火花计时器使用6 V以下的交流电源D.连续n个计时点间的时间为(n-1)×0.02 s4.(1)使用电火花计时器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。
高一物理人教版必修一第1章第4节实验:用打点计时器测速度 导学案
§1.4实验:用打点计时器测速度【目标导学】 知识与技能:1.了解电磁打点计时器、电火花计时器的基本结构,理解其基本工作原理。
2.会根据纸带上的点迹计算物体运动的平均速度。
理解用平均速度表示瞬时速度所使用的思想方法,会使用这种方法计算瞬时速度。
3.能运用实验数据描绘速度---时间图象,并会根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。
过程与方法:1.经历使用打点计时器的过程,能正确、熟练地使用打点计时器。
2.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、态度与价值观: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。
重点:1.了解打点计时器的方法和在实验中的作用。
2.知道如何计算纸带上各点的速度。
3.会在v-t 坐标系中描点、拟合曲线并描述物体运动的规律。
难点:1.对纸带数据的处理。
2.图象的画法及对图象理解。
【自主领悟】★思考:想要测出物体运动的速度,需要记录哪些信息呢?一、打点计时器1.电磁打点计时器是一种使用 (交流或直流)电源的计时仪器,它的工作电压是 。
当电源频率是50Hz 时,它每隔________s 打一个点。
2.电火花计时器的计时原理与电磁打点计时器相同,其结构如图所示。
使用时,墨粉纸套在纸盘轴上,把纸带穿过限位孔。
当接通电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带上就打出一列点迹。
电火花计时器的工作电源是 V 的 (交流或直流)电源。
当电源的频率是50Hz 时,它每隔________s 打一个点。
★思考:从原理上讲两种打点计时器哪中误差更小,为什么?【合作探究】二、练习使用打点计时器 1.实验步骤(1)了解打点计时器的结构,然后把它固定好。
(2)安装纸带。
(3)先 ,待开始打点后再 ,纸带上就打上一行小点,随后立即 。
高中物理 第一章 运动的描述 1.4 实验 用打点计时器测速度教案4 新人教版必修1
1.4 实验用打点计时器测速度教学准备1. 教学目标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。
2. 教学重点/难点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。
3. 教学用具教学课件4. 标签打点计时器教学过程实验准备: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。
我们对纸带上这些点之间的距离进行测量,就可以定量地研究物体的运动规律。
2、电火花计时器。
电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时器,它的构造如图2所示。
1.4实验:用打点计时器测速度导学案
第一章运动的描述1.4实验:用打点计时器测速度导学案【学习目标】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、会根据纸带上的点迹计算物体的平均速度。
理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法,会用这种方法计算瞬时速度。
3、能运用实验数据描绘v-t图像,并会根据画出的图像描绘物体运动速度的变化特点。
【学习重点】1、了解打点计时器的使用方法和在实验中的作用。
2、会根据纸带得出物体运动情况。
3、会在v-t坐标系中描点、拟合曲线并描述物体运动的规律。
【学习难点】:1、了解打点计时器的使用。
2、会根据纸带得出物体运动情况。
【自主学习】一、打点计时器的构造、工作原理和使用方法阅读课本可知打点计时器有两种:1、电磁打点计时器使用的电源是_____________,工作电压是________,电源频率是_________,即它每隔_________打一个点。
操作时,纸带应穿过_________,复写纸套在________上,放在纸带的______ (“上面”或“下面”),打点时应先__________(“接通电源”或“释放纸带”)后___________。
2、电火花计时器使用的电源是_____________,工作电压是________,电源频率_________,即它每隔_________打一个点。
使用时,把______ 套在纸盘轴上,把纸带穿过_______,将两条纸带从限位孔中穿过,让墨粉纸盘夹在两条纸带之间。
两条纸带中只有下面一条纸带的上表面有点。
用两条纸带的原因是为了增大摩擦,带动墨粉纸盘运动,使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。
