1.了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会安装并使用打点计时器。
2.学会根据纸带上的点分析速度的变化情况，并学会测定平均速度和测量瞬时速度。
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.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。
5.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。
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、教学设计
（一）新课内容
1.打点计时器的认识
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)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?
(3)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?
(4)说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1—4—1所示。
(5)复写纸放在纸带上边还是下边?
(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?原因是什么?
2.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，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)
用凯特摆测量重力加速度 实验目的：学习凯特摆的实验设计思想和技巧，掌握一种比较精确的测量重力加速度的方法。 实验原理：1、当摆幅很小时，刚体绕O轴摆动的周期： 刚体质量m，重心G到转轴O的距离h，绕O轴的转动惯量I，复 摆绕通过重心G的转轴的转动惯量为I G 。 当G轴与O轴平行时，有I=I G+mh2 ∴ ∴复摆的等效摆长l=( I G+mh2 )/mh 2、利用复摆的共轭性：在复摆重心G旁，存在两点O和O′，可使 该摆以O为悬点的摆动周期T?与以O′为悬点的摆动周期T?相同， 可证得|OO′|=l，可精确求得l。 3、对于凯特摆，两刀口间距就是l，可通过调节A、B、C、D四摆 锤得位置使正、倒悬挂时得摆动周期T?≈T?。 ∴4π2/g=(T?2+T?2)/2l + (T?2-T?2)/2(2h?-l) = a + b 实验仪器：凯特摆、光电探头、米尺、数字测试仪。 实验内容：1、仪器调节 选定两刀口间得距离即该摆得等效摆长l，使两刀口相对摆杆基本 对称，并相互平行，用米尺测出l的值，粗略估算T值。 将摆杆悬挂到支架上水平的V形刀承上，调节底座上的螺丝，借 助于铅垂线，使摆杆能在铅垂面内自由摆动，倒挂也如此。 将光电探头放在摆杆下方，让摆针在摆动时经过光电探测器。
让摆杆作小角度摆动，待稳定后，按下reset钮，则测试仪开始自 动记录一个周期的时间。 2、测量摆动周期T?和T? 调整四个摆锤的位置，使T?和T?逐渐靠近，差值小于，测量正、 倒摆动10个周期的时间10T?和10T?各测5次取平均值。 3、计算重力加速度g及其标准误差σg 。 将摆杆从刀承上取下，平放在刀口上，使其平衡，平衡点即重心G。 测出|GO|即h?，代入公式计算g。 推导误差传递公式计算σg 。 实验数据处理：1、l的值 l=?(l?+l?+l?)= σ＝，u A =σ/=， ∴ΔA ＝t P ?u A =*= u B=ΔB /C=3= ∴u L == T e == 2、T?和T?的值 T?＝ σ＝*10ˉ?s，u A =σ/=*10ˉ?s ∴ΔA ＝t P ?u A =*=*10ˉ?s u B=ΔB /C=3=*10ˉ?s ∴u T1 ==*10ˉ?s T?= σ＝*10ˉ?s，u A =σ/=*10ˉ?s ∴ΔA ＝t P ?u A =*=*10ˉ?s u B=ΔB /C=3=*10ˉ?s
1.4 实验：用打点计时器测速度 一、教学目标 1.了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会安装并使用打点计时器。 2.学会根据纸带上的点分析速度的变化情况，并学会测定平均速度和测量瞬时速度。 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.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。 5.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。 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、教学设计 （一）新课内容 1.打点计时器的认识 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)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? (3)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? (4)说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1—4—1所示。 (5)复写纸放在纸带上边还是下边? (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?原因是什么? 2.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) （三）典型例题 【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．加速度 D．平均速度 解析：从打下的纸带上数一下点的个数就知道时间，因为两个点的时间间隔为0.02s.故A选项正确。 用刻度尺量一下任意两个点间的距离，就知道了物体的位移。故B选项正确。 从纸带上不能直接得到加速度、平均速度，只可以间接计算。故C、D选项错误。 答案：AB 【例2】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz 时，振针
实验《用打点计时器测速度》教学设计 一、教材分析 1.本节新课位于高中物理必修一第一章第四节，重点介绍打点计时器这一高中重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动情况。 2.平均速度和瞬时速度是本节的难点，教材用极限的思想，从平均速度过渡到瞬时速度。 3.将过去教材中“用平滑曲线把点连起来”改为“用一条平滑曲线来拟合坐标系中描出的点”，即将验证性实验改为探究性实验，思路不一样、逻辑线索不一样。 二、学生分析 1.原有认知发展分析：在初中阶段，学生所做的几乎都是定性或半定量的实验，而且实验处理的方法、手段与高中相比也大不相同，本次实验对学生来说还是第一次，不管是在理解上，还是在操作上，难度可能都非常大。 2.原有知识结构分析：通过前几节的学习，学生对速度的概念有了较为深刻的认识，但对速度的计算还只是停留在理论上，现在要通过实验测量并处理纸带上的信息，可能还是难题。 3.非认知因素分析：学生实验的积极性比较高涨，探索精神比较强，对物理探究保持着浓厚的兴趣。 三、教学目标 大的方面来看，教材上明确指出中学生做实验，出于以下几个目的： 1.经历科学过程，体会科学方法，树立科学的价值观。 2.更加热爱科学，体验科学工作的乐趣。 3.学习科学知识，提高操作技能。 就本节实验课而言，我们需要完成以下教学目标： （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.通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力。 2.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。 3.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。 4、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的科学态度和科学精神。 四、教学环境 五、信息技术应用思路 使用PPT课件辅助教学，提高课堂效率，提升直观认识，拓展课堂容量。录制播放学生视频，突出学生主体地位，增加学生参与意识，培养学生实验兴趣和穿新能力。教学中展示数字传感器，拓展学生见识，提高学生兴趣。依托媒体教育技术手段，培养学生的综合能力。
§1.5《速度变化的描述——加速度》教学设计 一、教材分析 教材先列举小型轿车和旅客列车的加速过程，让学生讨论它们速度变化的快慢以增强学生的感性认识。教材还展示飞机的起飞过程，要求学生从具体问题中了解“速度快”“速度变化大”“速度变化快”的含义不同，又在旁批中指出“物体运动的快慢”与“运动速度变化的快慢”不同。在此基础上再说明平均加速度的意义，进而说明瞬时加速度。对重要的v—t图象，教材又设置一个“思考与讨论”，让学生通过v—t图象加深对加速度的认识和对图象的理解。 二、学情分析 加速度是力学中的重要概念，也是高一年级物理课较难懂的概念。在学生的生活经验中，与加速度有关的现象不多，这就给学生理解加速度概念带来困难。其次，学生抽象思维能力不高，对于速度、速度的变化、速度的变化率的区别很难分清；最后，在教学过程中学生往往只重结果，轻过程，再通过大量的习题来死记结论，如果这样，学生的思维能力将得不到培养。 三、教学目标 知识与技能： 1.理解加速度的物理意义，知道加速度是矢量。知道平均加速度和瞬时加速度。 2.通过对日常生活中有关加速度的实例的分析，进一步体会变化率的概念及表达方式。 3.理解匀变速运动的意义，能用v~t图象表示匀变速直线运动，并能通过图象确定加速度。 过程与方法： 1．经历将生活中的实际上升到物理概念的过程，理解物理与生活的联系，初步了解如何描述运动．通过事例，引出生活中物体运动的速度存在加速和减速的现实，提出为了描述物体运动速度变化的快慢，引入了加速度概念的必要性，激发学生学习的兴趣． 2．帮助学生学会分析数据，归纳总结得出加速度． 3．教学中从速度一时间图象的角度看物体的加速度，主要引导学生看倾斜直线的“陡度”(即斜率),让学生在实践中学会应用数据求加速度． 情感态度与价值观： １、利用实例激发学生的求知欲，激励学生的探索精神。 2、领会人类探索自然规律中严谨的科学态度，理解加速度概念的建立对人类认识世界的意义， 培养学生区分事物的能力及学生的抽象思维能力． 3、培养合作交流的思想，能主动与他人合作，勇于发表自己的主张，勇于放弃自己的错观点． 四、教学重点与难点 重点： 1、速度的变化量、速度的变化率的含义。 2、加速度的概念及物理意义。 难点： 1．理解加速度的概念，树立变化率的思想． 2．区分速度、速度的变化量及速度的变化率． 3．利用图象来分析加速度的相关问题． 五、教学方法
