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
物理人教版高中必修1《实验：用打点计时器测速度》教学设计
1.4 实验：用打点计时器测速度【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v—t图。
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、解决问题能力和交流、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。
情感态度和价值观：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使用，交流思想，感受团队精神，体验探索的乐趣。
【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。
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。
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 教学设计
实验：用打点计时器测速度教学设计
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-l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-l)s。
用刻度尺测量出从第一个点
到第n个点间的距离△x。
利用公式
t
x
v
∆
∆
=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
t
x
v
∆
∆
=，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。
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，根据己掌握的
速度知识，计步深化理
解平均速度与瞬时速度
的内涵和计算方法。
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
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
人教版高中物理必修一《1.4 实验：用打点计时器侧速度》教案
出示题目：打在纸带上的点，记录了纸带的运动时间．如果把纸带和运动的物体连接在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置．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内发生的位移，从而了解物体的运动情况．请你用简短的语言描述图1·4—3所示每条纸带记录的物体的运动情况．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看，(b)上的点子较稀疏，所反映的物体运动较快，速度较大．(c)表示物体运动得越来越快，速度在增大，(d)表示物体运动得越来越慢，速度在减小．（1）、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粗略代表这段时间内的某点的瞬时速度．所取的时间间隔越接近试点，这种描述方法越准确．示例：如图1—4—4，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，填人教材第21页中设计好的表1中．运动描述方法说明个阶段，启动阶段，速度从零迅速增大，中间阶段，这一阶段速度几乎不变：冲刺阶段，速度逐渐增到最大．如图1—4—6所示．如果是没有受过训练的同学跑百米，他的速度可能是先增加到最大，然后又逐渐减小．如图1—4—7所示．【小结】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．v—t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，在不同图象中所表示的物理规律不同．总结说明板书§1.4 实验：用打点计时器测速度1．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2．速度时间图象：以时间为横轴，速度为纵轴，描点连线作图象．教学反思。
高中物理1_4实验用打点计时器测速度教案新人教版必修1
1.4实验用打点计时器测速度一、教材分析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，并尝试用图象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.二、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—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.2.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.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.2.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.三、教学重点1.学会使用打点计时器.能根据纸带计算物体运动的瞬时速度.2.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.四、教学难点处理纸带的方法，用描点法画图象的能力.五、教学过程［新课导入］【课堂活动】作为同桌的两位同学合作，简易模拟打点计时器.1.同桌两位同学之间，一位同学手拿一枝彩色画笔，另一位同学牵动一条宽约1 cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线缓慢向前移动.你按照一定的时间间隔点击纸带（比如每秒1次，或每秒2次），比比看，看谁牵动纸带的速度变化最小.想一想，相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系?