学生实验教学教案设计

第一章

运动的描述----第四节

备课人：兰州市第七十一中学

任具林

1 四

实验：用打点计时器测速度

教学目标

（一）知识与技能

1、了解两种打点计时器的结构和工作原理。2、会安装并使用打点计时器。

3、理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。4、明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度—时间图象。

（二）过程与方法

1、通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。

2、通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用。

3、体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑。

（三）情感、态度与价值观

1、感觉打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用，增强将物理知识应用于生活实际的意识。

2、经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙。

3、培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。

教学重点

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。

教学难点

1、

对纸带数据的处理。

2．画图象的方法。

实验器材准备

电火花计时器、纸带、刻度尺、电源、导线等

教学过程

（一）课前活动

教师活动：课前布置学生预习本节实验。

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任具林

2 学生活动：学生看书明确实验的各项任务及实验仪器。

（二）进行新课

1、认识打点计时器

（1）电火花计时器：

构造：仔细观察电火花计时器。

实验原理：

它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。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，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50Hz时，它也是每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。

电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。

打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。

（2）教师介绍电磁打点计时器

注意事项

（1）电源电压要符合要求，电火花计时器要使用220V交流电源（电磁打点计时器应使用10V以下的交流电源）

（2）实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要进行调节或更换器

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任具林

3 材。

（3）使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳定后再用手拉纸带。

（4）手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集。

2．练习使用打点计时器

教师指导、学生动手练习使用打点计时器，打出几条纸带。

引导学生思考：纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的，怎样将纸带上的点变成相关的数据。并用列表格的形式把数据列出。

问题：怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？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？

3.从纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度。

（1）在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s（电源频率为50Hz），所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小。

（2）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。要明确所求的是哪两点之间的平均速度。

4.粗略计算瞬时速度。

某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。 说明：在粗略计算E点的瞬时速度时，可利用公式v=△x/△t来求解，但须注意的是，如果取离E点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是距离太小会使测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点。

5.v-t图象与其画法

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。

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