第四节实验：用打点计时器测速度 【巩固教材—稳扎稳打】 1．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．平均速度 C．位移 D．瞬时速度 2．某同学将纸带穿过限位孔，接通打点计时器的电源，拉动纸带，但在纸带上打不上点，其可能原因是 ( ) A．复写纸放反 B．使用了直流电源 C．振针过短 D．纸带运动过快3．小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点间的距离为18 cm，则 ( ) A．小车运动的平均速度为s B．小车运动的平均速度为s C．小车运动的平均速度为s D．小车运动的平均速度为180m/s 4．某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后，纸带上打下了一列点，他要根据这些点计算纸带运动的平均速度，下列操作正确的是 ( ) A．他首先查清共有多少个点 B．首先从第一个能看清的点数起，查清共有多少个点 C．分别测出每两个相邻清晰点间的距离，然后相加，把相加的结果作为所有能看清点间 的长度，用来计算平均速度 D．分别测出每两个相邻清晰点间的距离，用来计算各段的平均速度 【重难突破—重拳出击】 1．打点计时器打点的周期，决定于 ( ) A．交流电压的高低 B. 交流电的频率； C．永久磁铁的磁性强弱； D. 振针与复写纸间的距离． 2. 在“练习使用打点计时器”的实验中，下列操作正确的是 ( ) A．打点前，小车应靠近打点计时器，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车； B．要舍去纸带上密集点，然后选取计数点。 C．打点频率为50Hz，每四个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为。 D．实验中应使小车速度尽量小些。 3. 一学生在练习使用电磁打点计时器时，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．电源电压不稳定； C．打点计时器使用的电压频率不稳定； D．振针到复写纸片的距离太小 4．某物体的v-t图象如图1-3所示，则该物体 ( ) A．做往复运动 B．做匀速直线运动 4-10 C．朝某一方向做直线运动 D．以上说法均不正确 5．在练习使用打点计时器的实验中，某同学操作中有以下实验步骤，步骤顺序排列正确的 是 ( ) ①．把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上，按下脉冲输出开关，用手水平 的拉动两条纸带，纸带上就打下一列小点
第三节速度和加速度 三维目标 知识与技能 1.理解物体运动的速度，知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性。 2.理解平均速度的意义，会用公式计算物体运动的平均速度，认识各种仪表中的速度。 3.理解瞬时速度的意义。 4.能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念。 5.知道速度和速率以及它们的区别。 6.理解加速度的意义，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量。知道它的定义、公式、 符号和单位，能用公式a=△v/△t进行定量计算。 7.知道加速度与速度的区别和联系，会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速度 运动还是减速运动。 过程与方法 1.通过描述方法的探索，体会如何描述一个有特点的物理量，体会科学的方法，体验用 比值定义物理量的方法。 2.同时通过实际体验感知速度的意义和应用。 3.让学生在活动中加深对平均速度的理解，通过生活中的实例说明平均速度的局限性。 4.让学生在相互交流中逐步领会瞬时速度于平均速度的关系，同时初步领略极限的思想 并初步领会数学与物理相结合的方法，进而直接给出瞬时速度的定义。 5.会通过仪表读数，判断不同速度或变速度。 情感态度与价值观 1.通过介绍或学习各种工具的速度，去感知科学的价值和应用。 2.了解从平均速度求瞬时速度的思想方法，体会数学与物理间的关系。 3.培养学生认识事物的规律：由简单到复杂。培养学生抽象思维能力。 4.培养对科学的兴趣，坚定学习思考探索的信念。 教学重点： 速度、瞬时速度、平均速度、加速度四个概念，及四个概念之间的区别和联系。 教学方法和教具： 使用讲授法，不需要特别的教具 课时安排：二课时
