高中物理新课标版人教版必修一优秀教案：实验：用打点计时器测速度

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人教版高中物理必修一第四节实验用打点计时器测速度优质教案

第四节实验：用打点计时器测速度【教学目标】1．了解两种打点计时器的结构和工作原理，学会安装和使用。

2．理解根据纸带测量速度的原理，学会粗略测量瞬时速度。

3．理解速度—时间图象的意义，掌握描点法画图象的方法。

【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：（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Δt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。

1．v-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”？2．v-t图象的信息（在第二章总结）⑴任一时刻速度的大小和方向⑵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】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s1＝30mm，2与3两点间的距离为s3＝48mm，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。

人教版高中物理全册必修1教案1.4 实验：用打点计时器测速度

这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，实验误差小。
上面介绍的两种计时器打点的时间间隔都是T=0.02s，因此，打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间。如果把纸带跟运动物体连接在一起，纸带上的点子就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。研究纸带上的点子之间的间隔，就可以了解运动物体在不同时间里民生的位移，从而了解物体运动的情况。
开启电源等待1s~2s拖动纸带,拖出纸带后立即切断电源；
在纸带上选取计数点,测量计数点之间长度时要用量程在30cm以上透明塑料尺一次测量多组计数点间数值,不要用短刻度尺一段一段的测量计数点间距离,减少偶然误差。
作业
布置
1. 电磁打点计时器引起的误差较大，因为电磁打点计时器打点瞬间要阻碍纸带的运动。
教学中的几点考虑
①注意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。如有意识的变速拉动纸带，观察纸带上打出的点起始部分、中间部分、最后部分有什么变化？其他小组打出的点有什么不同，这些差异都说明什么问题？以提高对实验现象的观察力。
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，墨粉纸盘是否在两条纸带之间。
2．把计时器上的电源插头在220V交流电源插座上。
3．按下脉冲输出开头，用手水平地拉动两条纸带，纸带动上就打上一列车员小点。
4．取下纸带，从能看得清规戒律的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点。如果共有n个点，点子的间隔数则为（n-1）个，用t=0.02 （n-1）计算出纸带的运动时间t。
点子数n

必修教材1第一章第4课时教案：实验“用打点计时器测速度”

第四课时用打点计时器测速度
§1－4 实验：用打点计时器测速度
教学内容：实验：用打点计时器测速度
教学目标：1、了解打点计时器的结构和工作原理；
2、学会用打点计时器测物体的速度，练习使用纸带；
教学方法：实验法
教学难点：打点计时器的结构
教学过程：
引入：过去使用的计时的仪器有：秒表、钟、烧香等。

如何在运动物体上留下时间记号呢？引入打点计时器
一、电磁打点计时器
1、结构：
线圈，永久磁铁，振片，振针，限位孔等。

2、作用：通过打点来记录时间。

注意：如何记录时间的？
3、工作原理：
4、注意事项：
二、电火花打点计时器
1、工作原理：
2、注意事项：
三、实验
1、实验目的：练习使用打点计
时器，利用打上点的纸带研究物体的
运动情况
2、实验原理：v 平=t
x ∆∆，求纸带的平均速度。

3、实验器材：电火花打点计时器或电磁打点计时器，纸带，刻度尺，导线，电源
4、实验步骤：
5、注意事项：四、纸带处理
1、纸带及纸带上的点
2、求平均速度
S 1 S 2 S 3。

[精品]新人教版必修1高中物理1.4实验：用打点计时器测速度优质课教案

【教目标】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，并会安装和使用打点计时器。

2会根据纸带上的点分析速度的变情况，并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。

4通过对纸带的处过程培养生获取信息、处信息的能力，体会处问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量物量的方法。

