高中物理必修一1.4实验用打点计时器测速度教学案无答案
高中物理第1章第4节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、教材剖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，目的是让学生自主研究学习打点计时器的使用方法，测定物体牵引纸带的速度，并试试用图象的方法来表示速度随时间变化的关系 .依据刹时速度是在无穷短时间内的均匀速度的思想方法，让学生用求均匀速度的方法，大略表示物体运动的刹时速度.教材这样办理更进一步加深了上节课对均匀速度和刹时速度观点的理解 .自然这类用均匀速度取代刹时速度的方法，在匀变速直线运动中有它的准确性，这要在下一章中学习，在此可不用要向学生介绍这类结论性的知识，免得冲淡学习重点，加重学生负担 .本节课旨在让学生学到科学实验中研究的方法，而不是着重研究的结果多么完满，因此千万不可以让学生养成不尊敬实验事实、拼集实验结果的习惯.要让学生在亲身体验描点法作图象的思想方法，向学生讲清图象的横、纵坐标，描点法，图象的物理意义.要充足发挥学生的主观能动性，让学生踊跃参加.教师要增补一些更加典型的、学生特别熟习的、不必定是物理方面的图象，要突出图象的直观性，使学生对图象的作用有更多、更深入的认识，为本节成立物理图象来剖析、找寻物体运动的规律打下基础.二、教课目的知识与技术1.认识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，理解依据纸带丈量速度的原理并丈量刹时速度.3.明确速度—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—时间图象，能从图象中获得实用的信息.过程与方法1.经过学生自己看打点计时器的说明书，培育学生独立学习的能力.2.经过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来.培育学生获守信息、办理信息的能力，领会办理问题的方法，意会如何间接测一些不可以直接丈量的物理量的方法.3.经过画速度—时间图象培育学生用图象法办理数据的能力，体验数学工具在物剪发展中的作用 .4.体验实验中理性思想的重要，既要着手，更要动脑.5.经历科学研究过程，认识科学研究的意义，试试应用科学研究的方法研究物体运动.感情态度与价值观1.感觉打点计时器的奇妙设计思路，领会物理原理在解决实质问题中的指导作用，加强将物理知识应用于生活实质的意识.2.经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与愉悦，并乐于研究自然界的奇妙.3.体验用图象的方法描述物理现象的乐趣.培育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踏实地的科学态度和科学精神.4.培育学生合作与沟通的精神，有将自己的看法与别人沟通的梦想，养成在合作中既坚持原则又尊敬别人的习惯 .三、教课要点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—时间图象，并从中获得物理信息.四、教课难点办理纸带的方法，用描点法绘图象的能力.五、教课过程［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断变化时，测定某时辰的速度更是比较困难的，如上下飞舞的蝴蝶，要确立它某一时辰的速度是很困难的.我们此刻只研究直线运动的速度的丈量问题.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，我们第一要正确记录物体运动的信息.直接丈量物体运动的速度在技术上是比较复杂的，我们在丈量时能够试试通过丈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状况.在实验中，我们能够使用秒表和尺子，直接丈量物体运动的时间和位移，但当物体运动速度太快时，采纳这种方法的丈量偏差较大.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，我们可以经过丈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】作为同桌的两位同学合作，简略模拟打点计时器.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迟缓向前挪动.你依据必定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?2.两位同学竞走竞赛，为了比较他们的运动状况，此刻让每位同学都提着底部穿孔、漏沙比较均匀的两个沙袋一同竞走，而后经过他们的漏沙状况来判断他们的匀速运动状况和加快状况 .以上两个研究活动目的是让学生体验打点计时器经过打点达到计时目的的原理.学生做完后议论.生：相邻两点间的距离跟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.生：参加竞走的两人若运动快慢比较稳固，则漏沙比较均匀，若加快运动，会发现快的时候漏沙少，慢的时候漏沙多.［新课教课］师：在以上的活动中，同学们认识到了打点和漏沙能够表现物体运动的快慢.今日我们就来学惯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部署学生比较仪器看说明书，指引学生注意其要点：察看打点计时器并阅读其使用说明书，明确电磁打点计时器的构造、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沟通电源的计时仪器，如图 1－4－1 所示 .工作电压为 4 V～6 V. 当电源的频次是 50 Hz 时，它每隔 0.02 s 打一次点 .