牵动纸带的快慢不均匀，对相邻两点所表示的时间有没有影响?以上探究活动目的是让学生体验打点计时器通过打点达到计时目的的原理.学生做完后讨论.生：相邻两点间的距离随着牵动纸带的速度的增大而加大.纸带运动的快慢不均匀，点子的间隔也不均匀，但对相邻两点间的时间间隔没有影响.［新课教学］师：在以上的活动中，同学们认识到了打点可以体现物体运动的快慢.今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形象地表示出来.一、电磁打点计时器教师布置学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点：观察打点计时器并阅读其使用说明书，明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，如图1－4－1所示.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而不断变化，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周期一致，即为0.02 s.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.图1－4－1 电磁打点计时器【交流与讨论】电磁打点计时器使用低压交流电源工作，大家想一想能不能使用直流电源，为什么？生：工作原理中是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向，从而促使振动片上下振动，并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致.若使用50 Hz的交流电，打点的时间间隔为0.02 s.这个值正好是电源频率的倒数.二、电火花计时器教师布置学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点：观察打点计时器并阅读说明书，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.电火花计时器电火花计时器的外形如图1－4－2所示，它可以代替电磁打点计时器使用，也可以与简易电火花描迹仪配套使用.图1－4－2使用时电源插头直接插在交流220 V插座内，将裁成圆片（直径约38 mm）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（20 mm×700 mm）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.也可以用上述尺寸的白纸带和墨粉纸带（位于下面）做实验，还可以用两条白纸带夹着一条墨粉纸带做实验；墨粉纸可以使用比较长的时间，一条白纸带也可以重复使用，应注意降低实验成本.【交流与讨论】从原理上考虑，电火花计时器跟电磁打点计时器相比，哪个更好些，误差可能会更小？生：电火花计时器可能会更好些，因为电磁打点计时器中振针和纸带间的摩擦会更大些.教师评论并系统总结.师：电火花计时器使用中运动阻力极小，这种极小阻力来自于纸带运动的本身，而不是打点产生的，因而系统误差小，计时精度与交流电源频率的稳定程度一致（脉冲周期不大于50 μs，这一方面也远优于电磁打点计时器），同时它的操作简易，使用安全可靠（脉冲放电电流平均值不大于5 μA）.师：打点计时器能记录哪些信息？生：时间和位移.下面的时间交给学生自主探究.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.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？【交流与讨论】针对问题，学生讨论实践后回答.问题1.电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置？生：将复写纸套在复写纸定位销上，推动调节片，可调节复写纸位置.将纸带从复写纸圆片下穿过.问题2.振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调整？生1：可检查压纸框的位置是否升高，而阻碍了振动片，振针打不到纸带上，可将压纸框向下压恢复其原来位置.生2：可能是复写纸该换新的了.生3：可能是振动片的振幅太小，可调整振动片的位置.生4：可能是振针的位置太高，调整振针的位置，直到打出点为止.生5：我选的电压在4 V和6 V的情况下，打点的清晰度有点差别，电压高的时候稍清晰，所以可调高一点电压.问题3.开启电源打点完毕后要及时关闭电源，这样做有什么好处？生：因打点计时器是按间歇工作设计的，故长期工作可能会因线圈发热而损坏.投影展示：电火花计时器的纸带安装方法（让学生阅读）：使用电火花计时器在纸带上打点，安装纸带的方法有两种：一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过，打点时墨粉盘不随纸带转动，电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上，打出的点迹颜色较淡，打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另一条纸带.学生实验时可采用这一方法.另一种是用两条纸带，将墨粉盘夹在中间，拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用，墨粉盘会随纸带转动，电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上，所以打出的点迹颜色较重.墨粉盘上面的一条纸带没有点迹，可重复使用.用一条纸带打点时，纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小，用两条纸带打点时摩擦阻力较大.不管用哪种方法，打完纸带后应立即切断电源.师：处理纸带时，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，这些点划分出来的时间间隔数是多少？生：共（n－1）个.学生亲自手拉纸带练习使用打点计时器，自己设计表格，记录测量数据.【思考与讨论】师：怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？