5通过画速度—时间图象培养生用图象法处据的能力，体验工具在物发展中的作用。

【教重点】【教过程】一、导入新课测定物体的运动速度并不是一件容易的事,特别是物体的速度在不断变时为了简我们今天只研究物体的直线运动当物体沿直线运动时,其位移在不断变,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体的运动信息怎样记录呢?请同桌的两位同合作用彩笔和纸带模拟打点计时器思考1 彩笔打出的点能不能准确记录纸带的位置?2 在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有无影响?[]生讨论师总结彩笔打出的点可以记录纸带的位置但在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有影响(拉的越慢纸带上点越密,反之就会越稀疏)考虑到用手打点的时间间隔不能准确相等,所以无法准确测定物体的运动速度原因在哪?生原因出在用手打点时的时间间隔不能严格相等,要是有一台打点时间间隔严格相等的仪器问题就可以解决了二、新课教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生阅读打点计时器的说明书明确打点计时器的结构,各部分的名称,工作原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6V以下当电频率为50Hz时, 打点计时器每隔002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,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,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002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工作,能不能用直流电呢,为什么?师总结电磁打点计时器的工作原是靠交流电的方向改变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为002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生阅读打点计时器的说明书明确打点计时器的结构,各部分的名称,工作原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插头直接插在交流220V插座内就可以了电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002打一个点实验时纸带的两面可以重复使用,注意降低实验成本[]思考1从原上讲两种打点计时器哪中误差更小,为什么?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生自主阅读教材中的实验步骤提示教师指导生练习使用打点计时器并引导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钉上,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可能是选择的电压太低,可适当调高电压。

物理《必修1》1-4实验：用打点计时器测速度(教案)

电火花计时器是利用火花放电时在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，
粉纸盘套在低盘轴上，并夹在两条纸带之间。

当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉
如果把纸带跟运动的物体连接在一起，打点计时器便在纸带上打下一系列的点，这些点既记录了运动物体在不同时刻的位置，也记录了相应的时间。

通过对纸带上点子之间距离的研究，可以了解物体运动的情况。

二、注意事项：
①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，
使之增大一点。

纸带，从A点通过计时器到B点通过计时器，米，这段时间内纸带运动的平均速度是______m／s。

BC段的平均速度是______m
所示，则由图可知，在0-t2时间内( )
0～10s内物体的加速度大
的加速度大小是_______
____________ 。

BC D A
A，B两个物体从同一地点向同一方向做匀加速直线运动的速度图象．从图可知A物体运动初速度是
___________m/s，加速度是_________m/s2。

B物体运动初速度是________m/s，加速度是________m/s
27m
教师点评：打点计时器是高考的常考点，学生也能较容易的理解并接受它。

在记录运动信息方面的作用能让我们去分析物体的运动过程并找到相关的结果。

速度图像也是常考点，所以这个两个内容具有重要。

人教版高中物理必修1 第一章第4节实验：用打点计时器测速度

A：该用6v直流电源 B: 电源电压越低越好 C：用平整的纸带，不用皱折的纸带 D：纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜
人教版高中物理必修1 第一章第4节实验：用打点计时器测速度
人教版高中物理必修1 第一章第4节实验：用打点计时器测速度
3.打出的点迹不够清晰的原因可能是？ (ABCDE) 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 E：振动片不在永磁体的中央
0 12 3 4 5 6 7
x/cm7.40 9.45 11.40 13.47 15.65 17.65 19.60 20.03
t / s 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
V /(m.s )-1 0.370 0.473 0.570 0.674 0.783 0.883 0.980 1.00
尖端放电
实验中，你用的是电磁打点计时器还是电火花打点计时器？从原理上考虑，哪一种对实验可能引起较
大的误差？为什么？
（1）、电磁打点计时器是通过电磁感应使振针做受迫振动，在振动过程中振针通过复写纸在纸带上打点。
（2）、电火花打点计时器是通过高压放电后将碳末留在纸带上得到点迹。
因为电磁打点计时器打点时振针与纸带存在摩擦阻力，而电火花打点计时器摩擦阻力较小，所以：
•
3.家庭在西洋是一种界限分明的团体。在英美，家庭包括他和他的妻以及未成年的孩子。而在我们中国“ 家里的 ”可以指自己的太太一个人，“家门”可以指叔伯侄子一大批，“自家人” 可以包罗任何要拉入自己的圈子，表示亲热的人物。
•
4.这表示了我们的社会结构本身和西洋的不同，我们的格局不是一捆一捆扎清楚的柴，而是好像把一块石头丢在水面上所发生的一圈圈推出去的波纹，愈推愈远，愈推愈薄。每个人都是他社会影响所推出去的圈子的中心。被圈子的波纹所推及的就发生联系。

