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实验：用打点计时器测量小车的速度【教学目标】1.知识与技能：（1）能熟练使用打点计时器。
（2）会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。
（3）会处理纸带求各点瞬时速度。
（4）会设计表格并用表格处理数据。
（5）会用v-t图像处理数据，表示运动规律2.过程与方法：（1）初步学习根据实验要求，设计实验，探究某种规律的研究方法。
（2）经历实验过程，及时发现问题并做好调整。
（3）初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。
3.情感态度与价值观：（1）体会实验的设计思路，体会物理学的研究方法。
（2）培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。
【教学重点】1.图象法研究速度随时间变化的规律。
2.对运动的速度随时间变化规律的探究。
【教学难点】对实验数据的处理。
【教学过程】一、导入新课。
教师提出问题：探究小车在重物牵引下的运动，研究小车速度随时间的变化规律。
让学生猜想：小车的速度随时间变化有几种可能：变化先快后慢；先慢后快；均匀变化等。
可结合速度图象描述猜想。
让学生进行实验设计：提示如何测量出不同时刻的物体运动速度；最后确定打点计时器测速度。
二、讲授新课。
（一）实验步骤及注意事项1.教师提问：用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材？学生回答：有滑轮的长木板、小车、带小钩的细线、钩码若干、打点计时器、纸带、刻度尺、导线、交流电源．2.教师提问：通过预习，同学们知道具体的实验步骤是什么吗？学生回答（抽取举手同学作答）教师诠释：①把附有滑轮的长木板放在实验台上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路，如图所示。
②把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上合适的钩码。
放手后，看小车能否在木板上平衡地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在车的后面。
③使小车停在打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点，再按同样的方法(不改变钩码个数)打出两条纸带。
第1.4课（实验）用打点计时器测速度一、实验原理1.两种打点计时器的比较电磁打点计时器电火花计时器结构示意图打点原理电磁作用下振针上下周期性振动打点脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴放电打点工作电压6 V 以下交流电源220 V 交流电源打点周期0.02 s 0.02 s阻力来源纸带与限位孔、复写纸的摩擦，纸带与振针的摩擦纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦，比前者小功能功能相同，都是计时仪器电磁打点计时器的工作原理如图所示，当给电磁打点计时器的线圈通电后，线圈产生磁场，线圈中的振片被磁化，振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动，由于交流电的方向每个周期要变化两次，因此振片被磁化后的磁极要发生变化，永久磁铁对它的作用力的方向也要发生变化．振动片的一端装有打点针，当纸带从针尖下通过时，便会打上一系列点．二、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220 V 交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等。
打点计时器的作用1. 测时间（直接测出，电源频率 50 Hz ，每隔 0.02 s 秒打一个点）。
2. 测位移（直接测出）。
3. 测纸带的速度（间接测出），研究物体的运动。
4.分析纸带 → 研究物体运动 用打点计时器测量瞬时速度 （1）测平均速度：x t∆=∆v 方法：先取计数点0，1，2，3，4……用刻度尺量出计数点间的距离（位移）Δx ，计入表格，同时记下对应的时间Δt ，然后根据公式算出平均速度。
（2）测瞬时速度：当Δt 无限小的时候，两点间的平均速度近似等于两点间某点的瞬时速度，故——用两点间的平均速度代替两点间某点的瞬时速度。
三、实验过程 1.实验步骤(1)把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面。
(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V 的低压交流电源上。
(3)接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点。
2019-2020年新人教版高中物理必修一1.4《实验：用打点
计时器测速度》教案8
一、学习目标
1.了解两种打点计时器的构造、原理和使用方法。
2.经历使用打点计时器的过程,能正确,熟练地使用打点计时器.
3．会利用打上点的纸带研究物体的运动情况，掌握一些处理数据的基本方法。
学习重点:打点打点计时器的使用方法和在实验中的作用
学习难点:正确熟练的使用打点计时器。
二、课前预习
一）认识打点计时器
1、打点计时器是一种
2、电磁打点计时器
1）结构：
2）工作电压是，当电源是50Hz时，每隔打一个点。
3)工作原理:当接通电源时，在的作用下，便振动起来，带动上下振动,这时如果纸带运动，就通过在纸上留下一行小点．
4)电磁打点计时器使用方法:
①固定:安装好复写纸并将打点计时器固定在桌子边缘或铁架台上。
②穿:将穿过限位孔与墨粉纸盘。
③定:将打点计时器接入50Hz交流电源，电压从4 V开始，观察振动情况，若振动片振幅较小再升高电压至6 V。
④接:启动电源，然后拖动纸带（或释放物体）打出点,观察点迹是否.
⑤关:打完点后，立即电源
5）注意事项：
①工作电流为
②工作电压为以下
③实验前检查打点的稳定性和清晰程度
④使用时应先，待打点计时器稳定时再拉动纸带或释放物体
⑤手拉动时，速度应适当一些，以防打的点迹太密集
3、电火花打点计时器
1)结构：
2）工作电压是，
3）工作原理：使用时，套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔．接通交流电源，按下开关时，计时器发出的脉冲电流经、到纸盘轴，产生放电．当电源是50Hz时，它每隔打一个点。
4)电火花计时器使用方法:
①固定:安装好并将打点计时器固定在边缘或铁架台上。
②穿:将纸带穿过与
③定:将打点计时器接入交流电源。
④接:启动电源，然后拖动（或释放物体打出点并观察点迹是否清晰.
