高中物理第1章第4节14实验用打点计时器测速度教案新人教版

《用打点计时器測速度》教学设计【课题】用打点计时器測速度【教材】人民教育出版社《物理》必修I 第一章第四节【课型】实验课【课时】1课时【教材分析】内容分析一、打点计时器原理及构造；二、练习使用打点计时器；三、用打点计时器测量瞬时速度；四、用图像表示速度、v—t图像。

强调能力的培养，如阅读仪器说明书、从图像获取数据、分析数据、用图像描述研究物理过程的能力。

教材的地位和作用课本P24-25问题与练习中出现了匀速、匀加速、匀减速运动的图像，编者的意图是巩固速度与瞬时速度的意义，加深对图像的理解，为下一节《加速度》的教学做准备。

新旧教材的对比如上表所示，从课题的名称、编排、内容上有很大变化。

旧教材放在实验里。

新教材放在了课本里，用较为正式、较长的篇幅，共7页来介绍，可见其地位的变化。

老教材只要求测量手的运动平均速度，判断是否做匀速运动。

新教材强调了能力的培养，如阅读仪器说明书、从图像获取数据、分析数据、用图像描述研究物理过程的能力。

【学生学情分析】1.学生已经具备的知识准备有：平均速度和瞬时速度的概念，长度的测量方法，即刻度尺的使用。

2.学生的障碍：瞬时速度和平均速度的区别，记录、处理实验数据时有效数字位数问题。

【教学目标】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学会建立物体运动的v—t图象。

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。

情感态度与价值观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合作，交流思想，感受团队精神体验探索的乐趣。

【重点难点】本节重点：①学会使用打点计时器。

实验：用打点计时器测速度重/难点重点：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。

难点：处理纸带的方法，用描点法画图象的能力。

重/难点分析重点分析：电磁打点计时器靠电磁带动探针振动通过复写纸打点。

电火花计时器靠产生电火花放电蒸发墨粉打点。

要注意使用方法和领悟注意事项。

通过纸带用包含某点在内的一段时间内的平均速度粗略表示该点的瞬时速度。

速度时间图象：以时间为横轴，速度为纵轴，描点连线作图象。

难点分析：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。

突破策略一、电磁打点计时器电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为4 V～6 V。

当电源的频率是50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点。

通电以前，把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。

当接通电源时，线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化，振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。

由于振动片的磁极随着电流方向的改变面不断变化，在永久磁铁的磁场作用下，振动片将上下振动，其振动周期与线圈中的电流变化局期一致，即为0.02s。

位于振片一端的振针就跟着上下振动起来，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列小点。

二、电火花计时器使用时电源插头直接插在交流220V插座内，将裁成圆片(直径约38mm)的墨粉纸盘的中心孔套在纸盘轴上，将剪切整齐的两条普通有光白纸带(20mmX700mm)从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过，并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间。

这样当两条纸带运动时，也能带动墨粉纸盘运动，当按下脉冲输出开关时，放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度。