通电从前，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边 .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远磁铁的磁场中.因为振动片的磁极跟着电流方向的改变而不断变化，在永远磁铁的磁场作用下，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，假如纸带运动，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【沟通与议论】电磁打点计时器使用低压沟通电源工作，大家想想能不可以使用直流电源，为何？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，进而促进振动片上下振动，而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 的沟通电，打点的时间间隔为 0.02 s.这个值正好是电源频次的倒数.二、电火花计时器教师部署学生比较仪器看说明书，指引学生注意其要点：察看打点计时器并阅读说明书，明确两种打点计时器的构造、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，它能够取代电磁打点计时器使用，也能够与简略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沟通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，将剪切齐整的两条一般有光白纸带（20 mm× 700 mm ）从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过，而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，放电火花不至于一直在墨粉纸盘的同一地点而影响到点迹的清楚度.也能够用上述尺寸的白纸带和墨粉纸带（位于下边）做实验，还能够用两条白纸带夹着一条墨粉纸带做实验；墨粉纸能够使用比较长的时间，一条白纸带也能够重复使用，应注意降低实验成本.【沟通与议论】从原理上考虑，电火花计时器跟电磁打点计时器对比，哪个更好些，偏差可能会更小？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.教师议论并系统总结.师：电火花计时器使用中运动阻力极小，这类极小阻力来自于纸带运动的自己，而不是打点产生的，因此系统偏差小，计时精度与沟通电源频次的稳固程度一致（脉冲周期不大于50 μ s，这一方面也远优于电磁打点计时器），同时它的操作简略，使用安全靠谱（脉冲放电电流均匀值不大于 5 μA ） .师：打点计时器能记录哪些信息？生：时间和位移.下边的时间交给学生自主研究.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.指导学生着手练习使用打点计时器，并指引学生思虑：纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的，如何将纸带上的点变为有关的数据？【沟通与议论】针对问题，学生议论实践后回答.问题 1.电磁打点计时器中如何安置复写纸和纸带的地点？生：将复写纸套在复写纸定位销上，推进调理片，可调理复写纸地点. 将纸带从复写纸圆片下穿过 .问题 2.振针打的点不清楚或打不出点可能是哪些原由?如何调整？生 1：可检查压纸框的地点能否高升，而阻挡了振动片，振针打不到纸带上，可将压纸框向下压恢复其本来地点 .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，可调整振动片的地点.生 4：可能是振针的地点太高，调整振针的地点，直到打出点为止.生 5：我选的电压在 4 V 和 6 V 的状况下，打点的清楚度有点差异，电压高的时候稍清楚，因此可调高一点电压 .问题 3.开启电源打点完成后要实时封闭电源，这样做有什么利处？生：因打点计时器是按间停工作设计的，故长久工作可能会因线圈发热而破坏.投影展现：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地点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.学生实验时可采纳这一方法 .另一种是用两条纸带，将墨粉盘夹在中间，拖动纸带时因为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一样地点的墨粉蒸发到纸带上，因此打出的点迹颜色较重.墨粉盘上边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 .不论用哪一种方法，打完纸带后应立刻切断电源 .师：办理纸带时，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，这些点区分出来的时间间隔数是多少？生：共（ n－ 1）个 .学生亲身手拉纸带练习使用打点计时器，自己设计表格，记录丈量数据.【思虑与议论】师：如何依据纸带上的点迹计算纸带的均匀速度？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，用这个总距离开除以所需用的时间.【讲堂训练】出示题目：打在纸带上的点，记录了纸带的运动时间.假如把纸带和运动的物体连结在一同，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不一样时辰的地点.研究纸带上的点子之间的间隔，就能够认识运动物体在不一样时间内发生的位移，进而认识物体的运动状况 .请你用简洁的语言描述图1－4－ 3 所示每条纸带记录的物体的运动状况.图 1－4－3参照答案：（ a）、（ b）的各点散布较为均匀，是匀速运动，但从点子的疏密程度来看，（ b）上的点子较稀少，所反应的物体运动较快，速度较大.