2020年高中物理实验教案用打点计时器测速度

2019-2020年高一物理《1.4试验：用打点计时器测速度》教案重点：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-----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三维目标知识与技能：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和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教学手段：实验演示和多媒体课件（ppt和flash）、视频预习学案：完成时间（）分钟1、.电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压是Ｖ，电火花打点计时器的工作电压是Ｖ.当电源频率是50 Hz时，它每隔 s打一次点.使用电磁打点计时器时，纸带应穿过，复写纸片应套在上，并要放在纸带的面；打点时应接通电源，释放纸带.2、电火花打点计时器与电磁打点计时器有何相同？有何不同?答：相同点：不同点：预习思考：完成时间（）分钟1、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．瞬时速度D．平均速度2、一学生在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是点，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．电源电压不稳定C．电源的频率不稳定D．振针压得过紧3、针对第2题出现的问题，应如何调节（）①降低电源的频率②提高电源的电压③降低电源的电压④缩短振针的长度A．①②B．①④ C．②④ D．③④4、下图为用一大点计时器打出的4条纸带，其中平均速度最大的是（打点时间间隔均相同为0.02s）（）5、怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？如图用S和t分别表示纸带AB和CD的平均速度。

实验《用打点计时器测速度》教学设计一、教材分析1.本节新课位于高中物理必修一第一章第四节，重点介绍打点计时器这一高中重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动情况。

2.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。

3.将过去教材中“用平滑曲线把点连起来”改为“用一条平滑曲线来拟合坐标系中描出的点”，即将验证性实验改为探究性实验，思路不一样、逻辑线索不一样。

二、学生分析1.原有认知发展分析：在初中阶段，学生所做的几乎都是定性或半定量的实验，而且实验处理的方法、手段与高中相比也大不相同，本次实验对学生来说还是第一次，不管是在理解上，还是在操作上，难度可能都非常大。

2.原有知识结构分析：通过前几节的学习，学生对速度的概念有了较为深刻的认识，但对速度的计算还只是停留在理论上，现在要通过实验测量并处理纸带上的信息，可能还是难题。

3.非认知因素分析：学生实验的积极性比较高涨，探索精神比较强，对物理探究保持着浓厚的兴趣。

三、教学目标大的方面来看，教材上明确指出中学生做实验，出于以下几个目的：1.经历科学过程，体会科学方法，树立科学的价值观。

2.更加热爱科学，体验科学工作的乐趣。

3.学习科学知识，提高操作技能。

就本节实验课而言，我们需要完成以下教学目标：（一）知识与技能1.了解两种打点计时器的结构和工作原理。

2.会安装并使用打点计时器。

3.理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。

4.明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度—时间图象。

（二）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.通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、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。

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，既要动手，更要动脑。

教案设计：《实验：用打点计时器测速度》一、教学目标1. 让学生了解打点计时器的工作原理及使用方法。

2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

3. 引导学生掌握速度的计算方法，培养学生的实验操作能力和团队协作能力。

二、教学内容1. 打点计时器的工作原理及使用方法。

2. 速度的计算公式：v = x/t。

3. 实验操作步骤及注意事项。

三、教学重点与难点1. 重点：打点计时器的工作原理，速度的计算方法。

2. 难点：打点计时器的使用，实验数据的处理。

四、教学方法1. 采用讲授法讲解打点计时器的工作原理和速度计算公式。

2. 采用实验法进行速度测量实验，培养学生的实践操作能力。

五、教学过程1. 导入：回顾上次课的内容，引出本次课的主题《实验：用打点计时器测速度》。

2. 讲解：讲解打点计时器的工作原理和速度计算公式。

3. 实验操作：学生分组进行实验，教师巡回指导。

4. 数据处理：学生根据实验数据计算速度，教师检查并给予指导。

7. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。

六、教学评价1. 评价学生对打点计时器工作原理的理解程度。

2. 评价学生对速度计算公式的掌握情况。

3. 评价学生的实验操作技能和数据处理能力。

4. 评价学生在实验过程中的团队协作和交流能力。

七、教学资源1. 打点计时器及其配件。

2. 实验桌椅和实验器材。

3. 实验指导书和教材。

4. 电子秤和尺子。

八、教学步骤1. 检查打点计时器是否正常工作。

2. 学生分组，每组一台打点计时器。

3. 引导学生按照实验步骤进行操作，记录数据。

4. 指导学生正确处理实验数据，计算速度。

5. 组织学生进行交流讨论，分析实验结果。

九、教学反思2. 教师要关注学生在实验过程中的表现，发现并解决问题。

3. 教师要关注学生的学习效果，及时调整教学方法和策略。

十、课后作业a. 打点计时器的工作原理是什么？b. 如何正确使用打点计时器？c. 速度的计算公式是什么？d. 实验过程中遇到了哪些问题？如何解决？e. 从实验中你学到了哪些知识？十、教学计划1. 课时安排：本节课计划用2课时完成。

用打点计时器测速度教案教案：用打点计时器测速度教学目标：1.了解什么是速度，能够描述速度的概念和计算方法。

2.掌握使用打点计时器测量速度的实验方法。

3.学会使用实验数据计算速度。

教学准备：1.手持打点计时器2.直线轨道3.小车/小球4.计时器5.长尺子/测量仪器6.纸和笔教学过程：Step 1：引入活动（约5分钟）教师可以开始此教案前，先引入活动。