1.4实验用打点计时器测速度一、教材分析物理学是一门以实验为基础的自然科学.本节课为实验课，目的是让学生自主探究学习打点计时器的使用方法，测定物体牵引纸带的速度，并尝试用图象的方法来表示速度随时间变化的关系.根据瞬时速度是在无限短时间内的平均速度的思想方法，让学生用求平均速度的方法，粗略表示物体运动的瞬时速度.二、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、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—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—时间图象，能从图象中获取有用的信息.过程与方法1.通过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来.培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法.2.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.情感态度与价值观1.体验用图象的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.培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神.2.培养学生合作与交流的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯.三、教学重点1.学会使用打点计时器.能根据纸带计算物体运动的瞬时速度.2.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.四、教学难点处理纸带的方法，用描点法画图象的能力.五、教学过程［新课导入］【课堂活动】作为同桌的两位同学合作，简易模拟打点计时器.1.同桌两位同学之间，一位同学手拿一枝彩色画笔，另一位同学牵动一条宽约1 cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线缓慢向前移动.你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?以上探究活动目的是让学生体验打点计时器通过打点达到计时目的的原理.学生做完后讨论.生：相邻两点间的距离随着牵动纸带的速度的增大而加大.纸带运动的快慢不均匀，点子的间隔也不均匀，但对相邻两点间的时间间隔没有影响.［新课教学］师：在以上的活动中，同学们认识到了打点可以体现物体运动的快慢.今天我们就来学习用打点计时器测定物体运动速度的方法，并用图象把这些速度形象地表示出来.一、电磁打点计时器教师布置学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点：观察打点计时器并阅读其使用说明书，明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，如图1－4－1所示.工作电压为4 V～6 V.当电源的频率是50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点.通电以前，把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面.当接通电源时，线圈产生的交变磁场使振动片（由弹簧钢制成）磁化，振动片的一端位于永久磁铁的磁场中.由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化，在永久磁铁的磁场作用下，振动片将上下振动，其振动周期与线圈中的电流变化周期一致，即为0.02 s.位于振片一端的振针就跟着上下振动起来.这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列小点.图1－4－1 电磁打点计时器【交流与讨论】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？生：工作原理中是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向，从而促使振动片上下振动，并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致.若使用50 Hz的交流电，打点的时间间隔为0.02 s.这个值正好是电源频率的倒数.二、电火花计时器教师布置学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点：观察打点计时器并阅读说明书，明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法.电火花计时器电火花计时器的外形如图1－4－2所示，它可以代替电磁打点计时器使用，也可以与简易电火花描迹仪配套使用.图1－4－2使用时电源插头直接插在交流220 V插座内，将裁成圆片（直径约38 mm）的墨粉纸盘的中心孔套在纸盘轴上，将剪切整齐的两条普通有光白纸带（20 mm×700 mm）从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过，并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间.这样当两条纸带运动时，也能带动墨粉纸盘运动，当按下脉冲输出开关时，放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度.也可以用上述尺寸的白纸带和墨粉纸带（位于下面）做实验，还可以用两条白纸带夹着一条墨粉纸带做实验；墨粉纸可以使用比较长的时间，一条白纸带也可以重复使用，应注意降低实验成本.【交流与讨论】从原理上考虑，电火花计时器跟电磁打点计时器相比，哪个更好些，误差可能会更小？生：电火花计时器可能会更好些，因为电磁打点计时器中振针和纸带间的摩擦会更大些.