高中实验：用打点计时器测速度教学设计教案

高中用打点计时器测速度学案教案Revised by Petrel at 2021课时: 时间 :年月日主备人：徐保东审阅人: 李德宝阅读教材中的实验步骤提示并思考1、电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置?2、启动电源和拉动纸带的顺序可否颠倒为什么3、开启电源打点完毕后要及时关闭电源，这样做有什么好处?4、怎样根据纸带判断物体运动的快慢？5、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（计时点和计数点的区别）[课堂训练]打在纸带上的点，记录了纸带的运动时间．如果把纸带和运动的物体连接在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置．研究纸带上的点子之间的间隔，就可以了解运动物体在不同时间内发生的位移，从而了解物体的运动情况．请你用简短的语言描述图1·4—3所示每条纸带记录的物体的运动情况．三、用打点计时器测量瞬时速度根据平均速度和瞬时速度的的联系，思考怎样近似计算某时刻或某位置的瞬时速度？示例：如图1—4—4，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，填人教材第23页中设计好的表1中．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，抄人教材第24页表2中．从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况．四、用图象表示速度请同学们先看课文并回答，怎样用图象来表示物体在不同时刻物体的瞬时速度呢提示：在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的速度，用横坐标表示时间，根据表中各时刻的速度．将(v，t)作为一组坐标在图象中描点，将点连线后得出的图象称为速度一时间图象(v—t图象)，简称速度图象．为什么要用一条平滑的曲线来“拟合”这些点？如何画图？。

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。

教案设计：《实验：用打点计时器测速度》一、教学目标1. 让学生了解打点计时器的工作原理及使用方法。

2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

3. 引导学生掌握速度的计算方法，培养学生的实验操作能力和团队协作能力。

二、教学内容1. 打点计时器的工作原理及使用方法。

2. 速度的计算公式：v = x/t。

3. 实验操作步骤及注意事项。

三、教学重点与难点1. 重点：打点计时器的工作原理，速度的计算方法。

2. 难点：打点计时器的使用，实验数据的处理。

四、教学方法1. 采用讲授法讲解打点计时器的工作原理和速度计算公式。

2. 采用实验法进行速度测量实验，培养学生的实践操作能力。

五、教学过程1. 导入：回顾上次课的内容，引出本次课的主题《实验：用打点计时器测速度》。

2. 讲解：讲解打点计时器的工作原理和速度计算公式。

3. 实验操作：学生分组进行实验，教师巡回指导。

4. 数据处理：学生根据实验数据计算速度，教师检查并给予指导。

7. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。

六、教学评价1. 评价学生对打点计时器工作原理的理解程度。

2. 评价学生对速度计算公式的掌握情况。

3. 评价学生的实验操作技能和数据处理能力。

4. 评价学生在实验过程中的团队协作和交流能力。

七、教学资源1. 打点计时器及其配件。

2. 实验桌椅和实验器材。

3. 实验指导书和教材。

4. 电子秤和尺子。

八、教学步骤1. 检查打点计时器是否正常工作。

2. 学生分组，每组一台打点计时器。

3. 引导学生按照实验步骤进行操作，记录数据。

4. 指导学生正确处理实验数据，计算速度。

5. 组织学生进行交流讨论，分析实验结果。

九、教学反思2. 教师要关注学生在实验过程中的表现，发现并解决问题。

3. 教师要关注学生的学习效果，及时调整教学方法和策略。

十、课后作业a. 打点计时器的工作原理是什么？b. 如何正确使用打点计时器？c. 速度的计算公式是什么？d. 实验过程中遇到了哪些问题？如何解决？e. 从实验中你学到了哪些知识？十、教学计划1. 课时安排：本节课计划用2课时完成。