3、比较两种计时器,哪种更准确,为什么?二、阅读“练习使用打点计时器”,回答下列问题:(1)总结使用打点计时器时操作步骤三、阅读“用打点计时器测量瞬时速度”回答:根据打点计时器打出的纸带,怎样测量平均速度?又是如何求瞬时速度的?课本上P20图1.4-4和P21图1.4-5的两个图中算出的速度哪个更接近E点的瞬时速度,为什么?【合作探究】知识点一:打点计时器的使用1、使用打点计时器时在使用打点计时器时先通电源还是先释放纸带,为什么?2. 使用打点计时器的注意事项有哪些?探究二、根据纸带计算物体的平均速度、瞬时速度1、纸带上的点和计数点有什么区别?当打点计时器接通50Hz的交流电时,纸带上相邻两个点间的时间间隔是多少?若每隔4个点取一个计数点,则相邻两个计数点间的时间间隔是多少?示例1:电磁打点计时器是一种使用交流电源工作的计时仪器,当电源频率是50Hz时,振针每隔______打一个点。
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。
高中物理第一章运动的描述1.4实验:用打点计时器测速度学案新人教版必修1 (1)
实验:用打点计时器测速度一、考点突破二、重难点提示重点:对纸带的分析,求速度。
难点:打点计时器打点计时原理。
1. 对打点计时器的认识:2. 实验步骤:⑴把打点计时器固定在桌子上,按照要求装好纸带。
⑵打点计时器接交流电源。
⑶接通电源,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出了一行小点,随后立即关闭电源。
⑷取下纸带,从能看得清的某个点数起,数一数纸带上共有多少个点,如果共有n 个点,那么点的间隔数为n -1个,则纸带的运动时间t =0.02(n -1)s 。
⑸用刻度尺测量一下从开始计数的一点到最后一点n 间的距离。
⑹利用公式v =Δx /Δt 计算出纸带在这段时间内的平均速度。
⑺根据v =Δx/Δt 计算出0,1,2,…,5各点附近的平均速度,把它当做计时器打下这些点时的瞬时速度,并记入下表中,点0作为计时起点,t =0,便可看出手拉纸带运动例题 1 电磁打点计时器是一种使用______电源的计时仪器,它的工作电压是________V ,当电源频率是50 Hz 时,它每隔______s 打一次点。
使用打点计时器时,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。
思路分析:电磁打点计时器是一种测量时间的仪器,使用低于10 V 低压交流电源,它每隔一个周期打一个点,因此纸带上的两个点之间的时间间隔为交流电的周期,使用打点计时器时,纸带应穿过限位孔,复写纸套在定位轴上,打点时要先接通电源再让纸带运动。
答案:交流 4~6 0.02 限位孔 定位轴 上 交流 接线柱 接通电源例题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 。
高一物理人教版必修1 第一章运动的描述第4节实验:用打点计时器测速度导学案
高一物理必修1第一章运动的描述第4节实验:用打点计时器测速度导学案【教学目标】1.了解电磁打点计时器、电火花计时器的基本结构,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、熟练地使用打点计时器。
3.会根据纸带上的点迹计算物体运动的平均速度。
理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法,会用这种方法计算瞬时速度。
4.能运用实验数据描绘v-t图象,并会根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。
【教学重点】1.要了解打点计时器的使用方法和在实验中的作用2.要知道如何计算纸带上各点的速度3.会在v-t坐标系中描点、拟合曲线并描述物体运动的规律【教学难点】打点计时器的正确使用和掌握测速度的方法【自主学习】一、电磁打点计时器1.电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点的仪器。
它使用交流电源,由学生电源供电,工作电压在。
当电源的频率是50Hz时,它每隔打一个点。
2.电磁打点计时器的结构如图所示。
通电以前,把纸带穿过两限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带上面。
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。
这时如果纸带运动,振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。
3.如果把纸带跟物体连在一起,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位移。
由这些点的位置,就可以了解物体的运动的情况。
二、电火花计时器1.电火花计时器的计时原理与电磁打点计时器相同,不过在纸带上打点的不是振针和复写纸,而是电火花和墨粉。
2.使用时,墨粉纸套在纸盘轴上,把纸带穿过限位孔如图所示。