可以提问学生们，什么是速度？他们在生活中如何描述速度？让学生们简单描述几个速度场景，如跑步、自行车骑行、汽车行驶等。

引导学生们思考速度与时间和距离之间的关系。

Step 2：引入打点计时器（约5分钟）将手持打点计时器展示给学生们。

解释打点计时器的原理和使用方法。

（示范操作）使用打点计时器，可以帮助我们轻松、准确地测量速度。

Step 3：实验准备（约10分钟）1.学生分成小组，每个小组分配一条直线轨道、小车/小球，并放置在桌面上。

2.学生使用尺子或测量仪器测量轨道的长度，并记录下来。

确保每个小组轨道长度一致。

3.学生在轨道上标出起点和终点，并记录下起点和终点的位置。

4.学生使用打点计时器和计时器准备进行实验。

Step 4：实验步骤（约30分钟）1.学生将小车/小球放在轨道起点。

2.一个学生使用打点计时器，一个学生使用计时器。

3.学生A按下打点计时器的按钮，学生B同时开始计时。

4.学生A轻推小车/小球，让它沿轨道滑行到终点。

5.学生B在小车/小球到达终点时停止计时。

6.学生A在小车/小球到达终点时停止打点计时器。

7.学生A和学生B记录下给出的数据。

Step 5：计算速度（约15分钟）1.学生计算小车/小球的速度。

速度（v）=距离/时间。

2.学生根据实验数据计算速度，并填写到记录表中。

Step 6：数据分析（约15分钟）1.学生将各小组的实验数据进行总结，并填写到数据表中。

2.学生使用数据进行分析，讨论速度的变化情况。

可能存在的因素包括小车/小球的质量、起始位置、施加的力等。

打点计时器测速度教案教案标题：打点计时器测速度教案教案目标：1. 了解速度的定义和计算方法；2. 学会使用打点计时器进行速度测量；3. 培养学生观察、记录和分析数据的能力；4. 提高学生的实验设计和科学推理能力。

教学准备：1. 打点计时器；2. 直线轨道或平坦的地面；3. 物体（如小球、小车等）；4. 计时器；5. 计时器记录表格；6. 计算器；7. 实验记录表格；8. 学生实验报告模板。

教学过程：引入活动：1. 引导学生回顾速度的定义，并与他们讨论速度的重要性和应用领域。

实验设计：1. 解释实验的目的：使用打点计时器测量物体在直线轨道上的速度。

2. 将学生分成小组，并要求每个小组设计一个实验方案来测量不同物体的速度。

3. 引导学生思考实验所需的材料和步骤，并提供必要的指导。

实验步骤：1. 将直线轨道放置在水平的表面上，确保其平整和稳固。

2. 将打点计时器放置在轨道的一端，并确保其与轨道垂直。

3. 将物体放置在轨道的起始位置，并确保其静止。

4. 请一个小组成员按下打点计时器的开始按钮，并同时释放物体。

5. 打点计时器会记录物体通过不同位置的时间间隔。

6. 重复实验多次，以获得准确的平均数值。

数据记录与分析：1. 学生使用计时器记录表格，将不同位置的时间间隔记录下来。

2. 学生计算每个位置的速度，公式为：速度=距离/时间。

3. 学生绘制速度-时间图表，并分析数据的变化趋势。

讨论与总结：1. 引导学生讨论实验结果，并解释速度与物体运动的关系。

2. 引导学生总结实验中遇到的困难和解决方法。

3. 引导学生思考实验的局限性，并提出改进的建议。

实验报告：1. 要求学生根据实验结果和讨论，撰写实验报告。

2. 提供学生实验报告模板，并指导学生按照科学报告的格式撰写实验报告。

3. 引导学生分享实验报告，并进行同伴评价和讨论。

扩展活动：1. 鼓励学生设计更复杂的实验方案，例如测量不同物体在不同斜度的斜面上的速度。

2. 引导学生进行跨学科的探究，例如研究速度对于不同运动方式（如步行、跑步、自行车等）的影响。

用打点计时器测速度教案教案标题：用打点计时器测速度教学目标：1. 理解速度的概念，并能够用公式计算速度。

2. 掌握使用打点计时器测量物体的速度的方法。

3. 培养学生观察、记录和分析数据的能力。

4. 培养学生合作和团队合作的精神。

教学准备：1. 打点计时器2. 直线跑道或平坦的地面3. 不同物体（例如小车、球等）4. 计时器或手表5. 纸和笔教学过程：引入活动：1. 向学生介绍速度的概念，即物体在单位时间内的位移。