教师评论并系统总结.师：电火花计时器使用中运动阻力极小，这种极小阻力来自于纸带运动的本身，而不是打点产生的，因而系统误差小，计时精度与交流电源频率的稳定程度一致（脉冲周期不大于50 μs，这一方面也远优于电磁打点计时器），同时它的操作简易，使用安全可靠（脉冲放电电流平均值不大于5 μA）.师：打点计时器能记录哪些信息？生：时间和位移.下面的时间交给学生自主探究.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.指导学生动手练习使用打点计时器，并引导学生思考：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？【交流与讨论】针对问题，学生讨论实践后回答.问题1.电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置？生：将复写纸套在复写纸定位销上，推动调节片，可调节复写纸位置.将纸带从复写纸圆片下穿过.问题2.振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调整？生1：可检查压纸框的位置是否升高，而阻碍了振动片，振针打不到纸带上，可将压纸框向下压恢复其原来位置.生2：可能是复写纸该换新的了.生3：可能是振动片的振幅太小，可调整振动片的位置.生4：可能是振针的位置太高，调整振针的位置，直到打出点为止.生5：我选的电压在4 V和6 V的情况下，打点的清晰度有点差别，电压高的时候稍清晰，所以可调高一点电压.问题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？生：因打点计时器是按间歇工作设计的，故长期工作可能会因线圈发热而损坏.投影展示：电火花计时器的纸带安装方法（让学生阅读）：使用电火花计时器在纸带上打点，安装纸带的方法有两种：一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过，打点时墨粉盘不随纸带转动，电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上，打出的点迹颜色较淡，打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另一条纸带.学生实验时可采用这一方法.另一种是用两条纸带，将墨粉盘夹在中间，拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用，墨粉盘会随纸带转动，电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上，所以打出的点迹颜色较重.墨粉盘上面的一条纸带没有点迹，可重复使用.用一条纸带打点时，纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小，用两条纸带打点时摩擦阻力较大.不管用哪种方法，打完纸带后应立即切断电源.师：处理纸带时，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点.如果数出n个点，这些点划分出来的时间间隔数是多少？生：共（n－1）个.学生亲自手拉纸带练习使用打点计时器，自己设计表格，记录测量数据.【思考与讨论】师：怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？生：测出两个点间的距离，数一下这两个点间共有多少个时间间隔，即有多少个0.02 s，用这个总距离去除以所需用的时间.四、用打点计时器测量瞬时速度思想方法：用某段时间内的平均速度粗略代表这段时间内的某点的瞬时速度.所取的时间间隔越接近该点，这种描述方法越准确.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Δx 和时间Δt ，算出纸带在这两点间的平均速度v =t x ∆∆，用这个平均速度代表纸带经过E 点时的瞬时速度. 图1－4－4tx ∆∆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Δx ，同时记录对应的时间Δt ，填入教材第23页中设计好的表1中.根据v =tx ∆∆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，抄入教材第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.五、用图象表示速度师：刚才我们从表2中的数据可以粗略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化情况，图象是表示变化规律的好方法，我们可以用图象来描述物体的速度变化情况，那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢？请同学们先看课文并回答.生：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—时间图象（v-t 图象），简称速度图象.学生具体操作描点.师：我们从根据实测数据所描的点，可以从这些点的走向大致看出纸带速度的变化规律. 师：为了更清晰，你可以把这些点用折线连起来.在老师的提示和帮助下连线.师：速度的实际变化应该是比较平滑的，所以，如果用一条平滑的曲线来“拟合”这些点，曲线反映的规律应该与实际情况更接近.指导学生换用红色笔用平滑的线将刚才描过的点再重新描画一遍.师：我们现在来观察图象，可以更形象直观地显示自己手拉纸带的运动情况.六、 课堂小结电磁打点计时器和电火花计时器都是记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器.v －t图象：表示做直线运动物体的速度随时间变化的规律.某段时间图线与时间轴围成的面积值表示该段时间内物体通过的位移大小.形状一样的图线，在不同图象中所表示的物理规律不同.七、教学后记。