高中物理人教版必修1实验：用打点计时器测速度教学设计

实验：用打点计时器测速度教学目标1、知识与技能：（1）了解打点计时器的原理,会使用打点计时器。

（2）会对纸带上记录的原始数据进行处理,会用打点计时器测瞬时速度。

（3）能描绘v-t图象，理解图象的物理意义,会通过图象来分析物体的运动情况。

2、过程与方法：（1）体会实验在物理学发展中的作用。

（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)培养学生的信息收集和处理能力，分析、解决问题能力（4）了解极限思想在处理模型和实际中的作用。

3、情感、态度和价值观：（1）培养学生养成良好的实验习惯。

（2）培养学生尊重事实敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神. （3）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、打点计时器的使用方法。

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.教学难点对纸带上记录的原始数据进行处理，描点法画v-t图象，并通过图象来分析物体的运动情况。

教学方法：自主探究、合作交流教学资源多媒体课件、视频资料、图书馆相关资源、电磁打点计时器（已调节好的、缺少限位孔的、振针未调合适的）、电火花计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、坐标纸、实物投影仪、秒表教学过程一、打点计时器引入：师：请同学说一说你知道的计时器仪器有哪些？学生回答，相互补充。

肯定学生的回答。

展示：古代日晷、漏滴、手表（钟表）、秒表、原子钟、视频片段007用脉波，结合对车速的估计和身体倾斜方向估测被绑架后方位，渗透打点计时器的原理。

问：如何测定一人走路时经过某标杆时的速度？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用秒表和尺子通过测量物体运动的时间和位移来计算物体运动的速度。

.课堂活动：每组同学互相合作测量直尺自由落体（短时间）内的平均速度，计算并对比展示。

对比结果回答问题：造成结果差别很大的原因是什么？生：精确度小，人反应有快慢。

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。

高一物理(人教版)必修一同步教学设计实验：用打点计时器测速度

高一物理（人教版）必修一同步教学设计实验：用打点计时器测速度【三维目的】〔一〕知识与技艺1．了解打点计时器的计时原理，了解纸带中包括的物体运动的信息〔时间、位移〕。

2．会装置并运用打点计时器，了解依据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。

3．明白速度-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。

〔二〕进程与方法1．经过先生自己看打点计时器的说明书，培育先生独立学习的才干。

2．经过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来，培育先生获取信息、处置信息的才干。

3．经过画速度-时间图象培育先生用图象法处置数据的才干。

4．体验实验中理性思想的重要。

〔三〕情感态度与价值观1．体会物理原理在处置实践效果中的指点作用，增强将物理知识运用于生活实践的看法。

2．阅历实验进程，乐于探求自然界的微妙。

3．体验用图象的方法描画物理现象的乐趣，培育先生用数学方法处置物理效果的看法。

【教学重点】1．学会运用打点计时器。

2．能依据纸带计算物体运动的瞬时速度。

3．会用描点法描画物体的速度-时间图象，并从中获取物理信息。

【教学难点】处置纸带的方法，培育用描点法画图象的才干。

【课时布置】1课时【教学进程】一、新课引入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，测定某时辰的速度更是比拟困难的。

我们如今只研讨直线运动的速度的测量效果。

当物体沿直线运动时，其位移在不时变化，要研讨物体的运动，我们首先要准确记载物体运动的信息。

在实验中，我们可以运用秒表和尺子，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载物体运动位移和时间信息的仪器，我们可以经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。

