实验：用打点计时器测速度
一、教学目标
知识与技能
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
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能力,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,即要动手,又要动脑
5. 经历科学探究过程认识科学探究的意义,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. 体验用图象方法描述物理现象的乐趣,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?
1
1.4 实验：用打点计时器测速度同步练习
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？（ ）
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、关于误差，下列说法正确的是（ ）
A．仔细测量可以避免误差
B．误差是实验中产生的错误
C．采用精密仪器，改进实验方法，可以消除误差
D．实验中产生的误差是不可避免的，但可以设法尽量减小误差
5．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．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
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6、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（ ）
A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度
7、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（ ）
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
8、利用打点计时器打出的纸带（ ）
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
用打点计时器测速度
班级 姓名 日期 分组号
实验名称 用打点计时器测速度
实验目的：
1. 了解两种打点计时器的结构和工作原理。
2. 会安装使用打点计时器
3. 理解纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度。
实验原理：
设打点计时器打点的时间间隔为T，那么纸带上相邻两个点所表示的时间间隔是T。如果数出纸带上一系列点的总数为N，则打这些点所用的总时间为t=(N-1)T。如果测出这N个点之间的总距离s,则t时间内纸带运动的平均速度为。利用电磁打点计时器在纸带上记录的位移和时间，依据公式，测定某点瞬时速度。tsvvt2。
实验器材：打点计时器、学生电源、小车、纸带、直尺。
实验步骤：
1. 练习室用打点计时器
（1）.把打点计时器固定在桌子上，将纸带穿过限位孔，复写纸套在定位轴上，并压在纸带上。（电磁打点计时器接4~6V的交流电源，电火花打点计时器接220V的交流电源。）
（2）将打点计时器的两个接线柱分别与交流电源相连。
（3）打开电源开关，用手水平拖动纸带，在纸带上打出一系列的点，随后关闭电源。
2. 用打点计时器测速度
（1）.取下纸带，从能够看清楚的某个点开始，往后数出若干点，将数出点数n及这些点划分出来的间隔填入表中，依次计算出纸带的从第一个点到第n个点的运动时间t,将结果填入表中。 tsv（2）用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离x，并填入表中。
（3）根据纸带从第一个点到第n个点的运动时间t和距离x，计算出纸带在时间t内运动的平均速度v,并填入表中。
（4）整理实验器材。
（5）数据处理完成实验报告。
数据处理及误差分析：
实验记录
点数 间隔数 时间t/s 位移x/m 平均速度（m/s） 瞬时速度（m/s）
由实验数据可知，手拉动纸带运动时，速度不是恒定的。
实验误差来源：
1. 测量时点间间隔是带来的测量误差。
2. 拉动纸带时和水平方向有微小的倾角。
3. 纸带和计时器间有摩擦。
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：