§1.4实验：用打点计时器测速度一、三维目标知识与技能1. 理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(时间和位移)2. 会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度3. 明确速度---时间图象的物理意义,描点法画图象的方法,并画出该实验的速度---时间图象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水平2. 通过实验得出物体的运动信息,用数学的方法表述出来.培养学生获取信息处理信息的水平,体会处理问题的方法,领悟如何间接测量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水平,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,即要动手,又要动脑5. 经历科学探究过程理解科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体的运动情感态度价值观1. 感受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实际生活的意识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秘3. 体验用图象方法描绘物理现象的乐趣,培养学生用数学方法处理物理问题的意识4. 培养学生的交流与合作精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,并养成尊重他人的习惯二、教学重点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---时间图象,并从中获取物理信息三、教学难点处理纸带的方法,用描点法画图象的水平教具准备课件投影仪幻灯片课时安排2课时第1课时四、教学设计[新课导入]（5分钟）测定物体的运动速度并不是一件容易的事,特别是物体的速度在持续变化时.为了简化我们今天只研究物体的直线运动.当物体沿直线运动时,其位移在持续变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体的运动信息.怎样记录呢?课堂活动请同桌的两位同学合作用彩笔和纸带模拟打点计时器.思考1. 彩笔打出的点能不能准确记录纸带的位置?2. 在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有无影响? 学生讨论：总结：彩笔打出的点能够记录纸带的位置.但在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有影响(拉的越慢纸带上点越密,反之就会越稀疏)考虑到用手打点的时间间隔不能准确相等,所以无法准确测定物体的运动速度.原因在哪? 生：原因出在用手打点时的时间间隔不能严格相等,要是有一台打点时间间隔严格相等的仪器问题就能够解决了.新课教学（25分钟）师：我们今天要介绍的打点计时器就是能够精确记录时间间隔和位移的仪器.一电磁打点计时器1．振片 2。

1.4 实验：用打点计时器测速度【三维目标】知识与技能：1、了解电磁打点计时器和电火花计时器的构造、差异及功能。

2、能够阅读产品说明书，掌握打点计时器的使用方法。

3、初步学会从纸带上获取时间和位移等实验数据信息进行处理，测定物体的速度。

4、学会建立物体运动v—t图。

过程与方法：1、通过实验探究过程，了解物理学的研究方法，培养学生信息收集和处理能力，分析、解决问题能力和交流、合作能力。

2、初步了解用图象描述和研究物理过程的方法，体会数学在物理知识中的应用。

情感态度和价值观：1、在实验活动中，培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学精神。

2、在探讨问题的过程中，鼓励学生主动与他人使用，交流思想，感受团队精神，体验探索的乐趣。

【重点难点】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．图象的画法及对图象理解。

【教学过程】（一）打点计时器电磁打点计时器原理：被交变磁场磁化的振片在永久磁铁的作用下振动，振针打在复写纸上使纸带上打出一系列的点。

电火花计时器原理：（二）练习使用打点计时器（步骤详见课本P22）〖思考与讨论〗注意：1．电源电压要符合要求：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材。

3．应先接通电源，待打点稳定时再拉动纸带。

4．手拉纸带时，速度应快一些，以防止点迹太密集。

（三）用打点计时器测量瞬时速度测量方法：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：理论上讲如果这两点离E点越接近（即Δt越短），这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是实际操作时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。

（四）用图像表示速度（直线运动）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。

1．v-t图象的画法以速度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。

1.4 实验：用打点计时器测速度一、知识与技能1.了解实验室要求、应注意的安全事项、进行物理实验的意义。

2.学会使用打点计时器在纸带上记录时间和位移，并能描述不同时间段对应的位移。

3.能画出v-t图象，知道v-t图象表示的物理含义。

二、过程与方法1.观察分析打点计时器的结构，了解其原理。

2.通过实验操作培养学生的动手能力、分析解决问题的能力。

3.通过画v-t图象，培养学生处理实验数据的能力。

三、情感、态度与价值观1.通过物理实验，使学生感到物理与生活密切相关，并且非常有用、有趣。

2.引导学生注意观察生活，并在生活中关注物理现象、体会体验物理规律。

教学重点打点计时器的使用与纸带的处理方法和技巧。

教学难点获取信息并处理分析数据。

教学过程一、导入新课1.同桌之间，一位同学手拿一支彩色画笔，另一位同学牵动一条宽约1 cm的长纸带，使纸带在笔下沿着直线缓慢向前移动。

按照一定的时间间隔点击纸带（比如每秒1次，或每秒2次），比比看，看谁牵动纸带的速度变化最小。

想一想，相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系？牵动纸带的快慢不均匀，对相邻两点所表示的时间有没有影响？2.两位同学竞走比赛，为了比较他们的运动情况，现在让每位同学都提着底部穿孔、漏沙比较均匀的两个沙袋一起竞走，然后通过他们的漏沙情况来判断他们的匀速运动情况和加速情况。

板书：实验用打点计时器测物体的速度。

二、进行新课教师点评导入：物体沿直线运动时，其位移在不断变化，要研究物体的运动，我们首先要准确记录物体运动的信息。

直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的，我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移，再经过计算或作图来判断物体的运动情况。