【教目标】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，并会安装和使用打点计时器。

2会根据纸带上的点分析速度的变情况，并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通过对纸带的处过程培养生获取信息、处信息的能力，体会处问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量物量的方法。

5通过画速度—时间图象培养生用图象法处据的能力，体验工具在物发展中的作用。

【教重点】【教过程】一、导入新课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不断变时为了简我们今天只研究物体的直线运动当物体沿直线运动时,其位移在不断变,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?请同桌的两位同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?[]生讨论师总结彩笔打出的点可以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可以解决了二、新课教师我们今天要介绍的打点计时器就是可以精确记录时间间隔和位移的仪器（一）电磁打点计时器布置生阅读打点计时器的说明书明确打点计时器的结构,各部分的名称,工作原及使用方法师总结电磁打点计时器是一种使用交流电的计时仪器工作电压为6V以下当电频率为50Hz时, 打点计时器每隔002打一个点通电前把纸带穿过限位孔并压在复写纸的下面通电时,线圈产生的交变磁场使振动片磁,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中,由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变,在永久磁铁的作用下,振动片将上下振动其振动周期与线圈中交流电的周期一致,即为002如果纸带运动，振动片一端的振针就会在纸带上打出一系列的点思考电磁打点计时器用低压交流电工作,能不能用直流电呢,为什么?师总结电磁打点计时器的工作原是靠交流电的方向改变改变电磁铁的磁极方向,从而使振动片上下振动的,且振动片的频率与交流电的频率一致若使用50Hz的交流电打点周期正好是频率的倒为002若使用直流电振动片将无法振动, 打点计时器将打不出点!（二）电火花打点计时器布置生阅读打点计时器的说明书明确打点计时器的结构,各部分的名称,工作原及使用方法师总结电火花打点计时器可以代替电磁打点计时器使用与电磁打点计时器不同的是电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电使用时将电插头直接插在交流220V插座内就可以了电火花打点计时器用墨粉和电火花打点墨粉盘夹在两条纸带之间,当按下脉冲输出开关时会产生高温电火花,高温电火花可以使墨粉汽在纸带上当输入交流电的频率是50Hz时,电火花打点计时器也每隔002打一个点实验时纸带的两面可以重复使用,注意降低实验成本[]思考1从原上讲两种打点计时器哪中误差更小,为什么?生讨论师总结电磁打点计时器使用时阻力较大阻力包括振针和纸带间的摩擦以及限位孔和纸带间的摩擦而电火花打点计时器在使用过程中阻力极小,这极小的阻力自纸带运动的本身而不是打点时产生的,因而系统误差较小同时电火花打点计时器操作简易,安全可靠思考2 打点计时器能记录哪些信息?生时间(时间间隔)和位移（三）练习使用打点计时器生自主阅读教材中的实验步骤提示教师指导生练习使用打点计时器并引导生思考下列问题问题1 电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带?师总结将复写纸套在复写纸定位钉上,推动调节片可以调节复写纸位置将纸带从复写纸圆片下穿过即可问题2 振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况?怎样调节?师总结 1可能是复写纸该换新的了2可能是振动片的振动幅度太小了,可以调节振动片的位置[,,] 3可检查压纸框的位置是否升高而阻碍了振动片使振针打不到纸带上,可将压纸框向下调节到原的位置4可能是振针的位置太高,调节振针直到能打出点为止5可能是选择的电压太低,可适当调高电压。

1.4 实验用打点计时器测速度教学准备1. 教学目标1、知道打点计时器的构造和原理，学会使用打点计时器，能根据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，能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度，认识v-t图象，并能根据v-t图象判断物体的运动情况。

2、通过速度测量过程的体验，领悟两个方法：一是用图象处理物理数据的方法；二是极限法或说无限趋近法，加强一个认识，实验是检验理论的标准。

2. 教学重点/难点知道打点计时器的构造和原理，学会使用打点计时器，能根据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，能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度，认识v-t图象，并能根据v-t图象判断物体的运动情况。

3. 教学用具教学课件4. 标签打点计时器教学过程实验准备：1、仔细观察电磁打点计时器和电火花计时器，对照课本，比较它们的异同。

2、两类打点计时器的打点时间间隔是多少？3、分析纸带时，如何计算纸带的平均速度。

4、严格地说，瞬时速度我们引进测量出来的，你知道用什么方法求出的速度可以代替某点的瞬时速度吗？5、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，妥善保存。

实验原理：1、电磁打点计时器。

电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为4~6V。

当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点。

电磁打点计时器是应用电磁原理制成的，图1是它的工作原理图。

通电前，先在打点计时器上装上纸带，并把复写纸片压在纸带上。

然后把线圈与50Hz、4~6V的交流电源接通。

这时，振片被磁化，在磁力作用下振动起来。

每0.02s振针压打复写纸一次，被运动物体拖着的纸带上便记录下一系列的点子，这些点相应地表示运动物体在不同时刻的位置，相邻两点间的时间间隔是0计时器 0.02s。