教学过程： [引入]为了描述物体的运动，上两节课我们已经学习了几个概念，分别是质点、参考系、坐标系、时间、时刻、位移和路程，位移描述的是物体位置的变化，我们谈到运动的时候，经常还关心另一个问题，就是物体位置变化的快慢，也就是运动的快慢，今天引入一个新的物理量来描述它。 大家先阅读教材的第一、二、三自然段，回答思考与讨论的问题，补充问题：当我们用一维数轴表示位置和位移时，坐标与坐标变化量有什么区别和联系？ [板书]一、坐标与坐标的变化量 [讲解]在研究物体沿直线的运动时，我们沿物体运动的方向建立x轴，例如：一辆汽车在沿平直公路运动，设想我们以公路为x轴建立直线坐标系，时刻t1汽车处于A点，坐标是x1=10m，一段时间之后，时刻t2到达B点，坐标是x2=30m，x2-x1就是这辆汽车位置坐标的变化量，可以用“△x”表示， △x=x2-x1=30m-10m=20m 这样，物体的位移就可以通过坐标的变化量来表示，△x的大小表示位移的大小，△x 的正负表示位移的方向。 当我们用一维数轴表示时间轴时，同样的可以用t表示时间的变化量△t=t2-t1。 [板书]二、速度 不同物体的运动，快慢往往不同，那么该如何来衡量呢？大家来比较下面四个物体的的快慢程度： [分析]比较A和B，他们经过的位移是相同的（都是100m），A用的时间长（20s），B用的时间短（10s），在位移相等的情况下，时间短的运动的快，即汽车比自行车快。 比较B和D，它们所用的时间相同（都是10s），B行驶了100m，D飞行了2000m，B 行驶的位移比D短，在时间相等的情况下，位移大的运动得快，即飞机比汽车快。 比较B和C，由于它们的位移和所用时间都不同，要比较它们的运动快慢，只有计算
Acceleration due to gravity 1. Aim: To measure ‘g’, the acceleration due to gravity using a simple pendulum. 2. Theory: A simple pendulum consists of a particle of mass m, attached to a frictionless pivot P by a cable of length L and negligible mass. When the particle is pulled away from its equilibrium position by an angle θand released, it swings back and forth as Figure 1 shows. By attaching a pen to the bottom of the swinging particle and moving a strip of paper beneath it at a steady rate, we can record the position of the particle as time passes. The graphical record reveals a pattern that is similar (but not identical) to the sinusoidal pattern for simple harmonic motion. Figure 1 A simple pendulum swinging back and forth about the pivot P. If the angle θis small, the swinging is approximately simple harmonic motion. Gravity causes the back-and-forth rotation about the axis at P. The rotation speeds up as the particle approaches the lowest point and slows down on the upward part of the swing. Eventually the angular speed is reduced to zero, and the particle swings back. If the angle of oscillation is large, the pendulum does not exhibit simple harmonic motion. The motion of a simple pendulum is nearly simple harmonic. The periodic time T is related to the length L of the pendulum and the local acceleration due to gravity g. 2 T=or 2 2 4 T L g π ?? = ? ?? If we measure the periodic time T for different lengths L, and plot T2 versus L,
1.了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会安装并使用打点计时器。 2.学会根据纸带上的点分析速度的变化情况，并学会测定平均速度和测量瞬时速度。 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.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。 5.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。 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、教学设计 （一）新课内容 1.打点计时器的认识 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)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? (3)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? (4)说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1—4—1所示。 (5)复写纸放在纸带上边还是下边? (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?原因是什么? 2.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