2. 通过简单的例子，如汽车行驶一定距离所需的时间等，帮助学生理解速度的概念。

实验步骤：1. 将直线跑道或平坦的地面分成适当的距离段，并在每个距离段的起点和终点处标记出打点位置。

2. 将打点计时器放置在起点处，并准备好一个物体（例如小车）。

3. 让一个学生控制打点计时器，另一个学生控制物体，当打点计时器启动时，物体开始运动。

4. 当物体经过每个距离段的终点时，打点计时器发出一个声音或光信号，记录下此时的时间。

5. 重复步骤4多次，以获得更准确的数据。

6. 根据记录的数据，计算每个距离段的速度，并记录在表格中。

数据分析：1. 让学生观察记录的数据，并帮助他们分析数据，找出规律。

2. 引导学生发现速度与距离和时间的关系，即速度等于位移除以时间。

3. 让学生比较不同距离段的速度，讨论为什么速度会有所不同。

拓展活动：1. 让学生尝试使用不同物体（例如球）进行测量，比较不同物体的速度。

2. 让学生尝试改变距离段的长度，观察对速度的影响。

3. 引导学生思考其他因素可能会影响测量结果的情况，并讨论如何减小误差。

总结：1. 整理学生的观察和分析结果，帮助他们总结速度的概念和计算方法。

2. 强调实验中的观察、记录和分析数据的重要性。

3. 鼓励学生在日常生活中应用所学的知识，例如计算自行车或步行的速度等。

评估：1. 观察学生在实验中的参与程度和对速度概念的理解程度。

2. 检查学生记录的数据和计算速度的准确性。

《实验用打点计时器测速度》教案设计教案设计：实验使用打点计时器测速度授课目标：1.了解速度的定义和计算公式。

2.学习使用打点计时器进行速度测量。

3.发展科学实验观察及数据处理能力。

教学方法：实验探究法、示范讲解法教学准备：1.打点计时器2.平滑表面的桌子或地面3.测量距离的标尺或测量带4.物体（例如小车、滑块等）教学步骤：步骤一：引入1.引入实验主题，简要解释什么是速度，并讨论为什么速度是重要的物理量。

2.引出实验问题：“我们如何测量物体的速度？”步骤二：实验规划1.介绍实验材料和设置。

2.解释实验步骤：a.将打点计时器固定在桌子上，使其靠近边缘。

b.将物体放在打点计时器前方，确保物体中心与打点计时器的传感器对齐。

c.做好准备后，轻轻推动物体使其通过打点计时器。

d.记录物体通过打点计时器所用的时间。

步骤三：实施实验1.课堂示范：老师在示范台上设置实验装置并展示操作过程。

2.学生实践：学生分组进行实验操作，每组至少重复三次实验。

步骤四：数据处理1.学生讨论并整理每组实验结果的数据记录。

2.将每次实验的时间数据求平均值，得到物体通过打点计时器所用的平均时间。

步骤五：计算速度1.引导学生思考如何使用数据计算速度。

2.解释速度计算公式（速度=距离/时间）。

3.学生计算各组物体的速度，并进行数据汇总和比较。

步骤六：实验分析1.学生讨论实验结果，分析不同物体的速度差异，并找出可能的影响因素。

步骤七：归纳总结1.回顾实验目标，与学生一起总结并归纳关于速度测量的要点。

2.提醒学生速度可以是正数或者负数，取决于物体运动的方向。

步骤八：延伸拓展1.鼓励学生思考其他可能的实验方法，如何提高测量精度。

2.探讨物体速度与其运动状态（匀速或变速）之间的关系。

步骤九：实验报告1.要求学生撰写实验报告，包括实验目的、步骤、数据处理、结果讨论等内容。

2.强调报告的格式和要求。

教学评估：1.学生的实验操作是否规范准确。

2.学生对速度测量的理解和计算是否正确。

用打点计时器测速度实验教案教案标题：用打点计时器测速度实验教案目标：1. 理解速度的概念，并能够正确计算速度；2. 学会使用打点计时器进行测速实验；3. 培养学生观察、记录和分析实验数据的能力；4. 提高学生的实验设计和实验报告写作能力。

教学资源：1. 打点计时器；2. 直线轨道；3. 小车；4. 计时器；5. 测量尺。

教学准备：1. 准备直线轨道，确保其平整且无明显摩擦；2. 确保打点计时器和小车的正常运行；3. 准备足够的计时器和测量尺供学生使用。

教学过程：引入：1. 引导学生回顾速度的概念，即单位时间内物体所走过的距离；2. 提问学生如何测量物体的速度，引导学生思考测速实验的必要性。

实验步骤：1. 将直线轨道放在水平桌面上，确保其平整且无明显摩擦；2. 将小车放置在直线轨道的起点处；3. 将打点计时器置于直线轨道的终点处；4. 启动打点计时器，并同时释放小车；5. 小车通过终点时，打点计时器会发出声音，记录下打点计时器显示的时间；6. 使用测量尺测量小车起点到终点的距离；7. 重复实验多次，取平均值计算速度。

数据处理与分析：1. 将实验中测得的时间和距离数据整理成表格；2. 根据速度的定义，计算每次实验的速度；3. 将不同实验的速度进行比较和分析，讨论可能的误差来源；4. 引导学生思考如何改进实验设计，减小误差。

实验报告：1. 要求学生撰写实验报告，包括实验目的、实验步骤、实验数据、数据处理与分析、实验结论等内容；2. 强调实验报告的规范性和准确性，鼓励学生用科学的语言描述实验过程和结果。