当接通电源、按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带上就打出一行点迹。
工作电压是。
当电源的频率是50Hz时,它每隔打一次点。
3.这种计时器工作时,纸带运动时受到的阻力比较小。
三、练习使用打点计时器1.了解打点计时器的结构,然后把它固定好。
高中物理第一章运动的描述1.4实验:用打点计时器测速度学案新人教版必修
第4节实验:用打点计时器测速度一、实验目的1.了解打点计时器的结构、原理及使用方法 2.学会用打点计时器测量物体的速度3.能利用v -t 图象分析实验数据,描述物体的运动。
二、实验原理1.两种打点计时器的比较电磁打点计时器 电火花计时器结构 示意图打点 原理 电磁作用下振针上下周期性振动打点脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴放电打点工作 电压 6 V 以下交流电源0 V 交流电源打点 周期 0.02 s0.02 s阻力 来源 纸带与限位孔、复写纸的摩擦,纸带与振针的摩擦纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦,比前者小功能功能相同,都是计时仪器用跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录物体的位置,用刻度尺测出两个计数点间的位移Δx 。
打两个点的时间间隔为Δt ,则v =Δx Δt ,当Δt 很短时,认为ΔxΔt 为t 时刻的瞬时速度。
三、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用0 V 交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等。
四、实验过程 1.实验步骤(1)把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面。
(2)把电磁打点计时器的两上接线柱接到6 V 的低压交流电源上。
(3)接通电源开关,用手水平拉动纸带,使它在水平方向上运动,纸带上就打下一系列点。
随后关闭电源。
(4)重复步骤(2)、(3),获得3~5条纸带。
(5)选择一条点迹清晰便于分析的纸带,往后数n 个点,n 个点之间的间隔数为(n -1),纸带从打第1个点到打第n 个点的运动时间Δt =0.02(n -1) s 。
(6)用刻度尺测量出第1个点到第n 个点间的距离Δx 。
2.数据处理(1)计算纸带的平均速度:从打第1个点到打第n 个点,纸带的运动时间为Δt =0.02(n -1)s ,纸带的位移为Δx ,纸带的平均速度v =ΔxΔt。
把测量和计算的结果填入表中。
记录项 实验次数点数n 点划分出的间隔数n -1运动时间Δt /s 位移Δx /m平均速度v /(m·s -1)1 2①选取一条点迹清晰便于分析的纸带。
人教版高中物理必修1第一章运动的描述第四节实验:用打点计时器测速度教案(2)
1.4试验:用打点计时器测速度重点: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难点:处理纸带的方法,用描点法画图象的能力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和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教学手段:实验演示和多媒体课件(ppt和flash)、视频预习学案:完成时间()分钟1、.电磁打点计时器和电火花打点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V,电火花打点计时器的工作电压是V.当电源频率是50 Hz时,它每隔 s打一次点.过,复写纸片应套在上,并要放在纸带的面;打点时应接通电源,释放纸带.2、电火花打点计时器与电磁打点计时器有何相同?有何不同?答:相同点:不同点:预习思考:完成时间()分钟1、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()A.时间间隔B.位移C.瞬时速度D.平均速度2、一学生在练习使用电磁打点计时器时,纸带上打出的不是点,而是一些短线,这可能是因为()A.打点计时器错接在直流电源上B.电源电压不稳定C.电源的频率不稳定D.振针压得过紧3、针对第2题出现的问题,应如何调节()①降低电源的频率②提高电源的电压③降低电源的电压④缩短振针的长度A.①②B.①④ C.②④ D.③④4、下图为用一大点计时器打出的4条纸带,其中平均速度最大的是(打点时间间隔均相同为0.02s)()5、怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?如图用S和t分别表示纸带AB和CD的平均速度。
高中物理 第1章第4节 1.4 实验用打点计时器测速度 学案
第一章运动的描述1.4 《实验:用打点计时器测速度》(学案)班级姓名【课标要求】1. 了解两种打点计时器的构造、原理和使用方法2。
知道两种计时器打点的时间间隔都是由电源的频率决定的3。