1.4 实验：用打点计时器测速度 [目标定位] 1.了解电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理，学会使用打点计时器.2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.3.理解速度随时间的变化图象，并能根据图象分析物体的运动． 一、了解打点计时器 1．作用及分类 打点计时器是一种使用交流(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，当电源频率为50Hz 时，它每隔0.02s 打一次点．打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移．供高中学生实验用的打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种． 2．电磁打点计时器 (1)工作电压：6V 以下的交流(填“交流”或“直流”)电源． (2)原理：接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动．这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点． 3．电火花计时器 (1)工作电压：220V 交流(填“交流”或“直流”)电源． (2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹． 4．两种打点计时器误差比较 电火花计时器使用中对纸带运动阻力极小，因而系统误差较小． 二、练习使用打点计时器 1．实验步骤 (1)把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带． (2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电磁打点计时器接6V 低压交流电，电火花计时器接220V 交流电)． (3)先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打下一行小点，随后立即关闭电源． (4)取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n 个点，那么n 个点的间隔数为n －1个，则纸带的运动时间Δt ＝(n －1)×0.02s. (5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx . (6)利用公式v ＝Δx Δt 计算出纸带在这段时间内的平均速度．
§速度与加速度 教学内容分析 1.内容和地位 在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”的内容标准中涉及本节的内容有：“经历匀变速直线运动实验研究的过程，理解位移、速度、和加速度，体会在实验中发现自然规律中的作用”。 本节速度、加速度是描述运动的重要物理量，理解速度和加速度概念，是学习匀变速直线运动规律的基础。物体的运动是日常生活中最为常见的现象，学生对匀速物体的运动已有自己的认识，可成为教学的起点，通过探究实验和科学的辨析，真正理解描述变速运动规律的重要物理量：速度、加速度。本节研究平均速度所应用的等效替代思想和定义加速度的所应用的比值法、研究瞬时速度所应用的极限法等都是物理学中常用的研究方法，在教学中教师引导学生主动学习这几种方法，为以后应用类似方法来解决物理问题，领悟形异质同的物理模型打下基础。教学过程中还应让学生感受实验探究的过程，使学生从中理解和领会研究物理问题的途径打下良好的基础。 2、教学目标 （1）、经历实验探究变速直线运动的平均速度、瞬时速度的过程，理解速度、加速度的概念，知道速度和速率以及它们的区别。 （2）、体会物理问题研究中科学思维方法的应用，学会用比值法、等效替代来研究物理问题,体会数学在研究物理问题中的重要性。 （3）善于发表自己的见解，感受合作学习的快乐。勇于克服困难，保持探究的热情。 教学重点、难点 1、理解平均速度、瞬时速度、加速度的概念，知道速度和速率以及它们的区别。 2、加速度的概念及物理意义。 3、利用极限法由平均速度推导瞬时速度；怎样由瞬时速度的变化导出加速度的概念。