教学延伸：1. 引导学生思考如何使用打点计时器测量其他物体的速度，如自由落体运动的速度；2. 鼓励学生设计其他与速度相关的实验，拓展他们的实验设计和数据分析能力。

教学评估：1. 在实验过程中观察学生的操作是否正确，及时给予指导和纠正；2. 对学生的实验报告进行评分，评估其实验设计和数据处理能力；3. 通过课堂小测、讨论等方式对学生的学习效果进行评估。

实验用打点计时器测速度教案一、教学目标1. 让学生了解打点计时器的原理和操作方法。

2. 学会使用打点计时器测量物体运动速度。

3. 培养学生的实验操作能力和团队协作能力。

二、教学内容1. 打点计时器的工作原理2. 打点计时器的操作方法3. 速度的计算公式4. 实验步骤与注意事项三、教学重点与难点1. 重点：打点计时器的原理、操作方法及速度的计算。

2. 难点：打点计时器的精确使用和数据处理。

四、教学方法1. 采用实验演示法，让学生直观地了解打点计时器的使用。

2. 采用讲授法，讲解打点计时器的工作原理和速度计算公式。

3. 采用小组讨论法，培养学生团队合作和问题解决能力。

五、教学准备1. 打点计时器及其配件2. 实验用具：尺子、笔、纸等3. 教学课件和视频资料【导入】（简要介绍打点计时器的作用和本节课的教学目标）【讲解】1. 打点计时器的工作原理（讲解打点计时器的工作原理，示例演示）2. 打点计时器的操作方法（讲解打点计时器的操作步骤，示例演示）【实践】1. 学生分组进行实验（每组学生动手操作打点计时器，进行物体运动速度的测量）2. 数据收集与处理（学生记录实验数据，计算物体速度，讨论结果）【总结】1. 本节课的学习内容回顾2. 学生提问、解答疑问3. 对学生的实验操作进行评价和反馈六、教学过程1. 实验操作演示：教师演示如何使用打点计时器进行实验，包括设备的连接、操作步骤和数据记录方法。

2. 学生实验操作：学生在教师的指导下，分组进行实验，使用打点计时器测量物体在不同条件下的速度。

3. 数据处理与分析：学生根据实验数据，计算物体的平均速度，并分析实验结果。

七、实验注意事项1. 确保打点计时器稳定工作，避免因设备故障导致的实验误差。

2. 在实验过程中，注意安全，尤其是电源线和数据线的连接，防止绊倒或损坏设备。

3. 学生在实验操作时，应严格遵守实验规程，确保数据的准确性。

八、实验结果分析1. 学生展示实验结果，包括速度-时间图和数据分析。

实验：用打点计时器测速度1.理解加速度及其含义2. 运用加速度公式解决问题3.理解实验原理，会根据实验原理解决相关问题4.理解实验方法、实验仪器、实验过程和注意事项一、加速度对于变速运动，运动的速度是变化的，为了描述物体速度变化的快慢引入一个物理量-加速度，通常用字母a 来表示。

加速度就是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值．即：a ＝Δv Δt. 加速度的单位由速度单位和时间单位决定，国际单位制中为m/s 2，读作米每二次方秒，常用的单位还有cm/s 2，读作厘米每二次方秒。

加速度是矢量，加速度的方向与Δv 的方向相同，与v 的方向可能相同，也可能相反，也可能不在一条直线上。

对于直线运动，加速度与速度方向或者相同、或者相反。

加速度与速度方向相同，物体做加速运动；加速度与速度方向相反，物体做减速运动。

加速度意义的理解，加速度表示运动速度在一秒内增加或减少的量，例如a=2m/s 2，表示物体的速度每经过一秒钟增加2m/s ，设t=1s 时刻速度为1 m/s ，t=2s 时刻速度增加为3m/s ，t=3s 时刻速度增加为5m/s 。

二、实验：用打点计时器测速度常用打点计时器分有两种：电磁打点计时器和电火花计时器。

电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，其工作电压是4 6V ，电源的频率是50H ，它每隔0.02s 打一次点。

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仪器，使用220V 交流电压，当频率为50H 时，它每隔0.02s 打一次点，电火花计时器工作时，对纸带的阻力比较小，它比电磁打点计时器实验误差小。

如果运动物体带动的纸带通过打点计时器，在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间，纸带上的点也相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置。

研究纸带上的各点间的间隔，就可分析物体的运动状况。

使用打点计时器的注意事项1.打点计时器使用的电源必须是低压交流电源，且电压是4 6V 。

《实验：打点计时器测速度》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是“实验：打点计时器测速度”。

下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、教材分析“实验：打点计时器测速度”是高中物理必修一第一章运动的描述中的重要实验。