（ c）表示物体运动得越来越快，速度在增大；（ d）表示物体运动得愈来愈慢，速度在减小.四、用打点计时器丈量刹时速度思想方法：用某段时间内的均匀速度大略代表这段时间内的某点的刹时速度.所取的时间间隔越靠近该点，这类描述方法越正确.示例：如图1－ 4－ 4，丈量出包含 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均匀速度v =x，用这个均匀速度代表纸带经过 E 点时的刹时速度. t图 1－4－4x 能够大概表示E 点的刹时速度， D 、F两点离 E 点越近，算出的均匀速度越靠近Et点的刹时速度 .但是 D 、 F 两点距离过小则丈量偏差增大，应当依据实质状况选用这两个点学生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 ，填入教材第23 页中设计好的表 1 中 ..依据 v =x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t的刹时速度，抄入教材第24 页表 2 中.从该表中能大略看出手拉纸带运动的速度变化状况【讲堂训练】出示题目：如图 1－ 4－ 5 所示，打点计时器所用电源的频次为50 Hz ，某次实验中获得一条纸带，用毫米刻度尺测出各点间的距离为：AC=14.0 mm， AD =25.0 mm.那么由此能够算出纸带在.AC 间的均匀速度为__________m/s，纸带在AD 间的均匀速度为_____________m/s；B 点的刹时速度更靠近于____________m/s.图 1－4－5参照答案： 0.350.420.35分析： AC 间的均匀速度为AC14.010 3=2m/s=0.35 m/s， AD 间的均匀速度为2T0.02AD = 25.010 3m/s=0.42 m/s.对描述 B 点的刹时速度来说，AC 段所取的位移间隔更小，3T30.02更能靠近 B 点的真切速度，即 B 点速度更靠近于0.35 m/s.五、用图象表示速度师：方才我们从表 2 中的数据能够大略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化状况，图象是表示变化规律的好方法，我们能够用图象来描述物体的速度变化状况，那么如何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：在方格纸上成立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的速度，用横坐标表示时间，依据表中各时辰的速度，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 .学生详细操作描点 .师：我们从依据实测数据所描的点，能够从这些点的走向大概看出纸带速度的变化规律.师：为了更清楚，你能够把这些点用折线连起来.在老师的提示和帮助下连线 .师：速度的实质变化应当是比较光滑的，因此，假如用一条光滑的曲线来“拟合”这些点，曲线反应的规律应当与实质状况更靠近.指导学生换用红色笔用光滑的线将方才描过的点再从头描绘一遍.师：我们此刻来察看图象，能够更形象直观地显示自己手拉纸带的运动状况.【六、讲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准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经过的位移大小.形状同样的图线，在不一样图象中所表示的物理规律不同.。
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。
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 (11)
第4节实验：用打点计时器测速度一. 教学内容：实验：用打点计时器测速度二. 教学重点：1. 了解误差有关常识和有效数字运算相关知识．2. 学会使用打点计时器。
3. 能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
4. 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。
三. 教学难点：处理纸带的方法，用描点法画图象的能力。
四. 重点、难点解析：（一）误差和有效数字1. 误差测量值与真实值的差异叫做误差。
误差可分为系统误差和偶然误差两种。
（1）系统误差的特点是在多次重复同一实验时，误差总是同样地偏大或偏小。
系统误差具有确定的方向性，因此找出其产生的原因后，可采取适当的措施减小或消除它。
（2）偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。
减小偶然误差的方法，可以多进行几次测量，求出几次测量的数值的平均值。
这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。
2. 有效数字带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字。
（1）有效数字是指近似数字而言。
（2）只能带有一位不可靠数字，不是位数越多越好。
凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值（可靠数字）后，再向下估读一位（不可靠数字），这里不受有效数字位数的限制。
间接测量的有效数字运算不作特别要求，运算结果一般可用2~3位有效数字表示。
从仪器上读出来的数值，经常有一位数是估计出来的，或多或少存在着误差。
例如米尺的最小刻度是mm（0.001m），那么用米尺测量长度可读到十分之一毫米（0.0001m）。