我们对纸带上这些点之间的距离进行测量，就可以定量地研究物体的运动规律。

2、电火花计时器。

电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时器，它的构造如图2所示。

4．实验：用打点计时器测速度教材分析打点计时器是高中一个重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动情况，这对高一新生来说是全新的。

通过对打点计时器的了解，掌握其使用方法。

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。

加强对瞬时速度的理解，拉近物理与生活、模型与实际的距离，培养学生从不同角度看同一问题的素养和学生的发散思维。

用图像表示物理量的变化，在生活中是十分常见的方法，本书在这方面加强了很多。

在过去教材中“用平滑曲线把点连起来〞改换为“根据所描点子〞的分布和走向尝试用条曲线来“拟合〞这些测量点，即将验证性实验换为探究性实验，思路不一样、逻辑线索不一样。

此外，让学生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。

本节内容从知识到能力要求均很高，特别对刚入高中的新生来说有难度，更具有吸引力和挑战性。

学情分析打点计时器对高一学生是一种新的仪器，它的构造、原理及使用方法学生都不熟悉，通过本节教学，可让学生熟悉计时器。

在本教学中还须让学生初步学会纸带数据处理，为后续用到计时器的实验做准备。

设计思想1．注意培养学生的实验素质。

实验课以学生活动为主，各种活动应有序进行。

指导学生阅读课文、说明卡，对照课文和说明卡观察仪器结构、了解仪器功能、操作要领。

认真观察实验现象，小组之间可以交流、对比实验情况。

如有意识的变速拉动纸带，观察纸带上打出的点起始部分、中间部分、最后部分有什么变化？其他小组打出的点有什么不同，这些差异都说明什么问题？以提高对实验现象的观察力。

要求学生尊重原始测量的数据，不能随意改动，实验测量的原始数据是研究实验现象。

寻找结论和规律的基本依据，也是检验、评价实验结果的依据。

尊重原始测量数据，是良好实验素质和科学精神的具体表现。

2．注意理解一些名词、概念。

如计时点、计数点，两个计数点之间的位移、平均速度、某时刻的瞬时速度是怎样求得的。

各组交流v－t图象的异同，研究异同的原因。

画v－t图象时，横轴、纵轴单位长度的确定要根据实验数据的最大值、最小值合理选取，使描绘的图象v－t能充满坐标平面的大部分空间。

《实验：用打点计时器测速度》教学设计设计的，长时间工作可能会因线圈发热而损坏。

（优教提示：请打开素材“动画演示：打点计时器的使用2”）学习物理的兴趣。

用打点计时器测瞬时速度实验结束后，取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点。

如果数出n个点，那么这n个点之间包含n-1个间隔，就可以得到第一个点到第n个点的时间间隔为0.02(n-1)s。

用刻度尺测量出从第一个点到第n个点间的距离Δx。

利用公式就可以计算出纸带在这段时间内的平均速度。

例1. 在用打点计时器(电源频率为50 Hz)研究物体做初速度为零的直线运动的某次实验中，纸带的记录如图所示，图中前几个点模糊，因此从A点开始每5个点取一个计数点，求AE段与BD段的平均速度。

根据速度的定义，如果不要求很精确，用这个平均速度粗略地代表中间C点的瞬时速度，也未尝不可。

然而，如果把包含C点在内的时间间隔取得小一些，例如取BD，用这个平均速度代表纸带经过C点时的瞬时速度，就会更准确。

然而我们选取的两点距离过小会使测量的位移误差增大，所以应该根据实际情况选取这两个点。

这个纸带的计数点是每5个计时点选取出来的，所以可以用BD的平均速度表示C点的瞬时速度。

（优教提示：请打开素材“动画演示：打点计时器测训练学生处理数据的能力，培养科学严谨的实验态度。

在学生能较为熟练使用打点计时器的基础上，根据已掌握的速度知识，计算平均速度和瞬时速度，进一步深化理解平均速度与瞬时速度的内涵和计算方法。

速度实验原理、操作及分析”）v-t图象学会了确定瞬时速度的方法，通过例2引出速度时间图象。

例2. 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，各计数点到0的距离如图所示。

求出1、2、3、4、5各计数点的瞬时速度，并说明纸带的运动情况。

通过计算可以求得，5个计数点的速度分别为0.20，0.40，0.61，0.69，0.70。

教学准备1. 教学目标1．了解两种打点计时器的结构和工作原理，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．理解速度-时间图象的意义，掌握描点法画图象的方法。

