学生实验教学设计与反思

淮安市第一山中学高一物理

必修一

导学案 NO.08 创编：王高鹏 审核：王高鹏 包科领导签字： 班级 学习小组 姓名 教师评价

主题一

直线运动

专题五

实验：使用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律

【

预

习

案

】

【使用说明】

1.依据预习目标，认真研读课本19—22页，再31—32页，了解打点计时器的结构、打点原理及实验操作应注意的问题，用红笔标注重点、疑点。

2.限时完成，书写规范，找出自己的疑惑写在“我的疑惑栏”，准备课上讨论质疑。

【预习目标】

1.认识打点计时器，知道实验原理，初步理解纸带处理的方法。

2.学会打点计时器的使用方法。

【预习设计】

问题1.电磁打点计时器和电火花计时器构造和所使用电源有什么不同之处？

练习使用打点计时器

问题2.如何使用打点计时器？

问题3.如何通过打点计时器打出的纸带确定物体的运动时间？

问题4.如何通过纸带计算物体运动的平均速度？

测量瞬时速度

问题5.通过纸带如何确定某点的瞬时速度？

问题6.如何使确定的瞬时速度更加准确？

我的疑惑： 。

1．本实验中，关于计数点间的时间间隔的大小，下列说法中正确的有 ( ) A.每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10秒

B.每四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是O.08秒

C.每隔五个点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为0.08秒

D.每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10秒

【

探

究

案

】

【使用说明】

1.明确目标，迅速梳理实验探究问题，提高自主探究效率。

2.积极参与合作探究，碰撞智慧，各取所需，整理提升。

【探究目标】

1.学会使用打点计时器，能根据纸带研究物体的运动。

2.认识v-t图象，学会通过图象分析物体的运动。

3.培养严谨认真的实验态度。

【重点、难点】

重点: 1.探究实验过程设计和实施。2.利用纸带对数据的处理。

难点：用图象法分析速度随时间的变化规律

【探究设计】

探究问题：探究小车速度随时间变化的规律

一、实验目的： 。

二、实验原理：利用 打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化的规律。

三、实验器材：在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，为完成实验，在下列器材中本实验所必须具有的是 ；还缺少的仪器有 。

A.电磁打点计时器 B.天平

C.低压直流电源

D.细线

E.纸带

F.小车

G.钩码

H.秒表

I.一端有滑轮的长木板

四、实验步骤：

1．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面

2．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路

3．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码

4．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面

5．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动

6．断开电源，取出纸带

7．换上新的纸带，再重做两次

五、数据处理：

请利用你所打出的纸带，根据下面的要求，做好相应的测量和计算

1.从能够看清的某个点开始数，数出若干个点。如果数出n个点，这些点划分出的间隔数为 ，由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间为 （已知打点周期为T）。

2.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离。

【预习自测】

3.利用公式vxt计算出纸带在所选取的这段时间内的平均速度。把测量和计算的结果填入表1 点数n 点间隔数n-1 运动时间Δt/s 位移Δx/m 平均速度

4.用打点计时器测量瞬时速度，用两点间的平均速度代替两点间某一点的瞬时速度。填表2和表3

纸带上对应点间的位移、时间和平均速度（表2）

位置

0-2 1-3 2-4 3-5 4-6 5-7 Δx/m

Δt/s

v平/(m/s)

对应点的瞬时速度（表3）

位置

1 2 3 4 5 6 对应t(s)

v瞬/(m/s)

★六、速度---时间图象。请根据上面计算出的数据，通过描点，做好图象。

七、注意事项：在本次探究实验中，需要特别注意哪些事项？

1.固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。

2.应考虑复写纸与纸带的位置关系。

3.钩码数量不能过多,长木板两端高低相差不能太大。

4.小车应由紧靠打点计时器处开始释放,在撞击长木板末端前让小车停止运动,防止小车掉下来。

5.先接通电源,后让纸带运动。

6.打点结束后立即关闭电源。

1.对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是(

) A.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电

B.两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样

C.电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸

D.电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉

2.打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为________

m/s，A、D间的平均速度是_______m/s，B点的瞬时速度更接近于_______m/s.

※3.在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1s。

（1）根据纸带上的数据，计算B、C、D各点的速度，填入表中。

（2）在坐标纸上作出小车的v-t图象。

位置编号

B C D 时间t/s 0.1 0.2 0.3 瞬时速度v/(ms-1)

【小结与反思】

【拓展提升】