2024_2025学年高中物理第一章运动的描述4实验：用打点计时器测速度教案新人教版必修1.docVIP

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试验：用打点计时器测速度

一、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，并学会安装并运用打点计时器。

2.学会依据纸带上的点分析速度的改变状况，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，并画出试验中的速度—时间图象。

4.通过对纸带的处理过程培育学生获得信息、处理信息的实力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能干脆测量的物理量的方法。

5.通过画速度—时间图象培育学生用图象法处理数据的实力，体验数学工具在物理发展中的作用。

二、教学重点与难点

重点:1.打点计时器的运用。

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

试验探究式教学方法

四、教学设计

（一）新课内容

1.打点计时器的相识

先让学生阅读教材,然后老师提出问题,引导学生回答:

(1)电磁打点计时器运用的是直流电还是沟通电?其工作电压为多少?

(2)我国沟通电的频率为50Hz,运用这种电源时,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。

(5)复写纸放在纸带上边还是下边?

(6)说明电火花计时器的工作原理?如图1—4—2所示,它与电磁打点计时器相比,哪一种误差小?缘由是什么?

2.练习运用打点计时器

指导学生动手练习运用打点计时器，要让学生按步骤有序操作,并打出几根纸带。

图1—4—3选择一条点迹清楚的纸带,如图1

图1—4—3

(1)怎样从打出的纸带中获得数据?指导学生用列表格的形式把数据列出。

(2)怎样依据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？

(用纸带上两个点之间的距离除以两个点之间的时间间隔,即依据v=△x/△t，求出在随意两点间的平均速度，这里△x可以用直尺测量出两点间的距离，△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。)

(3)在打出的B、C两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少?

(4)假如纸带上的点迹分布不均，那么，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？

(在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小)

3.用打点计时器测量瞬时速度

(1)在图1—4—3中求出B、C之间的平均速度,假如要求不很精确,能否用该平均速度表示B点右边一点的瞬时速度?

(2)能否把该点的速度表示的更精确一点?

(3)假如想每隔0.1s测一次速度,应怎么办?

(4)把测量所选“测量点”在内的一段位移填入表格。

(5)引导学生求出上述“测量点”旁边的平均速度。

(6)引导学生把上述的平均速度作为对应点的瞬时速度填入表格。

(7)引导学生分析表格中速度的改变状况。

4.用图象表示速度

为了更直观地反映物体的运动状况，我们可以用v-t图象来表示速度随时间的改变规律。

以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，依据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最终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。

老师提出下列问题:

(1)图象上每一点的意义是什么?

(表示该时刻物体的瞬时速度)

(2)如要求这些点中间一个时刻的速度是多少,应怎么办?

(把这些点连接起来,在连线上与该时刻对应的点的速度就是该时刻的瞬时速度)

(3)把这些点连接起来,是什么形态?

(是折线。因速度的实际改变是比较平滑的,故要用平滑的曲线把它们连接起来)

（三）典型例题

【例1】电磁打点计时器是一种运用沟通电源的计时仪器，依据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上干脆得到的物理量是（）

A．时间间隔B．位移C．加速度D．平均速度

解析：从打下的纸带上数一下点的个数就知道时间，因为两个点的时间间隔为0.02s.故A选项正确。

用刻度尺量一下随意两个点间的距离，就知道了物体的位移。故B选项正确。

从纸带上不能干脆得到加速度、平均速度，只可以间接计算。故C、D选项错误。

答案：AB

【例2】电磁打点计时器是一种运用沟通电源的计时仪器，当电源频率为50Hz时，振针每隔0.02s在纸带上打一个点，现在用此打点计时器测定物体的速度，当电源的频率低于50Hz时，数据计算仍旧是依据每隔0.02s打一个点来处理的．则测出的速度数值与物体的实际速度相比，是偏大还是偏小?为什么?

解析：当电源频率低于50Hz时，试验中实际时间间隔大于0.02s，数值计算时如依据实际时间间隔，得到实际速度，若试验时仍用0.02s作为时间间隔来计算，试