0.001m 这一位可以从米尺上读出来，是可靠的，0.001m位前面的数都是可靠数，0.0001m这一位是测量者估读出来的，估读的数字因人而异，因此是有疑问的，称为存疑数。
由于0.0001m 位已存疑，在它以后各位数的估读已无必要。
我们把可靠数加上最后一位存疑数，一起记录下来，统称为有效数字。
（二）打点计时器原理及使用1. 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。
高中物理 1.4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教案【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，【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.【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.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,各部分的名称,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.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?学生: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.可能是选择的电压太低,可适当调高电压，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x ∆,数出两个点之间有n 段时间间隔,则n t 02.0=∆.在用公式tx v ∆∆=即可计算出平均速度 （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带的运动情况.（五）用图象表示速度在得到的数据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,根据所得数据中各个时刻的速度,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.六、板书设计：第四节 用打点计时器测速度１．电磁打点计时器 靠电磁感应带动振针振动通过复写纸打点２．电火花打点计时器 靠产生的电火花放电蒸发墨粉打点 D E F G3．测量瞬时速度用包含某点的一段时间的平均速度来粗略表示该点的瞬时速度4．速度—时间图象以时间为横坐标,速度为纵坐标,描点连线作出的平滑图象七、布置作业：1．阅读本节课文,掌握打点计时器的使用2．完成课后练习１题课堂练习1．运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明 ( )A .运动物体在一段时间内的位移B. 运动物体在一段时间内的运动快慢C .运动物体在某时刻的位置D .运动物体的运动性质2．通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是 ( )A. 点子密集的地方物体的运动速度比较大B .点子密集的地方物体的运动速度比较小C .点子不均匀说明物体在做变速运动D .点子不均匀说明打点计时器有故障答案：ABCD BC。
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
高中物理全套优质教案1.4《实验用打点计时器测速度》新人教版必修1
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。
【教学安排】3课时【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。
【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。
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。
-高一物理 1.4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★教学重点、难点：☆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一时间图象，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．[新课教学]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。
[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?（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0．02s.这个值正好是电源频率的倒数。
）二、电火花计时器电火花计时器工作原理及使用方法．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．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。
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。
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。
《实验：用打点计时器测速度》教案设计
一、教案设计概述1.1 教学目标（1）让学生了解打点计时器的构造、工作原理和操作方法；（2）培养学生运用打点计时器测量物体运动速度的能力；（3）引导学生运用物理知识解决实际问题，培养学生的实验操作能力和团队协作精神。
1.2 教学内容（1）打点计时器的构造和工作原理；（2）打点计时器的操作方法；（3）用打点计时器测量物体运动速度的实验步骤；（4）实验数据处理和误差分析。