生：测出两个点间的距离，数一下这两个点间共有多少个时间间隔，即有多少个0.02 s，用这个总距离去除以所需用的时间.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粗略代表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，这种描述方法越准确.示例：如图1－4－4，测量出包括E 点在内的D 、F 两点间的位移Δx 和时间Δt ，算出纸带在这两点间的平均速度v =t x ∆∆，用这个平均速度代表纸带经过E 点时的瞬时速度. 图1－4－4tx ∆∆可以大致表示E 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E 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Δx ，同时记录对应的时间Δt ，填入教材第23页中设计好的表1中.根据v =tx ∆∆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，抄入教材第24页表2中.从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况.五、用图象表示速度师：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.生：在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的速度，用横坐标表示时间，根据表中各时刻的速度，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.学生具体操作描点.师：我们从根据实测数据所描的点，可以从这些点的走向大致看出纸带速度的变化规律. 师：为了更清晰，你可以把这些点用折线连起来.在老师的提示和帮助下连线.师：速度的实际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，曲线反映的规律应该与实际情况更接近.指导学生换用红色笔用平滑的线将刚才描过的点再重新描画一遍.师：我们现在来观察图象，可以更形象直观地显示自己手拉纸带的运动情况.六、 课堂小结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.v －t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，在不同图象中所表示的物理规律不同.七、教学后记。
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【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。
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。
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。
2019-2020年高中物理 1.4实验：用打点计时器测速度教学设计 新人教版必修1
2019-2020年高中物理 1.4实验：用打点计时器测速度教学设计新人教版必修1【实验目的】1.巩固了解打点计时器的构造、工作原理和用途。
2.通过打点计时器这一主线使学生掌握：研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律等高考力学实验。
【实验要求】《考试说明》中明确规定的物理力学实验有：研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长的关系、验证力的平行四边形定则、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律。
其中有四个实验与纸带处理有关，可见力实验部分以纸带的处理，打点计时器的应用为核心来展开复习。
近几年力学实验中与纸带处理相关的实验、力学创新实验是高考的热点内容，以分组或演示实验为背景，考查对实验方法的领悟情况、灵活运用学过的实验方法设计新的实验是高考实验题的新趋势。
要求学生掌握常规实验的数据处理方法，能将课本中分组实验和演示实验原理、实验方法迁移到新的背景中，深刻理解概念和规律，并能灵活运用，要求学生有较强的创新能力。
在复习过程中，应以掌握常规实验原理、实验方法、规范操作程序、数据处理方法等为本，同时从常规实验中，有意识的、积极的提取、积累一些有价值的方法,逐步过渡到灵活运用学过的实验方法设计新的实验。
【实验原理】△x=aT2 F=ma W= mv22/2-mv12/2mg△h=mv22/2-mv12/2【实验器材】打点计时器、低压交流电源、小车、钩码、砝码、细线、一端固有定滑轮的长木板、带有铁夹的铁架台、重锤、纸带、天平、刻度尺。
【实验过程】[实验一]：研究匀变速直线运动的加速度与瞬时速度操作一：利用以上所给的器材设计一拖动纸带做匀变速直线运动的运动模型问题1：如何利用纸带判断物体是否做匀变速运动？问题2：选择一条清晰的纸带计算打不同计数点时的瞬时速度，并计算其加速度。
问题3：若使用小车，则本实验中需要平衡摩擦力吗？操作二：改变物体的加速度，并重新计算其加速度例1．（中山一中xx高三第二次统测物理试题）(1) 在用“图象法”处理实验数据时，为了减少误差（）A．应使纵、横坐标每单位长度表示的数值大一些B．应使纵、横坐标每单位长度表示的数值小一些C．为使图线通过每个实验数据点，应使图线画成折线D．应使图线画成直线或光滑曲线，让实验数据点大致均匀分布在图线附近，对于个别离线较远的点可以舍去(2) 某同学要进行探究匀变速直线运动实验，请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需．．要．的器材填在横线上(填编号)： ①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源⑤细绳和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺(3)某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出。