在实验中，我们可以使用秒表和尺子，直接测量物体运动的时间和位移，但当物体运动速度太快时，采用这种方法的测量误差较大。

打点计时器就是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器，我们可以通过测量位移和时间来计算物体运动的速度以及速度的变化快慢。

用打点计时器测速度教案教案：用打点计时器测速度教学目标：1.了解什么是速度，能够描述速度的概念和计算方法。

2.掌握使用打点计时器测量速度的实验方法。

3.学会使用实验数据计算速度。

教学准备：1.手持打点计时器2.直线轨道3.小车/小球4.计时器5.长尺子/测量仪器6.纸和笔教学过程：Step 1：引入活动（约5分钟）教师可以开始此教案前，先引入活动。

可以提问学生们，什么是速度？他们在生活中如何描述速度？让学生们简单描述几个速度场景，如跑步、自行车骑行、汽车行驶等。

引导学生们思考速度与时间和距离之间的关系。

Step 2：引入打点计时器（约5分钟）将手持打点计时器展示给学生们。

解释打点计时器的原理和使用方法。

（示范操作）使用打点计时器，可以帮助我们轻松、准确地测量速度。

Step 3：实验准备（约10分钟）1.学生分成小组，每个小组分配一条直线轨道、小车/小球，并放置在桌面上。

2.学生使用尺子或测量仪器测量轨道的长度，并记录下来。

确保每个小组轨道长度一致。

3.学生在轨道上标出起点和终点，并记录下起点和终点的位置。

4.学生使用打点计时器和计时器准备进行实验。

Step 4：实验步骤（约30分钟）1.学生将小车/小球放在轨道起点。

2.一个学生使用打点计时器，一个学生使用计时器。

3.学生A按下打点计时器的按钮，学生B同时开始计时。

4.学生A轻推小车/小球，让它沿轨道滑行到终点。

5.学生B在小车/小球到达终点时停止计时。

6.学生A在小车/小球到达终点时停止打点计时器。

7.学生A和学生B记录下给出的数据。

Step 5：计算速度（约15分钟）1.学生计算小车/小球的速度。

速度（v）=距离/时间。

2.学生根据实验数据计算速度，并填写到记录表中。

Step 6：数据分析（约15分钟）1.学生将各小组的实验数据进行总结，并填写到数据表中。

2.学生使用数据进行分析，讨论速度的变化情况。

可能存在的因素包括小车/小球的质量、起始位置、施加的力等。

第一章第四节实验：用打点计时器测速度姓名班级实验时间实验目标：一、知道打点计时器的构造和原理，学会利用打点计时器，能按照打出的纸带计算打几个点所用的时间，会计算纸带的平均速度，能按照纸带粗略测量纸带的瞬时速度，熟悉v-t 图象，并能按照v-t图象判断物体的运动情况。

二、通过速度测量进程的体验，领悟两个方式：一是用图象处置物理数据的方式；二是极限法或说无穷趋近法，增强一个熟悉，实验是查验理论的标准。

实验器材：电源（220V电源或学生电源），打点计时器，纸带，刻度尺（最好是塑料透明的），导线实验准备：一、仔细观察电磁打点计时器和电火花计时器，对照讲义，比较它们的异同。

二、两类打点计时器的打点时间距离是多少？3、分析纸带时，如何计算纸带的平均速度。

4、瞬时速度是咱们引进测量出来的，你知道用什么方式求出的速度可以代替某点的瞬时速度吗？五、从器材上读取的数据是原始数据，原始数据是宝贵的实验资料，要严肃对待，要整齐的记录，妥帖保留。

实验原理：一、电磁打点计时器。

讲义P21 二、电火花计时器。

讲义P21电火花计时器与电磁打点计时器的比较：按照讲义P22“练习利用打点计时器”进行实验（重复两次）1．利用实验纸带填写表一。

表一：2．利用实验纸带一，每隔取一个点，在纸带上别离标出A、B、C、D、E、F等点，测量出相邻点间的位移△x,记录在表二中，同时记录相对应的时间，以测量该点的平均速度。

表二：3．利用纸带二，用0、A 、B 、C 、D 、E 在纸带上标出持续几个点。

计算出与各点相邻两点间的平均速度，把它看成计时器打下这个点时的瞬时速度，填入表三中，点0作为计时的开始，即t=0。

表三：4．在座标纸上成立以速度v 为纵轴，以时间t 为横轴的直角坐标系，按照表三的数据注意事项：1． 要认清楚你利用了哪一种类型的打点计时器，电磁打点计时器要利用10V 以下的交流学生电源；而电火花计时器则直接利用220V 的交变电流。