案例设计： 一、导入新课 1、复习匀速直线运动的特点和运动快慢的描述方法—速度的定义。 2、教师举例：物体有着各式各样的运动，不仅不同的物体运动的快慢程度不一样，而且同一物体在不同段的快慢程度也可以不同，请同学们举出日常生活中这种类型物体运动的实例。（如蜗牛的爬行运动、飞机的起飞、物体沿斜面下滑，火车出站和进站的运动等。） 3、引导学生思考：那么如何比较变速直线运动的物体的运动快慢呢 二、新课教学 1、平均速度 教师设问：（1）在运动会的100米短跑上，运动员在整个过程中跑的快慢一样吗（2）你如何判断哪位运动员跑的快，用什么方法请同学们以小组为单位讨论并选派代表发言。 预测：学生对物体运动快慢认识可能有下面几种： 1、同样长短的位移，看谁用的时间少； 2、如果运动的时间相等，可比较谁通过的位移大； 3、… 教师：同学们提出的这些比较方法都是正确的。 教师进一步提问： 如果运动的时间不相等，通过的位移也不相等。又如何比较快慢呢 有一小部分学生会回答：单位时间内的位移来比较，就找统一标准。 目的：引导学生用比值法来研究变速直线运动物体的运动快慢，人们在长期对运动的研究的过程中为了能描述变速直线运动的快慢，逐步建立了平均速度的概念。用平均速度来表示物体在某段位移的平均快慢程度。 探究性实验：利用打点计时器、斜面、小车、纸带等仪器来研究变速直线运动的快慢。（以4人为一小组做实验，教师先介绍打点计时器的原理，两点之间的时间间隔是多少而后由学生动手做） 请同学们观察一个实验：小车沿斜面滑下做变速直线运动的例子：让小车后固定一小纸带，小车运动时会拖着小纸带一起运动，小纸带穿过一个打点记时器，通过打点记时器把小
气垫导轨测重力加速度 【试验目的】： 1．研究测重力加速度的方法； 2．测量本地区的重力加速度。 【实验原理】： 当气轨水平放置时，自由漂浮的滑块所受的合外力为零，因此，滑块在气轨上可以静止，或以一定的速度作匀速直线运动。在滑块上装一与滑块运动方向严格平行、宽度为的挡光板，当滑块经过设在某位置上的光电门时，挡光板将遮住照在光敏管上的光束，因为挡光板宽度一定，遮光时间的长短与滑块通过光电门的速度成反比，测出挡光板的宽度L和遮光时间t，则滑块通过光电门的平均速度为： V=L／t (1-1) 若挡板很小，则在挡光范围内滑块的速度变化也很小，故可以把平均速度看成是滑块经过光电门的瞬时速度。挡板越小，则平均速度越准确地反映该位置上滑块的瞬时速度，显然，如果滑块作匀速直线运动，则滑块通过设在气轨任何位置的光电门时瞬时速度都相等，毫秒计上显示的时间相同，在此情形下，滑块速度的测量值与挡板的大小无关。 若滑块在水平方向受一恒力作用，滑块将作匀加速直线运动，分别测出滑块通过相距S的2个光电门的始末速度和V1和V2则滑块的加速度： 2as=v12–v22 (1-2) 将式（1-1）代入（1-2）中 得： 2as=L2(1/t22-1/t12) (1-3) 其原理如图1. 气垫导轨与水平面的夹角为α 则 a=g*ginα. (1-4) 【待测物理量】： V〈物体运动速度〉、a〈物体运动加速度〉、g〈本地区的加速度〉、α〈气垫导轨与水平面的夹角〉、Δt〈物体在两光电门之间的运动时间〉． 【实验仪器及其使用介绍】： 气垫导轨、数字毫秒计、滑块、游标卡尺、垫块。 一、气垫导轨 气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。实物如下图所示：
《速度变化快慢的描述—加速度》教案设计 主备：陈宏泽时间：2012年9月 课题加速度课型新授课 第几 课时 课时教学目标(三维)知识技能目标 1.理解加速度的物理意义； 2.能说出加速度的定义、写出加速度的定义式和单位； 3.给出运动情景，能计算出加速度，并理解其含义； 4.在加速和减速情景下，能判定加速度的方向； 5.区别加速度、速度、速度变化量； 6.给出v-t图像，能判定加速度的大小； 过程方法目标 1.通过对加速度物理意义、定义、矢量性及与速度变化量的区 别的学习，体验对物理概念的学习方法。 情感态度与 价值观目标 1.通过探索用比值定义法得出加速度的概念，感悟到探索问题 解决问题的兴趣和学无止境的观点； 2.通过加速度的教学引导学生从现实的生活经历与体验出发， 激发学生的学习兴趣； 教学重点与难点教学重点 1.加速度的概念的确立； 2.区分速度、速度变化量、速度变化率； 3.在给定运动情景下，能计算出加速度，并理解其含义； 教学难点 1.在图像中会求出加速度。 2.理解加速度物理意义及加速度的方向，树立变化率的思想； 教学方法与手段教学 方法 教法 1.启发式教学有助于培养学生的思维想象能力； 2.探究式教学有助于调动学生的积极主动性； 3.类比教学法有利于学生理解掌握； 4.多媒体辅助法呈现视频、图片，增强学生的感性认识。 学法 1.类比法复习旧知识，巩固新知识，加深理解； 2.讨论、归纳法引起学生兴趣，提高分析归纳能力。 教学 手段 传统板书教学为主，多媒体演示教学为辅。 教案设计：陈宏泽
教学过程 教师行为 学生行为课程变化及处理阶 段 行为 新课引入通过前面几节的学习，使我们认识了描 述物体运动的一些基本物理量它们分别 是：（时间、位移、速度） 集体回答回顾运动学基本内容 我们周围物体的运动是丰富多彩的，如 运动路线的不同，运动快慢的变化，仅 用这几个量来描述是远远不够的。下面 有几个问题，请大家思考一下。 问题1：情景设疑 飞机、汽车、摩托车哪个快？ 点名回答 联系生活谈一谈，考 查学生的观察能力 大家的回答对否？请看一段精彩视频 “飞机赛车大比拼”，看后大家谈一谈体 会。 观看视频 学生们很快地回答该 问题，从而验证了固 有模式；在这样的前 提下，设置疑问，学 生的注意力立即调动 起来，会认真地观看 这一段视频资料。教师总结发言： 1.它们三者并非是匀速直线运动，它 们的速度发生了变化，这样的运动 称为变速运动； 2.它们最后的速度不同，飞机最大， 摩托车最小； 3.开始的时候，摩托车速度变得最快， 飞机速度变得最慢。 交流发言 依据学生的发言情 况，给予学生最大的 鼓励，最后教师发表 总结 新课讲解所以在变速运动我们还要引出一个物理 量来描述速度变化的快慢。即“加速度” 问题2：主动探究 我们如何定义“加速度”这一物理量呢？ 提示：回顾以前学过的一些描述快慢的 物理量的定义都是与时间、比值有关。 具体来说，如何比较快慢呢？ 猜想、发表意见 板书： 加速度 教案设计：陈宏泽