1.3 教学资源（1）打点计时器及其配件；（2）实验桌、实验椅；（3）实验教材、PPT；（4）白板、黑板。
1.4 教学过程（1）引入新课：讲解打点计时器在物理学实验中的应用，激发学生的兴趣；（2）讲解打点计时器的构造和工作原理：引导学生了解打点计时器各部分的名称和作用，解释工作原理；（3）示范操作：演示打点计时器的正确操作方法，让学生跟随操作；（4）实验操作：学生分组进行实验，测量物体运动速度；（5）数据处理和误差分析：引导学生运用物理公式处理实验数据，分析误差来源；（6）总结评价：对学生的实验操作和数据处理进行评价，总结实验要点。
二、实验原理2.1 打点计时器原理打点计时器是一种计时仪器，它通过记录物体在一定时间间隔内通过的光电门次数来计算物体的速度。
打点计时器的工作原理是根据物体通过光电门的时间间隔来计算速度。
2.2 物体运动速度的计算公式物体运动速度的计算公式为：v = (n n0) d / t其中，v表示物体运动速度，n表示实验结束时通过光电门的次数，n0表示实验开始时通过光电门的次数，d表示光电门之间的距离，t表示实验时间。
三、实验步骤3.1 准备工作（1）检查打点计时器及其配件是否齐全；（2）将打点计时器固定在实验桌上；（3）连接好光电门和电源；（4）调整实验桌高度，使光电门与打点计时器平行。
3.2 操作打点计时器（1）打开电源，使打点计时器处于工作状态；（2）将物体放在光电门前，准备实验。
3.3 进行实验（1）释放物体，让其通过光电门；（2）记录打点计时器显示的次数；（3）重复实验三次，以提高实验数据的准确性。
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。
物理必修ⅰ人教新课标1.4实验用打点计时器测速度教案
第四节实验：用打点计时器测速度学习目标（一）课程要求1．了解电磁打点计时器和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，并根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。
（二）重、难点重点：1．打点计时器的使用方法。
2.会计算物体的平均速度和纸带上各点的瞬时速度。
难点：各点瞬时速度的计算强化基础1.下列关于电磁打点计时器的说法中正确的是（）A. 必须使用低压交流电源B.可以使用低压交流电源也可以使用低压直流电源C. 当电源频率为50HZ时，打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02sD. 当电源频率为50HZ时，打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.1s2.关于打点计时器打点时间间隔的长短，下列说法正确的是( )A. 电源电压越高，打点计时器通过的电流越强，计时器打点速度就会越快，每打两个点的时间间隔就会越短B. 手拉纸带速度越大，纸带运动越快，计时器打点速度就会越快，每打两个点所需时间间隔就会越短C. 打点计时器每打两个点的时间间隔由电源的频率决定，与电源电压的高低和纸带的运动速度的大小均无关D. 以上都不对3.当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列关于纸带上点迹的说法中，哪些是正确的 ( )A. 点迹记录了物体运动的时间B. 点迹记录了物体在不同时刻的对应位置和某段时间内的位移C. 根据点迹在纸带上的分布情况，可以近似求出某点的瞬时速度D. 纸带上点迹的分布情况，反映物体的运动情况4．A、B、C三个物体沿同一直线运动，其对应的v-t图象如图1图3图1所示，则下列判断正确的是（ ） A ．B 、C 两物体具有相同的初速度 B ．B 、C 两物体一定从同一点出发 C ．A 物体做匀速直线运动D. A 、B 、C 三个物体的运动方向都相同5.关于“用打点计时器测速度”的实验说法正确的有 A.使用打点计时器时，拉动纸带的方向应与限位孔平行 B.使用打点计时器时，应先拉动纸带，再接通电源C.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D.使用打点计时器时，应先将打点计时器进行固定F.在测量计数点间长度的时候，要用刻度尺一次测量多个数据，不要一段一段的测量，以减少误差6．某次实验中，打点计时器使用交流电的频率为50Hz ，打出的纸带如图2所示,图中O 点为纸带的第一个点，接下来的几个点模糊,因此从较为清晰的A 点开始，每五个点取一个计数点。
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
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 (2)
第4节用打点计时器测速度一、实验目的练习使用电火花计时器或电磁打点计时器，利用打上点的纸带研究物体的运动情况。
二、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，电源三、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。
（2）把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上。
（3）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。
（4）取下纸带，从能看得清的某个点开始，数一数纸带上共有多少个点。
如果共有n 个点，点子的间隔数就为n-1个，用t=0.02(n-1)s计算出纸带的运动时间t.（5）用刻度尺测量一下，打下这些点，纸带通过的距离s有多长。
（6）利用公式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（7）在纸带上找出连续的6个点，分别标上记号A、B、C、D、E、F。