明天我们就来学习用打点计时器测定物体运动速度的方法，并用图象把这些速度笼统地表示出来。

二、新课解说〔一〕电磁打点计时器教员布置先生对照仪器看说明书，明白电磁打点计时器的结构、各局部的称号、任务原理及运用方法。

人教版高中物理必修1学案实验用打点计时器测速度

第一章第3节实验：用打点计时器测速度【学习目标】1．认识打点计时器的计时原理，理解纸带中包括的物体运动的信息(时间、位移)．2．会安装并使用打点计时器，理解依据纸带丈量速度的原理并丈量刹时速度．3．明确速度一时间图象的物理意义，描点法绘图象的方法，并画出该实验中的速度一时间图象【学习重点】1．学会使用打点计时器．2．能依据纸带计算物体运动的刹时速度．3．会用描点法描述物体的速度一时间图象，并从中获得物理信息．【学习难点】办理纸带的方法，用描点法绘图象的能力．【预习自测】1．仪器结构（1）以下图为电磁打点计时器的结构图，图中标出了几个主要零件的代号，它们的名称分别是：1．2．3．4．5．6．7．8．9．（2）以下图为电火花计时器的结构图2．仪器原理电磁打点计时器是一种记录运动物体在必定内发生的仪器，它使用电源，由学生电源供电，工作电压在以下，当电源的频次是50Hz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边，接通电源后，在线圈和永远磁铁的作用下，便振动起来，带动其上的上下振动。

这时，假如纸带运动，振针就经过复写纸片在纸带上留下一行小点，假如把纸带跟运动的物体连在一同，即由物体带动纸带一同运动，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近似，这类计时器工作时，纸带运动遇到的阻力比较，实验偏差也就比较。

3．速度时间图象（v-t图象）用来描述随变化关系的图象。

4．有时偏差是指由因素造成的，用的方法能够减小有时偏差。

系统偏差是由、造成的，特色是多次重复丈量的结果老是真切值，体现单调偏向。

5．相对偏差等于。

6．有效数字是指带有一位的近似数字。

实验报告【实验目的】1．练习使用电磁打点计时器或电火花计时器．2．学会利用打上点的纸带研究物体的运动状况．3．利用v－t图象剖析实验数据，描述物体的运动．【实验原理】1．两种打点计时器当接通50 Hz的沟通电时，都是每隔0.02 s打一次点．2．当纸带跟运动物体连在一同时，打点计时器打在纸带上的点就相应地表示出物体在不一样时辰的地点，线段上各点之间的间隔就表示出运动物体在不一样时间内的位移，依据均匀ΔxΔx速度的定义式v＝，当Δt很短时，能够以为等于t时辰的刹时速度．ΔtΔ t【实验步骤】1．把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘能否已经正确地套在纸盘轴上，并检查两条白纸带能否已经正确地穿好，墨粉纸盘能否夹在两条纸带之间．2．把计时器上的电源插头插在沟通220 V电源插座上．3．接通开关，用手水平川拉动两条纸带，纸带上就会打下一系列的点迹．4．取下纸带，从能够看清的某个点开始，今后数出若干个点，假如数出n个点，这些点区分出来的间隔数为(n－1)．由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间为0.02(n －1) s.Δx 5．用刻度尺丈量出第一个点到第n个点的距离x，再利用公式v＝Δt计算纸带经过这段位移时的均匀速度．把丈量和计算的结果填入表中．6．在小纸带上标志连续7个计数点，分别标上记号A、B、C、D、E、F、G.用刻度尺测量每相邻两个点间的距离，分别记为x1、x2、x3、x4、x5、x6，记录到表中．7．依据表中对纸带数据的丈量结果，运用学过的知识判断：物体在这段时间内的运动是匀速直线运动仍是变速直线运动？说出判断的原因．8．将B、C、D、E、F作为丈量点，分别丈量包括这些点的一段位移Δx，因为Δt很小，求出Δt内的均匀速度，即等于各点的刹时速度，记入表中．【注意事项】1．电源电压要切合要求，电磁打点计时器应使用6 V以下沟通电源；电火花计时器使用220 V沟通电源．2．实验前要检查打点的稳固性和清楚程度，必需时要进行调理或改换器械．3．使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳准时再用手拉纸带．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地点，以保证打点清楚．6．打点计时器不可以连续工作太长时间，打点以后应立刻封闭电源．【数据办理】1．依据纸带剖析物体的运动状况并能计算均匀速度．(1)在纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02 s(电源频次为50 Hz)，因此点迹密集的地方表示纸带运动的速度小．(2) 依据v＝ΔxΔt，求出随意两点间的均匀速度，这里Δx 能够用直尺丈量出两点间的距离，Δt为两点间的时间间隔数与0.02 s的乘积．这里一定明确所求的是哪两点之间的平均速度．2．大略计算刹时速度某点E的刹时速度能够大略地由包括E点在内的两点间的均匀速度来表示，如下图，v E≈v DG或v E≈v DF.纸带粘贴处：依据大略表示某点刹时速度的方法，选择适合的计数点，丈量包括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．地点012345△x/mt/s－1v/m·s依据v=△x/△t算出刚填完的表1中各点邻近的均匀速度，把它看作计时器打下这些点时的刹时速度，填下表．从该表中能大略看出手拉纸带运动的速度变化状况．地点012345t/s－1v/m·s用图象来表示物体运动的速度第三章第2节弹力【学习目标】1．正确理解弹力的产生条件，能够用胡可定律计算；培育正确判断弹力能否存在及其方向的能力。

