1用打点计时器测速度

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?

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。tsvvt2。

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。

第 1 页 共 4 页 高一物理导学案

（1.4实验：用打点计时器测速度）

班级___________姓名___________学号___________时间___________

【导学目标】

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。

【导学过程】

1.打点计时器的认识

电磁打点计时器是一种使用低压交流的计时仪器，其结构如图所示。它的工作电压是6V以下。电源频率是50Hz时，它每隔O．02s打一个点。

电火花计时器是利用火花放电时在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，其结构如图所示。使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条纸带之间。当接通220V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。当电源频率是50Hz时，它每隔O．02s打一次点。如果把纸带跟运动的物体连接在一起，打点计时器便在纸带上打下一系列的点，这些点既记录了运动物体在不同时刻的位置，也记录了相应的时间。通过对纸带上点子之间距离的研究，可以了解物体运动的情况。

注意事项：①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸片的高度，使之增大一点。②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。③释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。④使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间，使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。

（1)电磁打点计时器使用的是______(填直流或交流电),其工作电压为________

积盾市安家阳光实验学校第一章 运动的描述

1．4 用打点计时器测速度

1．在“用打点计时器测速度”的中，下列说法正确的是 A．先释放纸带，再接通电源

B．先接通电源，后释放纸带

C．纸带上打出的点越密集说明纸带运动速度越大

D．利用打出的纸带可以求出打下某点时纸带的瞬时速度

【答案】BD

【解析】开始记录时，先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对产生较大的误差；先打点再释放纸带，可以使打点稳，提高纸带利用率，可以使纸带上打更多的点，B正确、A错误；根据匀变速直线运动中时间中点的速度于该过程中的平均速度，可以求出打下某点时纸带的瞬时速度，选项D正确。

【点睛】本题考查了打点计时器的具体用，熟悉打点计时器的使用细节即可正本题．对于一些操作细节，要通过亲自动手，才能体会具体操作细节的含义．

2．如图是某同学在做“用打点计时器测速度”中获得的一条纸带．A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．

(1)已知打点计时器电源的频率为50 Hz，则纸带上相邻两计数点的时间间隔为________s． (2)从图中读出A、B两点间距x＝______cm；C点对的速度是________m/s。 (计算结果保留三位有效数字)．

【答案】（1）0.1s；（2）0.68~0.72 cm ；0.100 m/s

【解释】（1）纸带上相邻两计数点的时间间隔为0.02s×5=0.1s；

(2)从图中读出A、B两点间距x＝0.70cm；BD两点间距为：xBD=2.00cm，则C点对的速度是22.00100.100/s20.2BDCxmvmTs。

3．在“用打点计时器测速度”的中：

（1）打点计时器使用的电源为 （选填交流或直流）电源．

（2）下列操作中正确的有 （填选项代号）．