用刻度尺测出两个相邻点间的距离s1、s2、s3、s4、s5（如图所示）把数据填入表2中。
根据这些数据，运用你学过的知识，判断纸带的运动是匀速运动还是变速运动，并把判断的结果和理由写清楚。
表2如果用电磁打点计时器，则实验步骤的前三步相应的应当是：（1）把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过两个限位孔，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6V的低压交流电源的接线柱相连接；（3）打开电源开关，用手水平的拉动纸带，纸带上就打上一列小点。
然后，重复上面步骤（4）至（7），完成实验。
四、注意事项：（1）将打点计时器固定在桌子上，以免在拉纸带时晃动它，并要轻轻试拉纸带，应无明显阻滞现象，同时复写纸应该能随纸带的移动而移动。
必要时，可通过定位轴的前后移动来调节复写纸的位置。
（2）若纸带上出现双点或漏点现象，可通过适当调整振动片的长度予以纠正，若纸带上出现拖痕和点迹不清，应调整振针长度。
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 (8)
4实验用打点计时器测速度整体分析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，这对高一新生来说是全新的．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，培养学生从不同角度看同一问题的素养和学生的发散思维．用图象表示物理量的变化，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来”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条曲线来“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，让学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来说有难度，更具有吸引力和挑战性．三维目标1．知识与技能（1）会使用打点计时器；（2）会用打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）培养学生良好的实验习惯，体会实验在物理学发展中的作用；（2）感受计时器的发展历程；（3）了解极限思想在处理模型和实际中的作用．3．情感、态度与价值观通过对平均速度和瞬时速度的理解，让学生感受物理逻辑之美；通过实验培养学生的合作、善于交流、勇于修正自己错误的意识．教学内容1．打点计时器的使用，使学生明确为什么引入打点计时器、打点计时器的优越性，感受计时器的发展历程．2．从极限和微分的角度理解平均速度和瞬时速度的关系，对同一现象多角度、多方位观察．3．v－t图象的获得和理解，以及在反映物理量和处理实验数据的优越性，能将图象和实际运动情况一一对应起来．教学过程一、打点计时器1．打点计时器的引入问：同学们能说一下你知道有哪些计时仪器吗？学生回答，相互补充．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．进行情感态度与价值观的教育．展示：古代日晷、滴漏、手表（钟表）、秒表、原子钟等，结合对车速的估计和身体倾斜方向等，渗透打点计时器的原理．7 000多年前人类发明了日晷，约5 000多年前，古希腊人发明了最早的计时工具——滴漏．公元前1500年，中国人修改这个装置，使它变成了水漏的形状．到了13世纪末，意大利米兰的工程师率先在一个塔楼里建造了世界上最早的机械打钟.1656年，荷兰物理学家惠更斯造出了世界上第一个有摆的钟（很精确）.1820年，瑞士研制出第一个可将秒分离出来、又可随时停下来的钟．而世界上最早的手表是于1790年在日内瓦制成的，但是并不完整，直到1902年，第一只机械手表才终于问世.1946年美国物理学家利比首创了原子钟的原理．两年之后，在华盛顿国家标准局诞生了第一台原子钟．原子钟靠计算铯原子或者氨原子的天然振动来计时，准确性相当高，300年中的误差不到1秒．也许我们目前还不能预见到今后计时工具的发展状况，就像从前的人类想象不到原子钟一样．但我们可以肯定地说，随着人类的进步，计时工具也一定会不断革新发展，因为不论到什么时候，人类都需要了解时间，需要了解时间的流逝．我这有两个秒表，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使其做自由体（短时间），另两位同学分别用秒表计时，计算平均速度对比展示.问：谁能说一下造成结果差别很大的原因是什么？同学回答总结：精确度小，人反应有快慢．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．2．原理及构造（动画演示）从初中学生熟悉的电磁铁介绍其工作原理．3．打点计时器的使用学生分组实验，指导学生实验，同时分别选几条无点、点密、不在一直线上等有代表性的纸带，用展台展示．问：造成这些情况的原因可能是哪些？学生思考讨论总结回答．问：纸带都记录和反映了什么信息？学生回答老师总结：记录运动的时间和相应位移，反映物体运动的快慢．问：你能总结一下使用打点计时器应注意哪些事项吗？学生回答、相互补充总结：低压交流电源、纸带和复写纸的顺序等．问：我们能否根据纸带求出物体运动的速度？试计算．二、平均速度和瞬时速度问：同学们计算出的速度是平均速度还是瞬时速度？能否计算出打某点的瞬时速度？结合以下三个提示理解平均速度和瞬时速度的关系：A．匀速直线运动中平均速度和瞬时速度相等．B．盆中的水面是平的，而海平面是弯曲的．C．教材第21页第一段及旁批．问：你是怎样理解平均速度和瞬时速度关系的？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），渗透学习物理模型的意义．