人教版新课标高中物理必修1《实验：用打点计时器测速度》名师教案

《实验：用打点计时器测速度》教学设计设计的，长时间工作可能会因线圈发热而损坏。

（优教提示：请打开素材“动画演示：打点计时器的使用2”）学习物理的兴趣。

用打点计时器测瞬时速度实验结束后，取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点。

如果数出n个点，那么这n个点之间包含n-1个间隔，就可以得到第一个点到第n个点的时间间隔为0.02(n-1)s。

用刻度尺测量出从第一个点到第n个点间的距离Δx。

利用公式就可以计算出纸带在这段时间内的平均速度。

例1. 在用打点计时器(电源频率为50 Hz)研究物体做初速度为零的直线运动的某次实验中，纸带的记录如图所示，图中前几个点模糊，因此从A点开始每5个点取一个计数点，求AE段与BD段的平均速度。

根据速度的定义，如果不要求很精确，用这个平均速度粗略地代表中间C点的瞬时速度，也未尝不可。

然而，如果把包含C点在内的时间间隔取得小一些，例如取BD，用这个平均速度代表纸带经过C点时的瞬时速度，就会更准确。

然而我们选取的两点距离过小会使测量的位移误差增大，所以应该根据实际情况选取这两个点。

这个纸带的计数点是每5个计时点选取出来的，所以可以用BD的平均速度表示C点的瞬时速度。

（优教提示：请打开素材“动画演示：打点计时器测训练学生处理数据的能力，培养科学严谨的实验态度。

在学生能较为熟练使用打点计时器的基础上，根据已掌握的速度知识，计算平均速度和瞬时速度，进一步深化理解平均速度与瞬时速度的内涵和计算方法。

速度实验原理、操作及分析”）v-t图象学会了确定瞬时速度的方法，通过例2引出速度时间图象。

例2. 如图所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示。

求出1、2、3、4、5各计数点的瞬时速度，并说明纸带的运动情况。

通过计算可以求得，5个计数点的速度分别为0.20，0.40，0.61，0.69，0.70。

人教版高中物理必修1第1章第4节实验：用打点计时器测速度教案

3．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实际生活的意识。（2）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。
【教学重、难点】 1．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 2．难点处理纸带的方法，用描点法画图象。
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，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。通电时，在线圈和永久磁铁的作用下，偏振片振动起来，带动振针振动，振动频率和电源频率一样。这时，如果纸带运动，振针就会通过复写纸在纸带上留下一系列的点。这样就记录下了纸带的运动信息。
27 / 4
D
E
F
G
如图：要计算 E 点的瞬时速度，可以测量包括 E 点在内的 D、F 两点之间的位移△x 和时间△t，算出纸带在这两点间的平均速度 v = x ，如果要求不高，可
t 以用这个平均速度代表 E 点的瞬时速度。选取的两点距离 E 点越近，算出的均速度越接近 E 点的瞬时速度。
请同学们根据粗略表示点的瞬时速度的方法，选择合适的计数点，测量包含这个点的一段时间的位移△x 和时间△t，并根据 v = x 计算各点附近的平均速
t 度，填入 P21 的表 1 中，把它当做计时器打下这些点时的瞬时速度。从表中可以粗略的看出手拉纸带运动的速度变化情况。
5.用打点计时器测量瞬时速度图象时研究物理问题中经常使用的一种数据处理方式，图像相对于表格更加直观、方便。我们可以用图象来描述物体的速度变化情况。以速度为纵坐标，时间为横坐标，在方格纸上建立直角坐标系，根据表 2 中各个时刻的 v、t 数据，在坐标系中描点。速度的变化是比较平滑的所以用一条平滑的曲线将这些点连接起来。得到物体运动的 v-t 图象。观察图象可以更形象直观地显示自己手拉纸带的运动情况。 6.小结

