学生实验优秀公开课教案

1.4 实验：用打点计时器测速

一、教学目标

1.了解电磁打点计时器，电火花计时器的基本构成，理解打点计时器的计时原理

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。

2.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。

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.能运用实验数据描绘v-t图象，并会根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。

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、教学过程

一、两种打点计时器

展示细节，有助于更好的研究过程。

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) 说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1—4—1所示。

(3) 复写纸放在纸带上边还是下边? (4) 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?日本的交流电频率是60Hz,打点计时器还能用吗？能用，相邻两个点之间的时间间隔是多少? (5) 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? (6)解释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?

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原因是什么? 电磁打点计时器是一种使用低压交流的计时仪器，其结构如图所示。它的工作电压是4～6V。电源频率是50Hz时，它每隔O．02s打一个点。

电火花计时器是利用火花放电时在纸带上打出点迹的计时仪器，其结构如图所示。使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，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，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电。于是在运动的纸带上就打出一列点迹。当电源频率是50Hz时，它每隔O．02s打一次点。

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。

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，应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。

②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。

③释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。

④使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间，使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。

二.练习使用打点计时器

指导学生动手练习使用打点计时器，要让学生按步骤有序操作,并打出几根纸带。

选择一条点迹清晰的纸带,如图1—4—3所示,引导学生回答下列问题:

图1—4—3

(1)怎样从打出的纸带中获取数据?指导学生用列表格的形式把数据列出。

(2)怎样根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,即根据v=△x/△t，求出在任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)如果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,如果要求不很精确,能否用该平均速度表示B点

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右边一点的瞬时速度? (2)能否把该点的速度表示的更准确一点? (3)如果想每隔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”附近的平均速度。

(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变化情况。

4.用图象表示速度

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。

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。

教师提出下列问题: (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,是什么形状? (是折线。因速度的实际变化是比较平滑的,故要用平滑的曲线把它们连接起来)

课后反思：

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