高中物理人教版必修1教案 用打點計時器測速度1

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111 第四節(jié) 實驗：用打點計時器測速度 【教學目標】 1．了解兩種打點計時器的結構和工作原理，學會安裝和使用。 2．理解根據(jù)紙帶測量速度的原理，學會粗略測量瞬時速度。 3．理解速度—時間圖象的意義，掌握描點法畫圖象的方法。 【重點難點】 重點：1．打點計時器的使用。 2．由紙帶計算物體運動的瞬時速度。 3．畫物體的速度—時間圖象。 難點：1．對紙帶數(shù)據(jù)的處理。 2．圖象的畫法及對圖象理解。 【教學安排】3課時 【三維目標】 知識與技能： 1、了解電磁打點計時器和電火花計時器的構造、差異及功能。 2、能夠閱讀產(chǎn)品說明書，掌握打點計時器的使用方法。 3、初步學會從紙帶上獲取時間和位移等實驗數(shù)據(jù)信息進行處理，測定物體的速度。 4、學會建立物體運動v—t圖。 過程與方法： 1、通過實驗探究過程，了解物理學的研究方法，培養(yǎng)學生信息收集和處理能力，分析、解決問題能力和交流、合作能力。 2、初步了解用圖象描述和研究物理過程的方法，體會數(shù)學在物理知識中的應用。 情感態(tài)度和價值觀： 1、在實驗活動中，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的科學精神。 2、在探討問題的過程中，鼓勵學生主動與他人使用，交流思想，感受團隊精神，體驗探索的樂趣。 【教學過程】 （一）打點計時器 電磁打點計時器原理：被交變磁場磁化的振片在永久磁鐵的作用下振動，振針打在復寫紙上使紙帶上打出一系列的點。 電火花計時器原理： 電磁打點計時器 電火花計時器 電源電壓 4～6V的交流電 220V的交流電 電源頻率 頻率為50Hz，每隔0.02s打一個點 特 點 紙帶運動時受到的阻力小，比電磁打點計時器實驗誤差小 （二）練習使用打點計時器 （步驟詳見課本P22） 〖思考與討論〗 注意：1．電源電壓要符合要求： 2．實驗前要檢查打點的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時要進行調(diào)節(jié)或更換器材。 3．應先接通電源，待打點穩(wěn)定時再拉動紙帶。 4．手拉紙帶時，速度應快一些，以防止點跡太密集。 （三）用打點計時器測量瞬時速度 測量方法：某點E的瞬時速度可以粗略地由包含E點在內(nèi)的兩點間的平均速度來表示。 說明：理論上講如果這兩點離E點越接近（即Δt越短），這個平均速度越接近E點的瞬時速度，但是實際操作時距離太小會使測量誤差增大，應該根據(jù)實際情況選取這兩個點。 （四）用圖像表示速度（直線運動） 為了更直觀地反映物體的運動情況，我們可以用v-t圖象來表示速度隨時間的變化規(guī)律。 1．v-t圖象的畫法 以速度v為縱軸，時間t為橫軸建立直角坐標系，根據(jù)計算出的不同時刻對應的瞬時速度值，在坐標系中描點，最后用平滑曲線把這些點連接起來就得到了一條能夠描述速度v與時間t關系的圖象。 思考：怎樣畫出速度—時間圖象？為什么要用平滑的曲線“擬合”？ 2．v-t圖象的信息（在第二章總結） ⑴任一時刻速度的大小和方向 ⑵速度的變化情況及相應的時間 …… 例：（P26：問題與練習T3） 要求：根據(jù)v-t圖象敘述物體的運動情況。 典例5： 【典型例題】 典例1：一同學在使用打點計時器時，紙帶上點不是圓點而是一些短線，這可能的原因是（ D ） A．接在直流電源上 B．電源電壓不穩(wěn) C．電源頻率不穩(wěn) D．打點針壓得過緊 典例2：電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是（ AB ） A．時間間隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬時速度 典例3：在用打點計時器測定小車速度的實驗中得到一條紙帶，如圖所示，從比較清楚的點開始，每五個打印點取一個計數(shù)點，分別表明0、1、2、3…，量的0與1兩點間的距離s1＝30mm，2與3兩點間的距離為s3＝48mm，則小車在0與1兩點間的平均速度v1＝ 0.3 m/s，在2與3兩點間的平均速度v3＝ 0.48 m/s，據(jù)此可判斷小車做 加速 運動。 總結：注意每兩個計數(shù)點間的時間間隔。 典例4：打點計時器的電源頻率為50Hz時，振針每隔 0.02 s打一個點。現(xiàn)用打點計時器測定物體的速度，當實際的電源頻率低于50Hz時，如果仍按50Hz來計算，則測得的速度值將比真實值偏 大 。 總結：根據(jù)公式分析哪些量的變化對結果帶來怎樣的影響。 典例5： 【作業(yè)】 111