新人教版必修1高中物理第1章4实验：用打点计时器测速度教案

4 实验：用打点(dǎ diɑn)计时器测速度[学习目标] 1.了解两种打点计时器的结构和工作原理，并学会安装(ānzhuāng)和使用.2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.3.会用图象表示速度随时间变化的规律．一、实验(shíyàn)原理和方法1．打点计时器的原理(yuánlǐ)及使用电火花计时器电磁打点计时器结构图示工作电压220 V交流电源 6 V以下交流电源打点方式周期性产生电火花振针周期性上下振动打点周期0.02 s0.02 s记录信息位置、时刻或位移、时间2.根据(gēnjù)纸带计算平均速度：根据v＝Δt可求出任意两点间的平均速度，Δx是纸带上两点间的距离，利用刻度尺测量，Δt是这两点间的时间间隔．3．粗略计算瞬时速度：纸带上某点的瞬时速度可以粗略地由包含该点在内的相距较近的两点间的平均速度来表示．二、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220 V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸．三、实验步骤1．了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上．2．把电磁打点计时器的两个接线柱用导线与6 V的低压交流电源的接线柱相连接，让纸带穿过两个限位孔，压在复写纸的下面．3．接通电源，用手水平地拉动纸带，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，那么用Δt ＝0.02×(n －1)s 计算出纸带的运动时间Δt .5．用刻度尺测量(cèliáng)一下打下这些点纸带通过的距离Δx ，利用(lìyòng)公式v ＝Δx Δt 计算纸带在这段时间内的平均速度(pínɡ jūn sù dù)．把测量和计算的结果填入表中．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) 12四、数据处理1．用打点计时器测量(cèliáng)瞬时速度(1)选取(xuǎnqǔ)一条点迹清晰便于分析的纸带．(2)从能够看清的某个点开始，每隔四个点取一个计数点，每两个计数点间的时间间隔T ＝0.1 s ．在纸带上用O 、A 、B 、C 、D 、…标出这些“计数点〞，如下图．依次测出OA 、AB 、BC 、CD 、…之间的距离x 1、x 2、x 3、x 4、….(3)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、…. 2．用图象表示速度用横轴表示时间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，即得到如下图的v t 图象.五、误差分析1．利用平均速度来代替计数点的瞬时速度会带来系统误差．为减小误差，应取以计数点为中心的较小位移Δx 来求平均速度．2．分段测量计数点间的位移x 会带来误差．减小此误差的方法是一次测量完成，即一次测出各计数点到起始计数点O 的距离，再分别计算出各计数点间的距离．3．作图时，描点、连线存在偶然误差．为减小误差，应选取(xuǎnqǔ)适宜的坐标单位，利用坐标纸作图．六、考前须知(xūzhī)1．如果(rúguǒ)在纸带上数出了n 个点，那么，它们(tā men)的间隔数是(n －1)个，它们(tā men)的时间间隔为(n －1)×0.02_s.2．使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带．3．手拉动纸带时速度应快一些，以防打点点迹太密集．4．使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面．5．为了减小实验误差，计数点要每隔T ＝0.1 s 选一个，即每隔四个点取一个计数点，而计算计数点的瞬时速度时，Δx 、Δt 应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间，即v ＝x n ＋x n ＋12T. 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． 7．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点O 之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位．8．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.【例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，那么这段纸带记录的时间Δt ＝________________.E ．接通电源开关，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 ＝Δx Δt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)×0.02s．合理的实验步骤为BAEDCF.[答案(dá àn)] 交流(jiāoliú) 限位孔复写纸 (n －1)×0.02 s BAEDCF【例2】某同学在“用打点(dǎ diɑn)计时器测速度〞的实验中，用打点计时器记录了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 、F 、G 共7个计数点．相邻(xiānɡ lín)计数点间的距离如下图，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s ．(此题计算结果均保存3位有效数字)(1)在实验(shíyàn)中，使用打点计时器时应先________再______(均选填“释放纸带〞或“接通电源〞)．(2)每两个计数点间还有________个点没有标出．(3)试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10 s 测一次速度，计算出打下B 、C 、D 三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表． v B v C v D v E v F 数值(m·s －1) 0.640 0.721(4)将B 、C 、D 、E 、F 各个时刻的瞬时速度标在图直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．[解析] (1)在实验中，使用打点计时器时应先接通电源，再释放纸带．(2)每两个计数点间还有n ＝Δt ΔT －1＝0.1 s 0.02 s －1＝4个点没有标出． (3)v B ＝(3.62＋4.38)×10－22×0.1m/s ＝0.400 m/s ； v C ＝(5.20＋4.38)×10－22×0.1m/s ＝0.479 m/s ； v D ＝(5.20＋5.99)×10－22×0.1m/s≈0.560 m/s. (4)图线如下(rúxià)图：[答案(dá àn)](1)接通(jiē tōnɡ)电源释放纸带(2)4 (3)0.4000．