这个实验不仅能够让学生直观地理解速度的概念，还为后续学习匀变速直线运动的规律奠定了基础。

在教材中，本实验通过让学生亲自动手操作打点计时器，测量纸带的点间距，进而计算物体的运动速度。

通过这个实验，学生能够培养观察能力、动手能力和数据处理能力。

二、学情分析对于高一的学生来说，他们已经在初中阶段对速度有了初步的认识，但对于如何精确测量速度以及利用实验数据进行分析还比较陌生。

学生在数学方面已经具备了一定的处理数据的能力，但对于物理实验中的误差分析和有效数字的处理还需要进一步的学习和提高。

此外，学生对于新的实验仪器——打点计时器，可能会感到好奇但同时也会有一定的畏惧心理。

因此，在教学过程中，要注重引导学生克服困难，激发他们的学习兴趣和积极性。

三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解打点计时器的构造和工作原理。

（2）学会使用打点计时器。

（3）能通过纸带测量物体的运动速度。

2、过程与方法目标（1）经历实验操作的过程，培养学生的动手能力和实践操作能力。

（2）通过对纸带数据的处理，培养学生运用数学方法处理物理问题的能力。

3、情感态度与价值观目标（1）通过实验，培养学生严谨认真的科学态度和实事求是的科学精神。

（2）在实验探究中，激发学生的学习兴趣，培养学生的合作意识和创新精神。

四、教学重难点1、教学重点（1）打点计时器的使用方法。

（2）纸带数据的处理和速度的计算。

2、教学难点（1）对纸带数据的误差分析。

（2）如何根据纸带的点迹判断物体的运动情况。

五、教法与学法1、教法（1）讲授法：讲解打点计时器的原理和使用方法。

（2）演示法：通过演示实验，让学生更直观地了解实验过程。

一、教案设计概述1.1 教学目标（1）让学生了解打点计时器的构造、工作原理和操作方法；（2）培养学生运用打点计时器测量物体运动速度的能力；（3）引导学生运用物理知识解决实际问题，培养学生的实验操作能力和团队协作精神。

1.2 教学内容（1）打点计时器的构造和工作原理；（2）打点计时器的操作方法；（3）用打点计时器测量物体运动速度的实验步骤；（4）实验数据处理和误差分析。

1.3 教学资源（1）打点计时器及其配件；（2）实验桌、实验椅；（3）实验教材、PPT；（4）白板、黑板。

1.4 教学过程（1）引入新课：讲解打点计时器在物理学实验中的应用，激发学生的兴趣；（2）讲解打点计时器的构造和工作原理：引导学生了解打点计时器各部分的名称和作用，解释工作原理；（3）示范操作：演示打点计时器的正确操作方法，让学生跟随操作；（4）实验操作：学生分组进行实验，测量物体运动速度；（5）数据处理和误差分析：引导学生运用物理公式处理实验数据，分析误差来源；（6）总结评价：对学生的实验操作和数据处理进行评价，总结实验要点。

二、实验原理2.1 打点计时器原理打点计时器是一种计时仪器，它通过记录物体在一定时间间隔内通过的光电门次数来计算物体的速度。

打点计时器的工作原理是根据物体通过光电门的时间间隔来计算速度。

2.2 物体运动速度的计算公式物体运动速度的计算公式为：v = (n n0) d / t其中，v表示物体运动速度，n表示实验结束时通过光电门的次数，n0表示实验开始时通过光电门的次数，d表示光电门之间的距离，t表示实验时间。

三、实验步骤3.1 准备工作（1）检查打点计时器及其配件是否齐全；（2）将打点计时器固定在实验桌上；（3）连接好光电门和电源；（4）调整实验桌高度，使光电门与打点计时器平行。

3.2 操作打点计时器（1）打开电源，使打点计时器处于工作状态；（2）将物体放在光电门前，准备实验。

3.3 进行实验（1）释放物体，让其通过光电门；（2）记录打点计时器显示的次数；（3）重复实验三次，以提高实验数据的准确性。

实验：用打点计时器测速度一、教材分析这节课有三个目的：（1）了解电磁打点计时器、电火花计时器的基本结构，理解其工作原理；（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，计算物体运动速度的平均速度。

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，并会根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。

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。

由纸带上某两点间的位移△x和相应的△t 就能算出它们之间的平均速度。

与过去的教学不同的是，教材由此又向前走了一步，说明在△x（或△t）很小时，这样算出的平均速度可以看作瞬时速度，而不是绝对意义上的瞬时速度。

对于这一点，老师们可能还不习惯。

这是因为我们过去的物理教学过于理想化、绝对化，或说与实际问题的距离比较大。

实际的测量技术测得的瞬时速度都是某段时间内的平均速度，而不是绝对意义上的瞬时速度。

例如汽车上的速度计，无论是用离心测速的方法还是用发电机测速的方法，转动部分都有一定的惯性，对速度变化的反应都需要一段时间，因此，它们实际测得的速度都不是数学意义上的“极限”。

本节要求用很小时间间隔内的平均速度作为瞬时速度，除了有意加强瞬时速度的理解外，也是拉近物理课与实际、与技术的距离。

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象表示物理量的变化，在生活中是常见的方法，本书在这方面加强了很多。

这节实验之后用图象表示速度时，思路与过去有些不同：过去在描点之后往往说，“用一条直线（或××曲线）连接这些点……”，为什么要用直线（或××曲线）而不用别的曲线？因为在过去的实验中我们都已经知道，坐标系中的两个物理量之间的关系就是直线（例如匀变速直线运动的速度与时间的关系）。