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
【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。
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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
必修1第1_4用打点计时器测速度-教案
§1.4实验：用打点计时器测速度【教学目的】1、知道打点计时器和电火花计时器的结构、工作原理、打点间隔。
2、理解使用打点计时器记录物体运动规律的原理。
3、能通过纸带分析物体的运动时间、位移、平均速度，并能绘出v-t图象。
【教学重点】能通过纸带分析物体的运动时间、位移、平均速度，并能绘出v-t图象。
【教学用具】打点计时器、电火花计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、小车、轨道、重物。
【课时】1课时【教学过程】〖新课引入〗亲自体验：你左手拿一块表，右手拿一支笔，请你同桌拉动一张宽约1cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线向前移动，每隔1s用笔在纸上点一个点。
思考一下，相邻两点间的距离跟纸带的速度有什么关系？假设牵动纸带的快慢不均匀，对相邻两点间的时间有没有影响？【自主学习】一、实验原理1．两种打点计时器(电磁打点计时器和电火花计时器)在接通50 Hz的交流电源时，打点时间间隔都是0.02 s.2．当纸带跟运动物体连在一起时，打点计时器打在纸带上的点就相对应地表示出物体在不同时刻的位置，纸带上各点之间的间隔就表示相对应时间间隔中物体的位移，根据平均速度的定义式v＝ΔxΔt，当Δt很短时，能够认为ΔxΔt等于t时刻的瞬时速度．二、实验器材打点计时器(电磁打点计时器或电火花计时器)、纸带、刻度尺、交流电源、导线等．三、实验步骤1．把电磁打点计时器固定桌子上，让纸带穿过限位孔，压在复写纸的下面．2．把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与电源的接线柱相连接．3．打开电源开关，用手水平地拉动纸带使它在水平方向上运动，纸带上就打下了一系列点．4．关闭电源，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，假设共有n个点，那么点的间隔数为n－1个，纸带的运动时间Δt＝0.02(n－1) 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．7．从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个开始点,以后依次每五个点取一个计数点,并标明A、B、C、D…，如下列图，测出O到A、A到B、B到C…之间的距离x1、x2、x3….四、数据处理1．表格法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 ＝x1＋x22T、vB＝x2＋x32T、vC＝x3＋x42T，vD＝x4＋x52T…把数据填入下表，根据数据判断纸带是否做匀速运动。
人教版必修一《实验：用打点计时器测速度》教案
人教版必修一《实验：用打点计时器测速度》教案1.4 实验：用打点计时器测速度（2课时）一、教学目标（三维）1、知识与技能：（1）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．．．．、多动．．、多看手．“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。
最新人教版必修一高中物理 1.4实验：用打点计时器测速度教学设计
14打点计时器测速度【习者分析】本人所在校属于省级示范校，生在初中就已经进行了很长时间的探究体验，因此他们有探究的基础，优点是思维活跃，善于观察、总结、提出并回答问题，不过还存在“眼高手低”的问题及实验器材问题。
新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教过程中师生地位平等，充分贯彻以生为本，坚持生的主体地位，教师的主导地位。
本节课是一节探究课，呈现在生面前的是现象，是问题，积极引导生探究。
探究式教重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，过于重视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀生探究的欲望。
【教材分析】打点计时器是高中一个重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动情况，这对高一新生说是全新的。
通过对打点计时器的了解，掌握其使用方法。
平均速度和瞬时速度是本节的难点，教材用极限的思想，从平均速度过渡到瞬时速度。
加强对瞬时速度的理解，拉近物理与生活、模型与实际的距离，培养生从不同角度看同一问题的素养和生的发散思维。
用图像表示物理量的变化，在生活中是十分常见的方法，本书在这方面加强了很多。
在过去教材中“用平滑曲线把点连起”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条曲线“拟合”这些测量点，即将验证性实验换为探究性实验，思路不一样、逻辑线索不一样。
此外，让生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。
本节内容从知识到能力要求均很高，特别对刚入高中的新生说有难度，更具有吸引力和挑战性。
【教目标】1知识与技能：（1）会使用打点计时器（2）会用点计时器测瞬时速度（3）理解速度──时间图象2过程与方法：（1）培养生良好实验习惯，体会实验在物理发展中的作用；（2）感受计时器的发展历程，了解极限思想在处理模型和实际中的作用；3情感态度与价值观：（1）通过对平均速度和瞬时速度的理解，让生感受物理逻辑之美；通过实验培养生的合作、善于交流、勇与修正自己错误的意识。
【重点难点】（1）会使用打点计时器；（2）会用打点计时器打点，并用纸袋测量瞬时速度与平均速度。