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和瞬时速度4。
学会用图象表示速度变化规律的方法.【学习目标】1.知道位移与速度公式,会用公式解决实际问题。
2。
知道匀变速直线运动的其它一些扩展公式.3。
牢牢把握匀变速直线运动的规律,灵活运用各种公式解决实际问题。
【学法指导】1、勾划课本并写上提示语,标注序号;熟记基础知识,用红笔标注疑问。
2、通读教材,完成学案。
【自主学习】1.匀变速直线运动的位移与速度的关系1at2(1)在匀变速直线运动中,在v=v0+at和x=v0t+2两式中消去t,可得位移x与速度v的关系是:______ ______.(2)如果问题的已知量和未知量都不涉及______,利用v2-v02=2ax求解,往往会使问题变得简单、方便.注:对一般的匀变速直线运动涉及的物理量有5个,即v o、v t、t、a、x ,一般来说,已知其中的三个物理量就可以求出其余的一个或二个物理量。
3.匀变速直线运动的几个常用推论(1)任意两个连续相等时间间隔T内,位移之差Δx是常量,即____ ________。
(2)在一段时间内,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,还等于这段时间初末速度矢量和的一半,即。
(3)物体做初速度为零的匀加速直线运动①1T秒末、2T秒末、3T秒末……速度之比为;②前1T秒、前2T秒、前3T秒……位移之比为;③第1T秒、第2T秒、第3T秒……位移之比为;④连续相等的位移所需时间之比为 。
特别提醒:①关于匀变速直线运动的几个基本公式和推论都是矢量式,在应用时要注意各物理量的符号,特别是应用几个推论时,要注意公式的适用条件。
②末速度为零的匀减速直线运动,可等效为反向的初速度为零的匀加速直线运动处理,可灵活选用x =21at 2,v =at ,v 2=2ax ,及2v v 解决实际问题。
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实验:用打点计时器测速度
【学习目标】
1、了解两种打点计时器的构造、原理和使用方法;
2、会用打点计时器测速度并能作出速度图象。
【预习案】
1、打点计时器
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。
电火花计时器使用时,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。
打在纸带上的点,记录了纸带运动的,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。
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。
2、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t∆,算出A、D间
的平均速度
x
v
t
∆
=
∆。
用这个速度代表纸带经过A点时的,如果t∆再小一
些(如A、C之间或A、B之间),用平均速度代表某点的瞬时速度会。
3. 用图象表示速度
质点运动的速度可以用图象来表示。
在平面直角坐标系中,用纵轴表示速度,用横轴表示时间,将各个时刻的速度用在坐标平面上表示出来。
然后用,这就是速度一时间图象或v-t图象
自我检测题
1、如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验
中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量的情况如图所示,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。
2. 下列关于打点计时器的说法中正确的是()
A. 打点计时器使用直流电源
B. 打点计时器使用交流电源
C. 使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02s
D. 使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.1s
3. 使用打点计时器时应注意 ( )
A. 无论使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面
B. 使用打点计时器时,应先接通电源,再拉动纸带
C. 使用打点计时器时,拉动纸带的方向应与限位孔平行
D. 使用打点计时器时,应将打点计时器先固定在桌子上
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
5. 在“用打点计时器测速度”的实验中,某次实验中的纸带如图所示,取O 为起点位置,每隔5个间隔为一个计数点。
实验使用的电源是50Hz 的低压交流电源,其中OA =0.60cm ,OB =2.4cm ,OD =9.60cm 。
已知物体在相等时间内位移的增量相同。
则OC 距离是 cm ;在B 计数点处的瞬时速度B v = m /s 。
(图中单位为cm )
【探究案】
练习使用电磁打点计时器.