高中物理实验教案：用打点计时器测速度一、教学目标1.理解打点计时器的原理及其在物理实验中的应用。

2.学会使用打点计时器测量物体速度的方法。

3.培养学生的实验操作能力、观察能力和分析能力。

二、教学重点与难点1.教学重点：打点计时器的使用方法，速度的测量。

2.教学难点：打点计时器的工作原理，速度的计算。

三、教学过程1.导入新课（1）教师提问：同学们，我们在日常生活中是如何测量物体速度的？（2）学生回答：可以使用速度计、测速仪等。

2.讲解打点计时器的工作原理（1）教师展示打点计时器实物，并简要介绍其构造和作用。

（2）教师讲解打点计时器的工作原理：当电源接通时，打点计时器会在纸带上打下等间隔的点，通过测量纸带上的点与点之间的距离，可以计算出物体在一段时间内的位移，从而求出速度。

3.实验演示（1）教师演示如何使用打点计时器测量速度。

（2）教师将打点计时器固定在桌子上，连接好电源。

（3）教师将纸带穿过打点计时器，并调整好纸带的位置。

（4）教师启动打点计时器，并让小车在纸带上运动。

（5）教师关闭打点计时器，取出纸带，展示给学生看。

（6）教师引导学生观察纸带上的点，并讲解如何通过点与点之间的距离计算速度。

4.学生分组实验（1）教师将学生分成若干小组，每组一台打点计时器。

（2）教师指导学生进行实验，提醒注意事项。

（3）学生在实验过程中，观察纸带上的点，并记录数据。

（4）学生根据实验数据，计算出小车的速度。

5.实验分析与讨论（1）教师引导学生分析实验数据，讨论实验结果。

（2）学生分享实验心得，交流实验技巧。

6.课堂小结（2）学生回顾本节课的学习过程，巩固知识点。

7.课后作业①使用打点计时器测量小车的加速度。

②分析打点计时器在物理实验中的应用。

四、教学反思本节课通过讲解打点计时器的工作原理、实验演示、学生分组实验、实验分析与讨论等环节，使学生掌握了使用打点计时器测量速度的方法。

在教学过程中，教师注重引导学生观察、分析、讨论，培养学生的实验操作能力和分析能力。

实验：用打点计时器测速度[学科素养与目标要求]科学探究：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.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度．科学思维：1.会用平均速度代替瞬时速度.2.会建立坐标系、描点连线，会用图象表示速度随时间变化的规律．一、打点计时器及其原理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片带动振针上下振动打点脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电打点工作电压 6 V以下低压交流电源220 V交流电源打点周期(电源频率为50 Hz)0.02 s0.02 s阻力来源纸带与限位孔、复写纸的摩擦，纸带与振针打点接触时的摩擦纸带与限位孔、墨粉纸盘的摩擦，比前者小二、练习使用打点计时器1．实验步骤(1)把打点计时器固定在桌子上并穿好纸带．(2)把打点计时器的两个接线柱接到交流电源上(电源频率为50 Hz，电磁打点计时器接6 V以下低压交流电，电火花计时器接220 V交流电)．(3)先接通电源开关，再用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源．(4)取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n－1个，则纸带的运动时间Δt＝(n－1)×0.02 s.(5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx . (6)利用公式v ＝ΔxΔt 计算出纸带在这段时间内的平均速度．2．注意事项(1)打点前，应使物体停在靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置. (2)打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带． (3)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源．(4)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个计数点到起始计数点之间的距离)． 三、用打点计时器测量瞬时速度 1．原理纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx 内的平均速度表示，即根据v ＝ΔxΔt ，当Δt 或Δx 较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度．如图1所示，E 点的瞬时速度可用D 、F 两点间的平均速度代表，即v E ＝ΔxΔt.图12．数据处理(1)测量：把纸带上能看得清的某个点作为起始点O ，以后的点分别标上A 、B 、C 、D ……，如图2所示，依次测出各点到O 点的距离，再算出OA 、AB 、BC ……的距离x 1、x 2、x 3…….图2(2)计算：若打点计时器打点的周期为T ，则A 、B 、C 、D ……各点的瞬时速度分别为：v A ＝x 1＋x 22T 、v B ＝x 2＋x 32T 、v C ＝x 3＋x 42T 、v D ＝x 4＋x 52T…….(3)列表比较：把数据填入下表，根据数据判断纸带运动速度的变化情况.位置 A B C D E F G v /(m·s －1)3.注意(1)为了减小实验误差，A 、B 、C 、D ……不一定是连续计时点，比如可以隔四个点取一个计数点，此时两个计数点间的时间间隔T ＝0.1 s.(2)计算某计数点的瞬时速度时，Δx 、Δt 应取该计数点前、后两个计数点之间的位移和时间，即v n ＝x n ＋x n ＋12T .四、用图象表示速度1．速度－时间图象(v －t 图象)用横轴表示时间t ，纵轴表示速度v ，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到物体运动的v －t 图象． 2．v －t 图象的意义v －t 图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，但它不是(选填“是”或“不是”)物体运动的轨迹． 3．v －t 图象的应用(1)由图象能看出每一时刻对应的速度．(2)由图象可以确定速度的方向：速度为正，说明物体的速度方向与选定的正方向相同(图3中0～5 s)，速度为负，说明物体的速度方向与选定的正方向相反(图中5～6 s)．图3(3)由图象可以确定物体是加速运动还是减速运动．图中0～2 s 内物体做加速运动，2～4 s 内物体做匀速运动，4～5 s 内物体做减速运动，5～6 s 内，物体速度大小在增大，做加速运动．一、打点计时器的应用原理与操作例1 (2018·新乡市高一检测)(1)打点计时器是记录做直线运动物体的________和________的仪器．电火花计时器是其中的一种，其工作电压是________，电火花计时器靠电火花和墨粉打点，当交流电的频率为50 Hz 时，它每隔________ s 打一次点．(2)(多选)以下是练习使用电火花计时器的部分实验步骤，其中错误的操作是( ) A ．把打点计时器固定在桌子上，把墨粉纸套在纸盘轴上，让纸带穿过限位孔 B ．把打点计时器与4～6 V 低压交流电源相连 C ．用手水平地拉动纸带，然后打开脉冲输出开关D ．取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x 0，用公式v ＝x 0t 计算纸带运动的平均速度答案 (1)位置 时间 220 V 0.02 (2)BC解析 (1)打点计时器是记录运动物体的位置和时间的仪器，均使用交流电源，电火花计时器的工作电压是220 V ，当交流电频率为50 Hz 时，它每隔0.02 s 打一次点．(2)纸带正确的安装方法：把打点计时器固定在桌子上，把墨粉纸套在纸盘轴上，让纸带穿过限位孔，故A 正确；电火花计时器使用220 V 交流电源，故B 错误；实验时应先打开电源，再拉动纸带，故C 错误；数据处理时应先取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x 0，用公式v ＝x 0t 计算纸带运动的平均速度，故D 正确．二、瞬时速度的计算与速度—时间图象例2 (2019·定远育才学校月考)(1)电磁打点计时器使用的是________(选填“交流4～6 V ”或“交流220 V ”)电源，实验室使用我国民用电(频率50 Hz)时，如果每相邻的计数点间还有4个点未标出，则相邻两个计数点的时间间隔为______．