2． 开头的点迹很密集，这是由于先接通电源后拉动纸带和开始时的速度比较慢而造成的，数点时不能从开始处数，而要向后看，从能够看清的某个点开始。

《用打点计时器测速度》教学设计教学设计：用打点计时器测速度一、教学目标1.理解速度的概念和计算方法；2.学会使用打点计时器测量速度；3.培养学生观察、分析和探究能力。

二、教学准备1.打点计时器；2.平直的跑道；3.计时器；4.实验笔记本。

三、教学过程Step 1 引入新知识1.引入问题：同样的物体在不同的时间内运动同样距离的速度会有所不同吗？为什么？2.引导学生思考内容：请对此进行思考并简单说一说你的观点。

Step 2 导入概念1.教师介绍速度的定义：速度是物体在单位时间内移动的距离。

2.引导学生理解速度的计算方法：速度=移动的距离/移动所需的时间。

Step 3 实验设计1.教师向学生介绍实验设备：打点计时器、跑道和计时器。

2.学生分组设计实验方案：每个小组选择一个物体，在不同的时间间隔内测量其在跑道上移动的距离，并使用打点计时器测量移动所需的时间。

3.学生记录实验方案和所用设备：实验方案：选择一个物体，在跑道上划出一段固定的距离，使用打点计时器测量物体在不同时间间隔内的移动距离，然后使用计时器测量物体移动所需的时间。

所用设备：打点计时器、跑道、计时器。

4.学生讨论和选择适当的实验距离和时间间隔。

Step 4 实验操作1.学生根据实验方案进行实验操作。

2.学生使用打点计时器测量物体在不同时间间隔内的移动距离，并记录数据。

3.学生使用计时器测量物体移动所需的时间，并记录数据。

Step 5 数据分析与讨论1.学生整理和分析实验数据，计算物体在不同时间间隔内的平均速度。

2.学生讨论结果：同样的物体在不同的时间内速度是否相同？是否存在变化？为什么？Step 6 实验总结1.教师对实验结果进行总结：同样的物体在不同的时间内速度是不同的，这是因为速度的计算是移动的距离除以移动所需的时间。

2.引导学生总结：物体的速度受到时间的影响，速度随时间的变化而变化。

四、教学延伸1.针对优秀生补充讲解其他物理量的计算方法，如加速度等。

§ 1.4实验：用打点计时器测速度（2课时）一、 教学目标（三维）、 知识与技能：（）知道计时器种类、结构、工作电压和频率（周期）（2 ）掌握打点计时器的原理及其使用方法（3） 掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力（4） 能测定平均速度，画出 v-t 图象，通过图象来分析物体的运动情况2、 过程与方法：（1）能分析、处理实验过程中出现的问题（2） 掌握建立图像的一般规律，了解用图象研究物理问题的方法（3） 掌握在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度这一近似方法3、 情感、态度和价值观：（1）注意培养学生养成良好的实验习惯和实验及科学态度（2）注意培养学生的尊重原始测量的数据这一实事求是的科学态度 二、 设计思路本课是高中阶段的第一堂涉及实验的课程，使学生养成良好的实验习惯和实验态度显得非常重要，而且打点计时器是一个既重要又较难的实验，应该让学生多想“用打点计时器测速度”，对于刚进入高一的学生来说常常有许多疑惑：什么是打点计时器，如何使用打点计时器，又如何利用打点计时器测速度， 如何利用测出的速度对物体的运动状态进行分析等，因此本课也应该围绕这些问题来而展开教学活动。

在这些问题中如何使用打点计时器在纸带上打出清晰的点是关键 （当然后几个问题都很重要） ，以后的学习过程中会多次遇到，因此在教学过程中应采用边讲.边.做..的方式，特别要让学生多练， 遇到问题也 要让学生多想，激发他们探究的热情，并引导学生试着解决这些问题，从中体验成功的喜悦。

三、教学重点、难点1、 教学重点及其教学策略：重点：打点计时器的使用方法教学策略：通过实验探索、观察思考和实际演练来加深理解2、 教学难点及其教学策略：难点：对纸带上记录的原始数据进行处理测定瞬时速度，画出 V-t 图象，并通过图象来分析物体的运动情况教学策略：采用边讲边做的方式，遇到问题让学生多思考，激发他们探究的热情，并引导 学生试着解决这些问题。