高一物理人教版必修一 1.4实验：用打点计时器测速度

§1.4 实验：用打点计时器测速度（2课时）

一、教学目标（三维）

1、知识与技能：（1）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．．、多看．．、多动手．．．

“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。教师加强示范作用，学生规范训练

【2018资源大赛】【高中组】2019年高一物理必修一实验专题练

专题03 用打点计时器研究自由落体运动

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

1．某同学用如图甲所示测量自由落体加速度g，得到如图乙所示的一段纸带，他每两个点取一个计数点（已知交流电频率为50Hz），测得AB=7.65cm， BC=9.17cm．

(1)让重锤拉着一条纸带自由下落，通过打点计时器在纸带上打点，若要完成该实验，除图中的实验器材外，必需的器材还有______填字母序号

A．天平 B．刻度尺 C．秒表

（2）为了减小误差，重物应选_____（填入正确选项前的字母）

A．木块 B．铁块 C．塑料块

（3）打B点时重物的瞬时速度vB=_________ ，测得自由落体加速度g=__________，（结果均保留两位有效数字）

2．用“滴水法”可以测量重力加速度g，具体操作方法是：

（1）将一只空铁皮水桶倒置在水龙头的正下方，可以十分清晰地听到水滴滴到桶底上的声音。细心地调整水龙头的阀门或水桶的高度，使得后一个水滴离开水龙头的同时，恰好听到前一个水滴撞击桶底的声音。

（2）听到某次响声时开始用秒表计时，并数“0”，以后每听到1次响声就顺次加1，数到“100”时停止计时。

（3）用尺子量出水龙头滴水处到桶底的高度。

如果停止计时的时候，秒表上的读数是50 s，水龙头滴水处到桶底的高度为122．5 cm，请你根据以上实验及其数据，计算出当地的重力加速度为________。

3．用打点计时器测定重力加速度，装置如图甲所示。

(1)如果实验时所用交流电频率为50Hz，已知当地的重力加速度大约为9.79m/s2，某同学选取了一条纸带并在该纸带上连续取了4个点，且用刻度尺测出了相邻两个点间距离，则该同学所选的纸带是(图乙所示) __

(填写代号即可)

》》》》》》》》》积一时之跬步 臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《

马鸣风萧萧

高中物理学习材料

（马鸣风萧萧**整理制作）

1．电磁打点计时器的打点周期取决于 （ ）

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．对纸带上的点迹说法正确的是？（ ）ABD

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

3．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

4．关于接通电源和释放纸带（物体）的次序，下列说法正确的是（ ）A

A．先接通电源，后释放纸带

B．先释放纸带，后接通电源

C．释放纸带同时接通电源

D．先接通电源或先释放纸带都可以

5、根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是（ ）AB

A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度

6、当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列说法正确的是（ ）ABD

A．点痕记录了物体运动的时间

B．点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移

C．点在纸带上的分布情况，反映了物体的形状

D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况

7、利用打点计时器打出的纸带（ ）BC

A．能准确地求出某点的瞬时速度

B．只能粗略地求出某点的瞬时速度

C．能准确地求出某段时间内的平均速度 》》》》》》》》》积一时之跬步 臻千里之遥程《《《《《《《《《《《《

马鸣风萧萧 D．可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度

第4节实验：用打点计时器测速度

一、实验目的

1．了解两种打点计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用。

2．理解根据纸带测量速度的原理，学会粗略测量瞬时速度。

3．能利用v -t图像分析物体的运动。

二、实验原理

1．两种打点计时器的对比

电火花计时器 电磁打点计时器

结构图示

工作电压 220 V交流电 6 V以下交流电

打点方式 周期性产生电火花 振针周期性上、下振动

打点周期 0.02 s 0.02 s

记录信息 位置、时刻和位移、时间

2．电磁打点计时器的工作原理

如图1-4-1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。

图1-4-1

3．电火花计时器的工作原理

电火花计时器是利用电火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器。使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条纸带间，当接通220 V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，于是在运动的纸带上就打出一列点迹。

4．测平均速度、瞬时速度的原理

与运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的位置，用刻度尺测出两个计数点间的位移Δx，这两点间的时间间隔Δt，则平均速度v＝ΔxΔt。当Δt很短时，可以认为ΔxΔt为t时刻的瞬时速度。

三、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。

四、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。