479 0.560 (4)见解析(jiě xī)图图象(tú xiànɡ)法处理数据“三注意〞(1)建立坐标系时，坐标原点、坐标轴表示的物理量及单位都要标注清楚．(2)画速度—时间图象时，要用平滑的曲线将各个点连接起来，不能画折线．(3)标度的选取要适当，尽量让图象占据坐标系的大局部空间．1．关于打点计时器的使用，说法正确的选项是( )A．电磁打点计时器使用的是6 V以下的直流电源B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快C[电磁打点计时器使用的是6 V以下的交流电源，故A错误；实验过程中应先接通电源，后释放纸带，否那么纸带上留下的点太少，不利于数据的处理，故B错误；交流电源的频率越高，打点的时间间隔就越小，故C正确；纸带上打的点越密，说明相等的时间内物体运动的位移越小，说明物体运动得越慢，故D错误．]2．(多项选择)在“练习使用打点计时器〞的实验中，以下操作正确的选项是( ) A．打点前，小车应靠近打点计时器处，要先接通电源，待计时器开始打点稳定后再释放小车B．舍去纸带上开头比拟密集(mìjí)的点，然后选取计数点C．打点频率(pínlǜ)为50 Hz，假设每隔四个点取一个计数点，那么计数点之间的时间间隔为0.1 sD．实验中应使小车速度(sùdù)尽量小些ABC[为了提高纸带的利用率，在释放小车前，小车需靠近打点计时器，这样可以在纸带上打出尽量多的点，纸带上密集点测量时误差较大，故要舍去，然后选取后面清晰(qīngxī)的计数点，故A、B均正确；打点频率为50 Hz，每隔四个点取一个计数点，那么计数点之间的时间间隔为t＝5×0.02 s＝0.1 s，故C正确；如果实验时小车的速度过小，会导致纸带上的点比拟(bǐnǐ)密集，不利于选点和测量，故D错误．] 3．在实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如下图，要求测出D点的瞬时速度．本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度，以下几种方法中最准确的是( )A．v D＝AFΔt1，Δt1＝0.10 s B．v D＝BEΔt2，Δt2＝0.06 sC．v D＝CEΔt3，Δt3＝0.10 s D．v D＝CEΔt4，Δt4＝0.04 sD[求D点的瞬时速度，最准确的应是包含该点的最短的一段间隔的平均速度．题中间隔CE最好，选项A、B错误；选项C中时间间隔数据错误，CE间的时间间隔应为0.04 s，选项D正确，C错误．]4．电火花计时器通常的工作电压为________伏，实验室使用我国民用电时，每隔________秒打一次点；如下图纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的，纸带的左端先通过电火花计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是________(选填“速度减小〞或“速度增大〞)．假设所用电源的频率为50 Hz，从打下A点到打下B点共14个点迹，历时________s.[解析]电火花计时器通常的工作电压为交流220伏，实验室使用我国民用电时，每隔0.02秒打一次点；相等时间内纸带右侧位移大于左侧位移，说明右侧的速度大于左侧的速度，即物体做速度增大的运动．又因从打下A点到打下B点共14个点迹，即A到B共有13个时间间隔，所以共用时t＝13×T＝0.26 s.[答案(dá àn)]交流(jiāoliú)2200.02 速度增大0.265．(1)电磁打点(dǎ diɑn)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，如果每相邻的计数点间还有4个点未标出，那么相邻两个计数点的时间间隔为________s.(2)在“练习使用打点计时器〞的实验(shíyàn)中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A，B，C…七个点进行研究，这七个点与刻度尺标度的对应情况(qíngkuàng)如下图．可求出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.(结果保存2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，那么相邻两个计数点的时间间隔为T ＝5×150 s ＝0.1 s. (2)刻度尺为毫米刻度尺，分度值为1 mm ，故由题图可知，AD 之间的距离为4.10 cm.(3)由v ＝x t 可得AD 间的平均速度为v AD ＝x AD 3T ＝4.10×10－2 m 3×0.1 s＝0.14 m/s. 从图中可知AC 间的距离为2.50 cm ，用AC 间的平均速度可以较精确地表示B 点的瞬时速度，即B 点的瞬时速度是v B ＝x AC 2T ＝2.50×10－2 m 2×0.1 s＝0.13 m/s. [答案] (1)交流4～6 V 0.1 (2)4.10 (3)0.14 0.136．如下图是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一局部，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x 1＝5.18 cm ，1、2间的距离x 2＝4.40 cm,2、3间的距离x 3＝3.62 cm,3、4间的距离x 4＝2.78 cm,4、5间的距离x 5＝2.00 cm,5、6间的距离x 6＝1.22 cm(频率为50 Hz)．(1)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(保存两位小数)并填在下表中．位置 1 2 3 4 5v /(m·s －1) ______ ______ ______ ______ ______(2)根据(gēnjù)(1)中表格，在图中画出小车的速度时间(shíjiān)图象．[解析(jiě xī)] (1)某点的瞬时速度可以用该点为中间时刻(shíkè)的一段时间内的平均速度表示．打1点时：v 1＝x 1＋x 22Δt≈1.20 m/s，打2点时：v 2＝x 2＋x 32Δt ≈1.00 m/s，打3点时：v 3＝x 3＋x 42Δt ＝0.80 m/s ，打4点时：v 4＝x 4＋x 52Δt ≈0.60 m/s，打5点时：v 5＝x 5＋x 62Δt≈0.40 m/s，将数值(shùzí)填入表格中位置 1 2 3 4 5 v /(m·s －1) 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40(2)描点并连线得小车的速度—时间图象．[答案] 见解析内容总结。