(1)把电磁打点计时器固定在桌子上面。
(2)接通6V 以下交流电源, 用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点,立即关闭电源。
(3)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, 点之间
的间隔数为(n-1)个,用Δt = 0.02(n-1) s, 计算出纸带从第一个点到第n 点的运动时间。
(4)用刻度尺测量出从第一个点到第n 个点的距离Δχ。
利用公式v=Δχ/Δt 计算出纸带在这段时间内的平均速度,把测量和计算的结果填入表1中。
表1:纸带在某段时间内的平均速度
( 5 ) 把打点计时器固定在长木板上,钩码通过细线拴在小车前,小车后连接纸带,打开电源,钩码拉着小车打出一条纸带。
在纸带上找出连续的六个点,分别标上记号A、B、C、D、E、F, 用刻度尺量出相邻的两点间的距离Δχ1,Δχ2,Δχ3, Δχ4, Δχ5,把数据填入表2,根据这些数据,判断纸带的这段运动是匀速运动还是变速运动,是加速运动还是减速运动,并写明理由。
表2:纸带的运动情况
(6)在纸带上方选取点能看清的一段,将某个能看清的点表为0,以后每隔0.1s标一个测量点,测量包含某个测量点在内的一段位移Δχ,记录在表3中,同时记录对应的时间Δt (设电源频率是50Hz)。
表3:纸带在几段时间中的位移和平均速度
(7)建立v-t坐标系,在坐标纸上画出小车的速度时间图像,并从图像上说明小车的运动情况。
二、当堂检测——有效训练,反馈矫正
1.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 ( ) A.时间间隔 B.平均速度 C.位移 D.瞬时速度
2.某同学将纸带穿过限位孔,接通打点计时器的电源,拉动纸带,但在纸带上打不上点,其可能原因是 ( ) A.复写纸放反 B.使用了直流电源 C.振针过短 D.纸带运动过快3.打点计时器打点的周期,决定于 ( ) A.交流电压的高低 B. 交流电的频率;
C.永久磁铁的磁性强弱; D. 振针与复写纸间的距离.
4. 在“练习使用打点计时器”的实验中,下列操作正确的是 ( ) A.打点前,小车应靠近打点计时器,要先接通电源,待计时器开始打点再释放小车;B.要舍去纸带上密集点,然后选取计数点。
C.打点频率为50Hz,每四个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.01S。
D.实验中应使小车速度尽量小些。
5. 一学生在练习使用电磁打点计时器时,纸带上打出的不是圆点,而是一些短线,这可能
是因为
A.打点计时器错接在直流电源上; B.电源电压不稳定;
C.打点计时器使用的电压频率不稳定; D.振针到复写纸片的距离太小
课后练习与提高:
6.在练习使用打点计时器的实验中,某同学操作中有以下实验步骤,步骤顺序排列正确的是
( )
①把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上,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
②把电火花计时器固定在桌子上
③将纸带穿过打点计时器的限位孔,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
④用刻度尺测量纸带通过的距离x
⑤取下纸带数一下纸带上共有多少个点,记为N,则点子的间隔数为(N -1),纸带的运动时间为(N -1) 0.02 s
⑥计算纸带运动的平均速度: v=Δx/Δt,把结果填入下表:
A.①②③④⑤⑥ B. ②③①④⑤⑥ C. ②③①⑤④⑥ D. ②①③⑤④⑥
7. 质量都是m的物体在水平面上沿直线运动,图1-4中,A、B、C、D是它的运动图象,由
图象可知 ( )
A.图B表明物体做匀速运动 B.图C表明物体做减速直线运动
C.图D表明物体做加速直线运动 D.图A表明物体做匀速运动
8.如图1 -5所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分,从0点开始依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 (f=50Hz)
⑴根据上面记录,计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在下表中。
⑵根据(1)中表格,在图1-6中画出小车的速度时间图象。
并
说明小车速度变化特点。