问：请同学们根据你的理解，求出连续8个点的瞬时速度，填入表格中.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22页第二段，处理这些点．问：同学们能从v－t图象中得到哪些信息？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，渐渐培养学生从图象获取信息的能力．备课资料电磁打点计时器工作电压为什么要从交流4 V开始？电磁打点计时器工作电源为交流6 V、50 Hz.实际工作中电源为6 V、10 V均可工作，为什么电磁打点计时器在实验中工作电压要从交流4 V开始？可从两方面说明．打点计时器的制造过程存在着分散性．如振动钢片的固有振动频率、电磁线圈的电感量、永久磁体的磁性等几方面，不同计时器之间存在着差异，安装过程中的位置以及振动片振动大小的调整也会存在差异，这就导致不同打点计时器之间达到正常工作时所需的工作电压有一定差异，有些计时器在4 V时即可正常打点，而有些计时器却要达到6 V时工作才较正常．从学生电源交流输出电压看，面板上标识的交流电压数只是一个大概的数值，与实际电压值有一定差别，如果要知道电压的准确值，可用交流电压表测量．以J1202型学生电源为例．交流输出电压标称值为2V、14 V，每2 V一挡，共七挡．空载最高输出电压≤17 V．各挡满载时的工作电流额定为2 A．各挡满载输出电压U≤U标＋1 V.交流4 V挡的满载电压最高可达5 V,6 V挡满载电压最高可达7 V．而打点计时器工作时的电流为80 mA、13 mA，只是电源满载电流的120、1 15.所以打点计时器工作时的实际电压值接近空载电压．所以选择4 V挡实际上的工作电压在5 V左右，完全可以满足电压条件．如果打点计时器工作电压过高，例如某一打点计时器能在4 V电压下很好地打点，若事实上要在6 V挡下工作（实际工作电压可能达7 V以上）则振动片振动过大，振针由于这种情况会出现打“双点”现象，带来测量误差．电火花计时器电源直接采用220 V交流电源，不存在机械振动问题．工作时由高压放电产生电火花，故仪器的一致性较高于电磁打点计时器．电火花计时器的分散性表现在输出脉冲电流的大小为150～300 mA之间．脉冲电压高达30 kV，脉冲强度可击穿8 mm空气间隙．即使不同仪器的指标并不完全一致，但是并不需调整电源电压，这一点较电磁打点计时器显得方便．高速摄影与频闪摄影人们称摄影为瞬间艺术，但只有当高速摄影出现后，才有了真正意义上的瞬间摄影．普通闪光灯持续发光时间可达到1/20 000 s，这对于拍摄体育运动等素材是够用了．然而子弹飞行时的速度少说也有数百米每秒，要想抓拍子弹运动的瞬间，曝光时间要用百万分之一秒的数量级．后来人们开始使用激光光源以达到在更短时间中发出更强烈的照明，才能清楚地将它的影像凝固在底片上．高速摄影有广泛的用途．例如，在汽车的快速碰撞试验的研究中，人们先把碰撞的过程拍摄成电影，然后以很慢的速度放映，以便观察在碰撞期间车身如何变形，从而发现薄弱的部位．又如，某些昆虫具有令人惊叹的飞行技巧，如在急速飞行过程中急剧减速、悬空停住、以不超过其身长的半径转弯等．借助高速摄影技术，可以对它们运动过程中的振翅情况进行研究．高速摄影甚至在绘画艺术中也发挥了作用．以前谁也没有清楚地见过奔马的四只蹄子到底是如何摆动的，以至于画家们一直凭借主观感觉去画奔马．借助高速摄影技术，人们对此才有了正确的认识．闪光频闪摄影是借助于电子闪光灯的连续闪光，在一张底片上记录运动物体的连续运动过程的摄影技术．频闪摄影的关键器材是电子频闪灯．当电子频闪灯充足电后，就可以像连发手枪一样，一次紧接一次地频繁闪光．闪光频率越高，底片曝光次数越多，在照片上出现的影像也越多．高频电子频闪灯的闪光频率（每秒钟的闪光次数）可达上百次．用电子频闪灯拍摄频闪照片应选择一个黑色的背景，被摄者距离背景尽可能远些，以避免频闪光照亮背景，或在画面中出现影子，从而影响主体的效果．如果主体距离背景比较近，最好使闪光灯与被摄动体形成侧光和侧逆光的照射角度，被摄动体也最好有明显的轮廓线条，从而防止影像与背景的色调混杂．相机与被摄者的距离要近一些，这是因为设定频闪后，闪光指数会下降很多．伽利略发现摆的等时性伽利略（Galileo Galilei,1564—1642）注重实验，勤于思考，善于从人们熟视无睹的平凡事件中，挖掘出不平凡的道理．据说，有一次伽利略在教堂做礼拜的时候，注意到教堂屋顶悬挂着的一盏吊灯摇摆不定．这本是一个平凡的事件，但他在观察一段时间后发现，灯的摆动幅度不一样，有的大、有的小，但如果以脉搏跳动的次数为标准来测量吊灯的摆动，吊灯每摆动一次所用的时间都差不多．这一发现引起伽利略的思考：是不是其他物体的摆动也跟吊灯一样有规律可循？带着这一问题，伽利略开始动手研究摆动的规律，并设计了相应的实验，他在实验后发现，物体摆动一次所用的时间，跟摆动幅度的大小、物体的轻重没关系，只与摆绳的长度有关．这一摆动规律称为摆的等时性．后来，荷兰科学家惠更斯根据这个原理，制成了历史上第一座自摆钟．从此，时间的误差可以减少到用秒来计算．人类一直在致力于如何精确地测量时间．在伽利略之前，人们根据前人的经验和探究，制成了诸如中国古代的水钟、漏刻等测量时间的仪器．这些仪器制作精良，是人类智慧的结晶，但它们只是从技术上反映了人们对时间的理解，而伽利略关于摆的等时性的发现，使人类对时间的精确测量进入理性的高度，为后人制作科学测量时间的仪器提供了一种科学方法．根据科学发现进行技术创新，进而为人类社会服务的事例不胜枚举，希望大家从中得到一点启示．。
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。
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1.4 实验：用打点计时器测速度
一、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，