一、实验目的 1.学会秒表、米尺的正确使用。 2.理解单摆法测定重力加速的原理。 3.研究单摆振动的周期与摆长、摆角的关系。 4.学习系统误差的修正及在实验中减小不确定度的方法。 二、实验仪器 单摆装置，停表（精度为0.01s ），钢卷尺（精度为0.05cm ），游标卡尺（精度为0.02mm ）。 三、实验原理 单摆的振动周期决定于重力加速度g 和摆长L ，只需要量出摆长L 并测定摆动周期，就能够得到g 。 如图：当θ<5?时，圆弧可近似的看成直线，f 也可 近似的看成沿着这条直线，则有sin θ=x L ，f=Fsin θ= -mg x L =-m g L x 由牛顿第二定律得：a=f m 则有 a=-g L x 令ω=g L x 最终得单摆的运动方程为 X=A cos(ωt +2π+φ) 其中T=2π ω =2π√ g =4π2 L T 考虑到摆 球是有大小的，故g =4π2 L+ d 2T 摆长L 用米尺测量，摆球直径d 用游 标卡尺测量，周期T 用停表测量。 四、实验步骤 1.测量摆长L 。用米尺测量摆线支点与摆球顶点的距离l 。用游标卡尺测量小球的直径d ，则摆长L=l+d 2 。 2.测量摆动周期T 。用手把摆球拉直偏离平衡位置5度左右，让其在
一个垂直面内自由摆动，小球越过平衡位置瞬间开始计时，连续默数 。 100次全振动时间t，T=t 100 3.为了减小误差，重复测量5次将数据记录于下表中。 五、数据记录与处理
六、结果与讨论 兰州的重力加速度g=9.973±0.005m/s2,结果有偏差，原因有以下几点; 1、测量单摆周期时的反应时间。 2、在测量摆线长度时对最后一位数字的估读。 3、环境方面，温度、湿度、空气阻力的变化都会影响实验结果。 4、悬线质量的影响。 5、摆角角度的影响。 七、试验问题 1、直接测量单摆往返一次的时间会受到人的反应时间的影响，通过多次测量求平均值的方法可以减小误差。 2、1 11.4 3、受空气阻力影响摆幅越来越小，但其周期不变；用木球代替铜球时，因木球密度较小，受空气阻力的影响会变大。
1.4实验：用打点计时器测速度 班级：组别：姓名： 【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． 【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 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可以大致表示正点的瞬时速度，D、F两点离E点越近，算出的平均速度越接近正点的瞬时速度．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 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，填下表．从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速 五、用图象表示速度
高一物理《速度和加速度》的教案 (1)定义：速度等于物体运动的跟所用的时间的。 (2)公式： (3)物理意义：速度是表示的物理量。 (4)单位：国际单位为，符号是，常用单位还有：千米每时(km/h)，厘米每秒(cm/s)等。 1m/s=3.6km/h (5)速度是，它的方向就是的方向。 (1)定义：变速运动物体的位移跟发生这段位移所用时间的比值，叫做物体在这段时间(或位移)内的。 (2)公式： (3)平均速度表示做变速运动的物体在某一段时间(或位移)内 的平均快慢程度，只能粗略地描述物体地运动快慢。
(4)平均速度既有大小，又有方向，是矢量，其方向与一段时间内发生的方向相同。 (1)定义：运动物体经过的速度，叫瞬时速度，常称为速度;瞬时速度的大小叫，有时简称速率。 (2)物理意义：精确描述运动快慢。 (2)瞬时速度是矢量，其方向与物体经过某一位置时的运动方向相同，瞬时速率是标量。 答案：1、位移，发生这段位移，比值，物体运动快慢，米每秒，m/s，矢量，物体运动;2、平均速度，位移;3、某一位置(或某一时刻)，瞬时速率。 疑点突破 1、如何区分平均速度和瞬时速度 (1)平均速度与某一过程中的一段位移、一段时间对应，而瞬时速度与某一位置、某一时刻对应。
(2)平均速度只能粗略描述质点运动情况，而瞬时速度能精确的描述质点的运动情况。 (3)平均速度的方向与所对应的时间内位移的方向相同，瞬时速度的方向与质点所在位置的运动方向相同。 2、对瞬时速度的理解 在匀速运动中，由于速度不便，所以匀速直线运动的速度既是 平均速度，也是各个时刻的瞬时速度。 在变速运动中，平均速度随位移和时间的选取不同而不同。对 做变速运动的物体，我们在它通过的某一位置附近选一段很小的位移，只要位移足够小(即通过这段小位移所用的时间足够短)，那么这段小位移上的平均速度就是物体通过该位置的瞬时速度。 问题探究 (1)用什么方法判断同时启程的步行人和骑车人的快慢? (2)如何比较两个百米运动员的快慢?