高中物理必修一教案：1.4 实验：用打点计时器测速度

1.4实验：用打点计时器测速度【教学目标】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，并学会安装和使用打点计时器。

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—时间图像的意义，描点法画图像的方法，并画出实验中的速度—时间图像象。

4.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物理量的方法。

5.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。

【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—时间图像。

【教学难点】1. 对纸带数据的处理。

2. 画图像的方法。

【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课测定物体的运动速度并不是一件容易的事，特别是物体的速度在不断变化时。

为了简化我们今天只研究物体的直线运动.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的运动信息，怎样记录呢？请同桌的两位同学合作用彩笔和纸带模拟打点计时器。

思考：1. 彩笔打出的点能不能准确记录纸带的位置？2. 在打点时间间隔大致相同的情况下，纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有无影响？学生讨论：师总结：彩笔打出的点可以记录纸带的位置，但在打点时间间隔大致相同的情况下，纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有影响（拉的越慢纸带上点越密，反之就会越稀疏）考虑到用手打点的时间间隔不能准确相等，所以无法准确测定物体的运动速度。

原因在哪？学生：原因出在用手打点时的时间间隔不能严格相等，要是有一台打点时间间隔严格相等的仪器问题就可以解决了。

二、新课教学师：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,各部分的名称,工作原理及使用方法。

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。