并学会使用打点计时器。
2、通过实例学会根据纸袋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定瞬时速度。
二、知识点
【打点计时器】
1、打点计时器是一种记录、的仪器。
使用的是电，电源的频率
为Hz，每隔s打一个点。
2、电磁打点计时器的工作电压是V，由供电。
3、电火花打点计时器的工作电压是V，直接接到生活用交流电源插座上。
4、电磁打点计时器是利用振针和复写纸打点，电火花打点计时器利用火花放电和墨粉纸
盘打点。
利用电火花打点计时器做实验，误差比较小。
【电火花打点计时器的使用】
1、打点计时器应固定好。
2、纸带穿过限位孔，并沿限位孔的方向拉直，以减小阻力。
3、让纸带与运动物体相连。
4、先接通电源，再拉动纸带。
【实验记录的处理】
1、取较小的时间间隔，计算平均速度，代替瞬时速度。
2、利用图像表示速度随时间的变化规律。
三、课堂练习
1、用打点计时器研究纸带的运动规律时，在拉动纸带和合上电源开关两个操作中，应当先
进行的操作是：（）
A、先拉动纸带
B、先合上开关
C、拉动纸带和合上开关同时进行
D、先进行哪个操作都可以
2、图示为某次实验打出的纸带，电源的频率为50Hz，由图可知，A、B两点对应的时间
间隔为s，纸带运动在A到B的路程上的平均速度为m/s。
A B
20cm
3、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
情况如右上图所示，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。
4、运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列小点，打点计时器打下的点
直接记录了（）
A、物体运动的时间
B、物体在一些时刻的位置
C、物体在不同时刻的速度
D、物体在一些时间内的位移
5、把纸带的下端固定在重物上，让纸带穿过打点计时器，上端用手提着。
接通电源后将
纸带释放，重物便拉着纸带下落，纸带被打出一系列点，其中一段如图所示。
则图中纸带的端与重物相连（填‘左’或‘右’）。
6、图是甲、乙两个物体运动的v—t图像。
由图可知
⑴甲图的物体在做；
⑵乙图的物体的运动是，初速度为。
⑶乙图的物体运动方向是否发生变化？
四、课后巩固
1、电火花计时器工作时使用电流_________（“直流”或“交流”），工作电压为_________V，工作时的基本步骤是：
①当纸带穿过电火花计时器后，应及时关闭电火花计时器；
②将电源线插人220V交流电源插座；
③把纸带从墨粉纸盘下面穿过；
④接通开关，听到放电声，立即让运动物体拖动纸带运动。
上述步骤正确的顺序是_________。
2、手拖动纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6
个点的第1点到第6点的距离为18cm，则（）
A、手运动的平均速度为0.03m/s
B、手运动的平均速度为1.5m/s
C、手运动的平均速度为1.8m/s
D、手运动的平均速度为180m/s
3、在研究小车从斜面滑下实验中，得到如图所示的纸带，纸带上的计数点用O、A、B、
C、D、E表示，每两个计数点间还有4个点未画出。
根据图上数据，可判断小车做______
运动，小车经过B点时的速度是______cm/s，小车经过D点时的速度是______cm/s。
五、高考与创新
1、如图甲所示，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固
定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器。
当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动。
测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知电动机铭牌上标有“1440r/min”字样。
根据以上内容。
回答下列问题（计算结果保留三位有效数字）：
A B C D E
O
0 10 20 30 40 cm
（1）毛笔画相邻两条线的时间间隔T =______s ，图乙中的圆柱棒的______端是悬挂端（填
左或右）。
（2）根据乙所给的数据，可知毛笔画下记号C 时，圆柱棒下落的速度v c =______m/s ；画下
记号D 时，圆柱棒下落的速度v D =______m/s 。
2、像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构
如图1所示，a 、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a 、b 间通过时， 光电计时器就可以显示物体的挡光时间。
现利用图2所示装置测量滑块和长lm 左右的木块间的动摩擦因数，图中MN 是水平桌面，Q 是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器设有画出。
此外在木板顶端的P 点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木
板的顶端滑下，光电门l 、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5×10－2s 和2×10
－2s 。
用游标卡尺测量小滑块的宽度d ，卡尺数如图图3所示。
（1）读出滑块的宽度d ＝____________cm 。
（2）滑块通过光电门1的速度v 1 =______________m/s ，滑块通过光电门2的速度v 2
=____________m/s 。
图3 5 6 7 cm 0 5 10 15 20 光电计时器 光电门 显示屏 00.0 a
b 1 2 L d P Q M 图2。