⑤关:打完点后，立即关闭电源
对比两种打点计时器
二）练习使用打点计时器
实验目的：利用打出的纸带研究物体的运动
实验器材：
实验步骤：
(1)将电火花计时器固定在上，检查是否已经正确地套在纸盘轴上。
(2)把纸带装好
(3)把电火花计时器的电源插头插在的交流电源上。
(4)按下，用手水平地拉动，纸带上就打出一行小点，随后立即电源．
快乐体验:
1．接通电源与释放纸带（或物体），这两个操作时刻之间的关系应当是( )
A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电
C．释放纸带的同时接通电源D．先接通电源或先释放纸带都可以
2.打出的点迹不够清晰的原因可能是？
A：电源电压偏低
B：永磁体磁性不足
C：振针位置过高
D：复写纸陈旧
2．一学生在练习使用打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，你能告诉他可能的原因吗?( )
A．打点计时器错接在直流电源上B．电源电压过低
C．打点计时器使用的电压过高D．振针到复写纸片的距离太小
3.对纸带上的点迹说法正确的是？( )
A：点迹记录了物体运动的时间。
B：点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。
C：点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。
D：点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
思考:对于从实验中得到的纸带，纸带上的点有疏有密，那点迹密集的地方表示物体运动的速度（“较大”或“较小”）。
4．根据你刚才打出的纸带，你可以不利用公式就能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
利用公式你会计算的物理量是( )
那么要计算平均速度你需要测量哪些物理量?
•若交流电的频率为50Hz，如果每5个点选一个计数点，那么，相邻计数点之间的时间为多少呢?
课下探究:
• 1.设计表格计算你手拉纸带在几段时间内的位移和平均速度
•
• 2.能估测纸带上某时刻的瞬时速度吗?如何做?那样做的根据是什么?设计表格求出几个时刻的瞬时速度.
三）纸带的处理：研究物体的运动
1、测DG段内的平均速度
（1）需测量的量：
（2）关系式：
2、测量手拉纸带在几段时间中的平均速度
思考（1）如何选取计数点？
（2）如何测量两点之间的长度误差会比较小？（3）设计表格
3、如何测出E 点的瞬时速度？ 测量原理是什么？
思考讨论：两点之间的距离越小越好吗？ 练习测量纸带在你取的计数点的瞬时速度
4、速度时间图像
在速度—时间图象（或v —t 图象）中，横坐标表示 ，纵坐标标表
示 。
从图象中可以直接看出的信息有 。
思考：、实验中的误差主要来源于 。
三、经典例题
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 ．平均速度
D ．瞬时速度 例2、在用打点计时器测定小车速度的实验中得到一条纸带，从比较清楚的点
△t /S
△x /m 2-4
0-2 3-4
2-3 1-2 0-1 区间 •表1 手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度
/( 1
- ∙ s
m v
开始，每五个打印点取一个计数点，分别表明0、1、2、3…，量的0与1两点间的距离1s ＝30mm ，2与3两点间的距离为3s ＝48mm ，则小车在0与1两点间的平均速度1v ＝ m/s ，在2与3两点间的平均速度3v ＝ m/s ，据此可判断小车做 运动。
例3、采取下列那些措施，有利于减少纸带因受摩擦而产生的误差？（ ） A. 该用6v 直流电源 B. 电源电压越低越好
C. 用平整的纸带，不用皱折的纸带
D. 纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜
例4、打出的点迹不够清晰的原因可能是？（ ） A ：电源电压偏低 B ：永磁体磁性不足 C ：振针位置过高 D ：复写纸陈旧
E ：振动片不在永磁体的中央 四、巩固练习
1.对纸带上的点迹说法正确的是？ A ：点迹记录了物体运动的时间。
B ：点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。
C ：点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。
D ：点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
2、打点计时器的电源频率为50Hz 时，振针每隔 s 打一个点。
现用打点计时器测定物体的速度，当实际的电源频率低于50Hz 时，如果仍按50Hz 来计算，则测得的平均速度值将比真实值偏 。
3、一学生在练习使用打点计时器时，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 、电源电压不足
C 、打点计时器使用的电压过高
D、振针到复写纸片的距离太小
4、如图所示是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、
5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，名计数点到0点的距离如图所示，求出1、2、3、4、5等计数点的瞬时速度并画出速度—时间图象
5、总结填表：（电磁打点计时器）
练习详解
该学案可以结合与之配套的教案（一种非常适合学生自学的详细教案，模拟真实的课堂教学情境，无坡度引入）使用，例题答案见教案。
1. ABD
2. 0.02s ；小 频率是50Hz 时，相邻两打印点间的时间间隔为0.02s ，当频
率小于50Hz 时，据f
T 1
=
可知打点间隔将变大，如果仍以50Hz 算那就将时间算得比真实值小了，据t
s
v =知v 值偏大。
3. CD
4. s m v /20.021.0109.321=⨯⨯=
- s m v /40.021.010)0.11.9(2
2=⨯⨯-=- s m v /61.021.010)9.31.16(2
3=⨯⨯-=-
s m
v /69.021.010)0.98.22(2
4=⨯⨯-=-
s m v /70.02
1.010)1.161.30(2
5=⨯⨯-=-。
