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。

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。

本节难点：处理纸带的方法，用描点法画图象

【教法学法】

教法：实验演示和多媒体课件辅助指导学生实验

学法：实践操作、互相协作、分析处理数据

【教学准备】

1、秒表2个，直尺一把

2、电磁打点计时器、电火花计时器（2人一组），6V以下学生交流电源、220V

电源各25组，导线、复写纸、纸带若干

【教学过程】

教师活动学生活动设计意图

一、新课引入

【问题1】同学们能说一下你知道有哪些计时仪器吗？

【组织】这有两个秒表，请三位同学上来共同做一个实验测平均速度，一个同学用手握住直尺自由落体（短时间），另两位同学分别用秒表计时。【问题2】

谁能说一下造成结果差别很大的原因是什么？

二、进入新课

为了解决这个问题，我们引入一个新的计时仪器──打点计时器。【课件展示】打点计时器。

【叙述板书】

板书：一、两种打点计时器

原理及构造从初中学生熟悉的电磁铁介绍其工作原理。

▼打点计时器是一种使用交流电源的计时器【学生讨论、回答】

学生回答，相互补充。古代日

晷、漏滴、手表（钟表）、秒表、

原子钟，

【计算】计算平均速度对比展

示。

【学生讨论、回答】

计时器的精确度小，不同的同学

反应快慢不同。

【学生阅读、听老师讲解】

1.电磁打点计时器的工作

电压为6 V以下，电火花打点计

时器工作电压是220 V。

2.当电源频率是50 Hz时，

每隔0.02 s打一次点。

3.两种打点计时器的构造、

原理和工作电压不同。

4.两种计时器的打点间隔都是

0.02 s，因此打在纸上的点，记

录了纸带运动的时间，如果把纸

带跟运动的物体连接在一起，纸

肯定学生的回答，同

时指出人类对计时

的研究经过了漫长

的过程。进行情感态

度价值观的教育。渗

透打点计时器的原

理。

学会聆听。

了解打点计时器是

一种较为精确的计

时器，是一种记录运

动物体在一定时间

间隔内位移的仪器。

板书：二、练习使用打点计时器

实验目的：.练习使用电火花计时器或电磁打点计时器。

实验器材：

电火花计时器或电磁打点计时器，纸带、刻度尺、导线、学生电源。

选几条无点、点密、不在一直线上等有代表性的纸带，用实物投影仪展示。

【问题1】造成这些情况的原因可能是哪些？（用课件展示）

1.电磁打点计时器打出的点迹不够清晰的原因可能是：

2.打出的是短线而不是点带上的点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发生的位移，从而了解物体的运动情况。

【学生实验】学生分组实验，指导学生实验。

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，黑粉纸盘是否夹在两条纸带之间。

（2）把计时器上的电源插头插在220 V的交流电源上。（3）按下脉冲输出开关，用手水平地拉动两条纸带，纸带上就打上一列小点。

【学生思考讨论总结回答】

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A:振针过低。适当调高一些。