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。
人教版2019学年高中物理第1章1.4实验：用打点计时器测速度教案必修1
1.4 实验：用打点计时器测速度知识与技术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，理解依照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，描点法绘图象的方法，并画出该实验中的速度一时间图象，能从图象中获得适用的信息．过程与方法1．经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．教能力，领2．经过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来．培养学生获守信息、办理信息的悟办理问题的方法，领悟怎样间接测一些不能够直接测量的物理量的方法．3．经过画速度一时间图象培养学生用图象法办理数据的能力，体验数学工具在物理发展中学的作用．目4 ．体验实验中理性思想的重要，既要着手，更要动脑．标5 ．经历科学研究过程，认识科学研究的意义，试一试应用科学研究的方法研究物体运动．感神态度与价值观1．感觉打点计时器的巧妙设计思路，领悟物理原理在解决实责问题中的指导作用，增强将物理知识应用于生活本质的意识．2．经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与欢乐，并乐于研究自然界的巧妙．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办理物理问题的意识．培养学生敢于创新和脚扎实地的科学态度和科学精神．4．培养学生合作与沟通的精神，有将自己的看法与他人沟通的梦想，养成在合作中既坚持原则又敬爱他人的习惯．教学授课重点重1 ．学会使用打点计时器．点、 2 ．能依照纸带计算物体运动的瞬时速度．难点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．授课难点办理纸带的方法，用描点法绘图象的能力．教学方法研究、讲解、讨论、练习教学手教具准备段多媒体课件、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．授课活动学生活动[ 新课导入 ]测定物体的速度其实不是一件很简单的事情，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较困难的，如上下飞舞的蝴蝶，要确定它某一时辰的速度是很困难的．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，其位移在不停变化，要研究物体的运动，我们第一要正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，我们在测量时能够试一试经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，我们能够使用秒表和尺子，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，我们能够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．[ 讲堂活动 ]学生做完后讨作为同桌的两位同学合作，简单模拟打点计时器．论．1．同桌两位同学之间，一位同学手拿一枝彩色画笔，另一位同学牵动一条宽约1cm 的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线迟缓向前搬动．你依照必然的时间间隔点击纸带 ( 比方每秒 1 次，或每秒 2 次) ，比比看，看谁牵动纸带的速度变化最小．想一想，相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系 ?牵动纸带的快慢不平均，对相邻两点所表示的时间有没有影响 ?2．两位同学竞走比赛，为了比较他们的运动情况，现在让每位同学都提着底部穿孔、漏沙。
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《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。
板书：四、用图像表示速度v—t图像：如果我们以纵轴代表速度，横轴为时间，请同学们将表格中的数据填入坐标纸上，参照教材第二十二页第二段，处理这些点。
【问题1】课件展示：同学们能从v—t图像得到哪些信息？
【问题2】怎样尽量减少实验过程中的误差？学生回答，老师进一步解释极限
思想（例如可认为人的身高在一
天内是不变的）。
【阅读自学】学生自学课本
【学生讨论总结】能直观反映物
体运动速度与时间的变化关系，
能反映物体运动的方向。
让学生
体会图象在反映两物理量时的
直观性。
【学生讨论回答】为了减少误
差：
1.电火花计时器工作时，纸
带运动时受到的阻力小.就优先
选用.
2.使用电磁打点计时器，尽量减
少纸带与限位孔的摩擦.
渗透学习物理模型
的意义
增强阅读能力
渐渐培养学生从图
象获取信息的能力。
感受速度随时间变
化，为下一节加速度
的学习做准备。
【板书设计】
一、两种打点计时器
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v—t图像表示速度
【教学反思】
新教材把物理课延伸到了课外，要求学生处理数据，求平均速度、瞬时速度，画图像。
但作业质量较差是我没预料的。
有许多学生把时间、长度读错的，有的是单位换算出问题，有的是计数点的选取不合理。
高一的学生说他们以前在初中没写过实验报告册，或者高一新生有必要手把手教，把实验数据处理方法用统一纸带用学案的方式呈现。
无奈的题海教学！
也许教师体现得急于求成？仔细阅读两章书，充分揣摩编者的意图，学生的能力不可能在一节课里一步到位。
学生完成第二章的实验，探究小车速度随时间变化的规律应该处理能力应该会到达一个新台阶，实现循序渐进，步步登高。
在本节课程当中，注重学生知识的巩固更注重能力的培养，但仍存在很多不足之处：对学生的知识储备、能力、态度了解不足，导致教学不能高效开展，一些班用了2课时才完成教学任务。