学生实验名师课堂实录

实验：用打点计时器测速度

课

型：实验课

【学习目标】

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．明确速度一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一时间图象，

【学习重点】

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．

【学习难点】处理纸带的方法，用描点法画图象的能力．

【方法指导】

自主探究、交流讨论、自主归纳

【知识链接】

【自主学习】

一、电磁打点计时器

观察打点计时器并阅读教材，了解电磁打点计时器的结构、工作原理及使用方法．

1、电磁打点计时器的电源应是________电源，通常的工作电压为________伏，当电源的频率为50Hz时，每隔________秒打一次点，

【思考与交流】

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? 二、电火花计时器

观察打点计时器并阅读说明书了解电火花打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法．1、电火花计时器通常的工作电压为________伏，当电源的频率为50Hz时，振针每隔 s打一次点

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．学生动手练习使用打点计时器

【思考与交流】

问题1：怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?

问题2：如图所示，根据打点计时器打出的纸带，判断哪条纸带表示物体做匀速运动

（

）

四、用打点计时器测量瞬时速度

实例：如图，测量出包括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平均速度v=△x/△t，用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度．

△x/△t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△x，同时记录对应的时间△t，填下表．

位置

0 1 2 3 4 5 △x/m

t/s

v/m·s－1

根据v=△x/△t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，抄入下表．点0作为计时零点，从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况．

位置

0 1 2 3 4 5 t/s

0

v/m·s－1

五、用图象表示速度

问题：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．

学生具体操作描点．学生用打点计时器测得数据作出图象一一速度时间图象，可以从这些点的走向大致看出纸带速度的变化规律．更形象直观地显示自己手拉纸带的运动速度变化情况．

[说一说] 百米赛跑时运动员的速度从始至终是不变的吗?如果有变化，你估计是怎样变化的?某位运动员的百米赛跑的成绩是10．57s，按照你的估计画出他在这段时间的v—t图象的草图．

如果是没有受过训练的同学跑百米，他的v—t图象的形状可能有什么不同?

1．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用

电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压是

，电火花计时器的工作电压是

V，其中

实验误差较小。当电源频率是50 Hz时，它每隔

s打一次点。

2．关于接通电源和释放纸带（物体）的次序，下列说法正确的是（

）

A．先接通电源，后释放纸带

B．先释放纸带，后接通电源

C．释放纸带同时接通电源

D．先接通电源或先释放纸带都可以

3．根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到或直接测量得到的物理量是（

）

A．时间间隔

B．位移

C．平均速度

D．瞬时速度

4．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列说法正确的是（

）

A．点痕记录了物体运动的时间

B．点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移

C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的形状

D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况

5．如图所示，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，及毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度_________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

6．如图所示，是某同学抽动纸带打点的一部分纸带，纸带上点迹清晰，所用的电源频率是

50 Hz．试回答：

单位：cm

(1) A、B、C、D是选用的计数点，每两个相邻计数点间的时间间隔是多少．

(2) 测量数据标在图中，试估算出打点B时的抽动纸的速度大小．

7、如图示是某次实验打出的纸带，在纸带上找出连续的6个点，分别标上0、1、2、3、4、5，用直尺测量出两个相邻点间距离x1、x2、x3、x4、x5，并把它们填入表格中．根据这些数据：(所用打点计时器的打点周期为0.02s) (1)运用你所学过的知识判断纸带的这段运动情况；

(2)求各点的瞬时速度，并画出速度-时间图象。

图1.2-1 【达标检测】

x / cm

x1 0.8 x2 1.0 x3

0.9 x4

1.0 x5

0.6