(2)在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A 、B 、C …七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应位置如图4所示．图4可求出A 点到D 点的距离是________ cm.(3)由实验数据可得A 点到D 点的平均速度是________ m /s ；B 点的瞬时速度是________ m/s.(结果均保留两位有效数字)答案 (1)交流4～6 V 0.1 s (2)4.10 (3)0.14 0.13例3 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，电源频率为50 Hz ，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 共7个计数点．相邻计数点间的距离如图5所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s.图5(1) 在实验中，使用打点计时器时应先________再________．(选填“释放纸带”或“接通电源”)(2) 每两个计数点间还有________个计时点没有标出．(3) 试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.1 s 测一次速度，计算出打下B 、C 、D 三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(计算结果均保留3位有效数字).v B v C v D v E v F 数值(m/s)0.6400.721(4)将B 、C 、D 、E 、F 各个时刻的瞬时速度标在图6直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．图6答案 (1)接通电源 释放纸带 (2)4 (3)0.400 0．479 0.560 (4)见解析图 解析 (1) 在实验中，使用打点计时器时应先接通电源，再释放纸带． (2) 每两个计数点间还有n ＝Δt ΔT －1＝0.1 s 0.02 s－1＝4个计时点没有标出． (3)v B ＝(3.62＋4.38)×10－22×0.1 m /s ＝0.400 m/s ；v C ＝(4.38＋5.20)×10－22×0.1 m /s ＝0.479 m/s ；v D ＝(5.20＋5.99)×10－22×0.1 m /s≈0.560 m/s.(4)图线如图所示：三、利用气垫导轨和光电门测速度如图7所示，当滑块在导轨上运动时，光电计时器利用光敏电阻的特性记录了遮光板通过光电门的时间，而遮光板的宽度Δx 已知，并且非常小，由于滑块通过光电门的时间Δt 非常短，在这段时间内滑块的运动可以近似看作匀速直线运动，所以可认为遮光板通过电门时的瞬时速度等于遮光板通过光电门时的平均速度v ＝ΔxΔt.图71．工字钢底座 2.底脚螺丝 3.滑轮 4.光电门 5．导轨 6.遮光板 7.滑块 8.缓冲弹簧 9.进气嘴例4 如图8所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt .测得遮光条的宽度为Δx ，用ΔxΔt近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使ΔxΔt更接近瞬时速度，正确的措施是( )图8A ．换用宽度更窄的遮光条B ．换用宽度更宽的遮光条C ．提高测量遮光条宽度的精确度D ．使滑块的释放点更靠近光电门 答案 A解析 瞬时速度表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度，当Δt →0时，ΔxΔt 可看成物体的瞬时速度，Δx 越小，Δt 也就越小，A 项正确，B 项错误；提高测量遮光条宽度的精确度，不能减小Δt ，C 项错误；使滑块的释放点更靠近光电门，滑块通过光电门的速度更小，时间更长，D 项错误.1．(多选)在“用打点计时器测速度”的实验中，若打点周期为0.02 s ，下列说法正确的是( ) A ．先接通电源，后拉动纸带 B ．先拉动纸带，后接通电源C ．电火花计时器使用6 V 以下的交流电源D ．连续n 个计时点间的时间间隔为(n －1)×0.02 s 答案 AD解析使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带，A 正确，B错误；电火花计时器使用220 V的交流电源，C错误；每相邻的两个计时点间的时间间隔为0.02 s，连续n个计时点间有(n－1)个时间间隔，故时间间隔为(n－1)×0.02 s，D正确．2．(2019·汉阳一中月考)图9为电火花计时器的示意图，电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用交流电源，其工作电压是________ V.图9操作基本步骤如下：A．当纸带通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器B．将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器C．启动电源，听到放电声，立即拖动纸带运动上述步骤正确的顺序是________．(填写步骤编号)答案220BCA3．(2019·定远育才学校月考)电火花计时器是一种使用________(填“直流”或“交流”)电源的计时仪器；若电源的频率为50 Hz，则每相邻两个计时点间的时间间隔为________ s；若在实验时交流电源的电压突然减小且实验者并不知道，那么实验根据纸带上的数据计算某段时间内的平均速度值与实际值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．答案交流0.02不变4．用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度．如图10所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.29 s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.11 s，已知遮光板的宽度为3.0 cm，则滑块通过第一个光电门的速度为_____，通过第二个光电门的速度为_____．(结果均保留两位有效数字)图10答案0.10 m/s0.27 m/s解析由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短，所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示．经过第一个光电门的速度v 1＝d Δt 1＝3.0×10－20.29 m /s≈0.10 m/s ，经过第二个光电门的速度v 2＝d Δt 2＝3.0×10－20.11m /s≈ 0.27 m/s. 5．在“用打点计时器测速度”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz ，记录小车运动的纸带如图11所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为1 mm 的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟“0”计数点的距离并填入表格中．图11距离 x 1 x 2 x 3 测量值/cm计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v 2＝______ m/s. 答案 1.20 5.40 12.00 0.21解析 由题图可知x 1＝1.20 cm ，x 2＝5.40 cm ，x 3＝12.00 cm.每两个相邻计数点间的时间间隔T ＝0.10 s ，v 2＝x 132T ＝(5.40－1.20)×10－22×0.10m /s ＝0.21 m/s.6．如图12所示是打点计时器打出的一条纸带，电源频率为50 Hz,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点的距离如图所示．图12(1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格.v 1 v 2 v 3 v 4 v 5 数值(m/s)0.200.610.70(2)在图13坐标系中画出质点的速度—时间图象．图13答案 (1)0.40 0.69 (2)见解析图解析 (1)两计数点间的时间间隔是T ＝0.1 s v 2＝x 132T ＝(9.0－1.0)×10－22×0.1 m /s ＝0.40 m/sv 4＝x 352T ＝(22.8－9.0)×10－22×0.1m /s ＝0.69 m/s(2)根据表格中数据在直角坐标系中描点，然后连线，得到图象如图所示．。