——利用单摆测重力加速度 班级： 姓名： 学号： 西安交通大学模拟仿真实验实验报告 实验日期：2014年6月1日 老师签字：＿＿＿＿＿ 同组者：无 审批日期：＿＿＿＿＿ 实验名称：利用单摆测量重力加速度仿真实验 一、实验简介 单摆实验是个经典实验，许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法，根据已知条件和测量精度的要求，学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法，学习累积放大法的原理和应用，分析基本误差的来源及进行修正的方法。 二、实验原理 用一根绝对挠性且长度不变、质量可忽略不计的线悬挂一个质点，在重力作用下在铅垂平面内作周期运动，就成为单摆。单摆在摆角小于5°（现在一般认为是小于10°）的条件下振动时，可近似认为是简谐运动。而在实际情况下，一根不可伸长的细线，下端悬挂一个小球。当细线质量比小球的质量小很多，而且小球的直径又比细线的长度小很多时，此种装置近似为单摆。单摆带动是满足下列公式： 进而可以推出： 式中L 为单摆长度（单摆长度是指上端悬挂点到球重心之间的距离）；g 为重力加速度。如果测量得出周期T 、单摆长度L ，利用上面式子可计算出当地的重力加速度g 。 西安交通大学物理仿真实验报告
三、实验内容 1. 用误差均分原理设计单摆装置,测量重力加速度g. 设计要求: (1)根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法. (2)写出详细的推导过程,试验步骤. (3)用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g < 1%. 可提供的器材及参数: 游标卡尺,米尺,千分尺,电子秒表,支架,细线(尼龙线),钢球,摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制),天平(公用). 假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s; 米尺精度△ 米≈0.05cm;卡尺精度△ 卡 ≈0.002cm;千分尺精度△ 千 ≈0.001cm; 秒表精度△ 秒 ≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s 左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△ 人 ≈0.2s. 2. 对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否 达到设计要求. 3. 研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素的关 系,试分析各项误差的大小. 四、实验仪器 单摆仪，摆幅测量标尺，钢球，游标卡尺（图1-图4）
实验报告 一、 实验名称： 用打点计时器测速度 二、实验目的： 1. 理解打点计时器的原理，会正确使用打点计时器。 2. 掌握纸带上运动信息的处理方法。 3. 掌握用v-t 图象处理实验数据的方法。 三、实验原理：（略）见课堂讲解和实验报告册P2 四、实验器材：电火花计时器、纸带、刻度尺、电源等。 五、实验方法与过程： 1. 练习使用打点计时器： （1） 把打点计时器固定在桌子上，对照打点计时器的使 用说明书了解它的结构及作用 （2） 将打点计时器与交流电源相连接，并按照说明书将 纸带装好。 （3） 接通打点计时器的电源，用手水平地拉动纸带，打 点计时器就会在纸带上打出一行小点。随后立即关闭电源 （4） 取下纸带，给纸带编号，如：“纸带1” （5） 在“纸带1”上从某个点开始，向后数出若干个点，如果数出的个数为n ，由每两个点间的时间间隔可以计算出从打下第一个点到打下第n 个点过程中纸带运动的时间，用刻度尺测量出第一个点到第n 个点的距离。将上述数据填到“记录数据的表格中” 2. 用打点计时器测速度： （1） 重新给打点计时器装上纸带，用打点计时器再打出 两条纸带，给纸带编上号，如“纸带2”、“纸带3”。 （2） 在“纸带2”上，每隔0.1s 取一个点，在纸带上 分别标出A 、B 、C 、D 、E 、F 等点，测量出相邻点间的位移 ，记录在表二中，同时记录对应的时间 ，将上述数据记录到相应的表格中。 （3） 在“纸带3”上，选取点迹清晰、间距适当的几个 连续点，并标上0、1、2、3、4、5、6。测量出与各点相邻两点间的距离， 并计算出平均速度，把它当做打点计时器打下这个点时的瞬时速度，填入相应的表格，点0做为计时的开始，即t=0. 六、实验记录及处理 1.纸带采集 图为 一条已经编好计数点的纸带，其比例尺为1:2（图上距离/实际距离） 2.实验数据记录 表三：测纸带瞬时速度的数据记录表 坐标纸：