2019-2020年新人教版高中物理必修一1.4《实验：用打点计时器测速度》教案8.doc

2019-2020年新人教版高中物理必修一1.4实验：用打点计时器测速度教案8一、学习目标 1. 了解两种打点计时器的构造、原理和使用方法。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 会利用打上点的纸带研究物体的运动情况，掌握一些处理数据的基本方法。学习重点:打点打点计时器的使用方法和在实验中的作用学习难点:正确熟练的使用打点计时器 。二、课前预习一）认识打点计时器1、 打点计时器是一种 2、电磁打点计时器 1）结构： 2）工作电压是 ，当电源是50Hz时，每隔 打一个点。 3)工作原理:当接通电源时，在 的作用下， 便振动起来，带动 上下振动,这时如果纸带运动， 就通过 在纸上留下一行小点4)电磁打点计时器使用方法:固定:安装好复写纸并将打点计时器固定在桌子边缘或铁架台上。穿:将 穿过限位孔与墨粉纸盘。 定:将打点计时器接入50Hz交流电源，电压从4 V开始，观察 振动情况，若振动片振幅较小再升高电压至6 V。接:启动电源，然后拖动纸带（或释放物体）打出点,观察点迹是否 .关:打完点后，立即 电源5）注意事项： 工作电流为 工作电压为 以下 实验前检查打点的稳定性和清晰程度 使用时应先 ，待打点计时器稳定时再拉动纸带或释放物体 手拉动时，速度应适当 一些，以防打的点迹太密集3、电火花打点计时器1)结构：2）工作电压是 ，3）工作原理：使用时， 套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔接通 交流电源，按下 开关时，计时器发出的脉冲电流经 、 到纸盘轴，产生 放电当电源是50Hz时，它每隔 打一个点。4)电火花计时器使用方法:固定:安装好 并将打点计时器固定在 边缘或铁架台上。穿:将纸带穿过 与 定:将打点计时器接入 交流电源。接:启动电源，然后拖动 （或释放物体打出点并观察点迹是否清晰.关:打完点后，立即关闭电源对比两种打点计时器比较电磁打点计时器电火花计时器所用电源打点方式时间间隔实验误差二）练习使用打点计时器 实验目的：利用打出的纸带研究物体的运动 实验器材： 实验步骤： (1)将电火花计时器固定在 上，检查 是否 已经正确地套在纸盘轴上。 (2)把纸带装好 (3)把电火花计时器的电源插头插在 的交流电源上。(4)按下 ，用手水平地拉动 ，纸带上就打出一行小点，随后立即 电源快乐体验:1接通电源与释放纸带（或物体），这两个操作时刻之间的关系应当是 ( ) A先接通电源，后释放纸带 B先释放纸带，后接通电 C释放纸带的同时接通电源 D先接通电源或先释放纸带都可以2.打出的点迹不够清晰的原因可能是？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2一学生在练习使用打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，你能告诉他可能的原因吗?( ) A打点计时器错接在直流电源上 B电源电压过低 C打点计时器使用的电压过高 D振针到复写纸片的距离太小3.对纸带上的点迹说法正确的是？( )A：点迹记录了物体运动的时间。B：点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。C：点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。D：点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移思考:对于从实验中得到的纸带，纸带上的点有疏有密，那点迹密集的地方表示物体运动的速度 （“较大”或“较小”）。4根据你刚才打出的纸带，你可以不利用公式就能直接得到的物理量是( ) A时间间隔 B位移 C加速度 D平均速度利用公式你会计算的物理量是( )那么要计算平均速度你需要测量哪些物理量? 若交流电的频率为50Hz，如果每5个点选一个计数点，那么，相邻计数点之间的时间为多少呢?课下探究: 1.设计表格计算你手拉纸带在几段时间内的位移和平均速度 2.能估测纸带上某时刻的瞬时速度吗?如何做?那样做的根据是什么?设计表格求出几个时刻的瞬时速度. 三）纸带的处理：研究物体的运动 1、测DG段内的平均速度 （1）需测量的量： （2）关系式： 2、测量手拉纸带在几段时间中的平均速度思考（1）如何选取计数点？ （2）如何测量两点之间的长度误差会比较小？ （3） 设计表格t/Sx/m2-40-23-42-31-20-1区间 表1 手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度/(1-smv3、如何测出E点的瞬时速度？ 测量原理是什么？ 思考讨论：两点之间的距离越小越好吗？练习测量纸带在你取的计数点的瞬时速度表2 纸带在几个时刻的瞬时速度位置0123454、速度时间图像在速度时间图象（或vt图象）中，横坐标表示 ，纵坐标标表示 。从图象中可以直接看出的信息有 。思考：、实验中的误差主要来源于 。三、经典例题例1、电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（ ）A时间间隔 B位移 C平均速度 D瞬时速度例2、在用打点计时器测定小车速度的实验中得到一条纸带，从比较清楚的点开始，每五个打印点取一个计数点，分别表明0、1、2、3，量的0与1两点间的距离30mm，2与3两点间的距离为48mm，则小车在0与1两点间的平均速度 m/s，在2与3两点间的平均速度 m/s，据此可判断小车做 运动。例3、采取下列那些措施，有利于减少纸带因受摩擦而产生的误差？（ ）A. 该用6v直流电源B. 电源电压越低越好C. 用平整的纸带，不用皱折的纸带D. 纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜例4、打出的点迹不够清晰的原因可能是？（ ）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四、巩固练习1.对纸带上的点迹说法正确的是？A：点迹记录了物体运动的时间。B：点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。C：点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。D：点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移2、打点计时器的电源频率为50Hz时，振针每隔 s打一个点。现用打点计时器测定物体的速度，当实际的电源频率低于50Hz时，如果仍按50Hz来计算，则测得的平均速度值将比真实值偏 。3、一学生在练习使用打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，这可能是因为（ ）A、打点计时器错接在直流电源上B、电源电压不足C、打点计时器使用的电压过高 D、振针到复写纸片的距离太小4、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，名计数点到0点的距离如图所示，求出1、2、3、4、5等计数点的瞬时速度并画出速度时间图象09.03.91.0653124单位：cm30.122.816.1 5、总结填表：（电磁打点计时器）现象可能原因打点不清晰1、 ；2、 ；3、 ；4、 永磁体磁性不足；5、 振片不在永磁体中央。打的不是点，是短线1、 ；2、 ；打直线或无点所加的电源为直流电源打双点振针松动练习详解该学案可以结合与之配套的教案（一种非常适合学生自学的详细教案，模拟真实的课堂教学情境，无坡度引入）使用，例题答案见教案。1. ABD2. 0.02s；小 频率是50Hz时，相邻两打印点间的时间间隔为0.02s，当频率小于50Hz时，据可知打点间隔将变大，如果仍以50Hz算那就将时间算得比真实值小了，据知v值偏大。3. CD4. 现象可能原因打点不清晰6、 振针过高；7、 电压太低，振幅小；8、 复写纸用得太久；9、 永磁体磁性不足；10、 振片不在永磁体中央。打的不是点，是短线3、 振针过低；4、 所加电压太高，振幅过大；打直线或无点所加的电源为直流电源打双点振针松动