高中物理实验教学设计用打点计时器测速度除了讲堂上的学习外，平常的累积与练习也是学生提升成绩的重要门路，本文为大家供给了用打点计时器测速度的高中物理实验，祝大家阅读快乐。

1.认识偏差有关知识和有效数字运算有关知识 .2.学会使用打点计时器。

3.能依据纸带计算物体运动的刹时速度。

4.会用描点法描述物体的速度 ?D?D时间图象，并从中获得物理信息。

办理纸带的方法，用描点法绘图象的能力。

1.偏差丈量值与真切值的差别叫做偏差。

偏差可分为系统偏差和有时偏差两种。

(1)系统偏差的特色是在多次重复同一实验时，偏差老是相同地偏大或偏小。

系统偏差拥有确立的方向性，所以找出其产生的原由后，可采纳适合的举措减小或除去它。

(2)有时偏差老是有时偏大，有时偏小，而且偏大和偏小的时机相同。

减小有时偏差的方法，能够多进行几次丈量，求出几次丈量的数值的均匀值。

这个均匀值比某一次测得的数值更靠近于真切值。

2.有效数字带有一位不行靠数字的近似数字，叫做有效数字。

(1)有效数字是指近似数字而言。

(2)只好带有一位不行靠数字，不是位数越多越好。

凡是用丈量仪器直接丈量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值 ( 靠谱数字 ) 后，再向下估读一位 ( 不行靠数字 ) ，这里不受有效数字位数的限制。

间接丈量的有效数字运算不作特别要求，运算结果一般可用 2~3 位有效数字表示。

从仪器上读出来的数值，常常有一位数是预计出来的，或多或少存在着偏差。

比如米尺的最小刻度是 mm(0.001m)，那么用米尺丈量长度可读到十分之一毫米 (0.0001m) 。

0.001m 这一位能够从米尺上读出来，是靠谱的， 0.001m 位前方的数都是靠谱数， 0.0001m 这一位是丈量者估读出来的，估读的数字因人而异，所以是有疑问的，称为存疑数。

因为 0.0001m 位已存疑，在它此后各位数的估读已无必需。

我们把靠谱数加上最后一位存疑数，一同记录下来，统称为有效数字。