2. 教学重点/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。

3. 教学用具4. 标签教学过程一、打点计时器的应用（一）打点计时器分类及构造1.认识电磁打点计时器：线圈、振片、振针、永久磁铁、复写纸、限位孔2.认识电火花打点计时器：开关、正负脉冲、输入插座、限位孔、墨粉、纸盘（二）打点计时器作用记录一定时间内位移的仪器二、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1、完成表1全段时间中的位移和平均速度。

2、完成表2 几段时间中的位移和平均速度。

3、完成表3 几个时刻的瞬时速度。

四、用图像表示速度（直线运动）1、在方格纸上建立直角坐标系，纵轴表示速度v，横轴表示时间 t2、根据表3中的v、t数据，在坐标系中描点3、用一条平滑的曲线把这些点连起来【课堂训练】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、请你用简短的语言描述每条纸带记录的物体的运动情况．课后习题1．P26：问题与练习T1、T2。

2．预习下一节。

第四节实验：用打点计时器测速度学习目标（一）课程要求1．了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本结构，理解其基本工作原理。

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．会根据纸带上的点迹计算物体运动的平均速度。

理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法，会用这种方法计算瞬时速度。

4．能运用实验数据描绘v-t图象，并根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。

（二）重、难点重点：1．打点计时器的使用方法。

2.会计算物体的平均速度和纸带上各点的瞬时速度。

难点：各点瞬时速度的计算强化基础1.下列关于电磁打点计时器的说法中正确的是（）A. 必须使用低压交流电源B.可以使用低压交流电源也可以使用低压直流电源C. 当电源频率为50HZ时，打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02sD. 当电源频率为50HZ时，打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.1s2.关于打点计时器打点时间间隔的长短，下列说法正确的是( )A. 电源电压越高，打点计时器通过的电流越强，计时器打点速度就会越快，每打两个点的时间间隔就会越短B. 手拉纸带速度越大，纸带运动越快，计时器打点速度就会越快，每打两个点所需时间间隔就会越短C. 打点计时器每打两个点的时间间隔由电源的频率决定，与电源电压的高低和纸带的运动速度的大小均无关D. 以上都不对3.当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列关于纸带上点迹的说法中，哪些是正确的 ( )A. 点迹记录了物体运动的时间B. 点迹记录了物体在不同时刻的对应位置和某段时间内的位移C. 根据点迹在纸带上的分布情况，可以近似求出某点的瞬时速度D. 纸带上点迹的分布情况，反映物体的运动情况4．A、B、C三个物体沿同一直线运动，其对应的v-t图象如图1图3图1所示，则下列判断正确的是（ ） A ．B 、C 两物体具有相同的初速度 B ．B 、C 两物体一定从同一点出发 C ．A 物体做匀速直线运动D. A 、B 、C 三个物体的运动方向都相同5.关于“用打点计时器测速度”的实验说法正确的有 A.使用打点计时器时，拉动纸带的方向应与限位孔平行 B.使用打点计时器时，应先拉动纸带，再接通电源C.无论使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面D.使用打点计时器时，应先将打点计时器进行固定F.在测量计数点间长度的时候，要用刻度尺一次测量多个数据，不要一段一段的测量，以减少误差6．某次实验中，打点计时器使用交流电的频率为50Hz ，打出的纸带如图2所示,图中O 点为纸带的第一个点，接下来的几个点模糊,因此从较为清晰的A 点开始，每五个点取一个计数点。