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？
1.4 实验：用打点计时器测速度 同步练习
一、单选题
1.打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材，常见的有电磁打点计时器和电火花计时器两种．关于电磁打点计时器和电火花计时器的比较，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁打点计时器使用交流电源，电火花计时器使用直流电源 B. 它们都是使用10V以下的交流电源
C. 当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点 D. 电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小
【答案】C,D
【考点】打点计时器的使用
【解析】【解答】解：A、电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源，A不符合题意；
B、电磁打点计时器工作电压是4V～6V交流电源，电火花打点计时器的电压是220V交流电源，B不符合题意；
C、当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点，C符合题意；
D、电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，误差较小，D符合题意；
故答案为：CD．
【分析】本题考查打点计时器工作原理。电磁打点计时器使用电源是低压交流电源，而电火花打点计时器是220V交流电源；当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点。
2.在你练习使用打点计时器时，小车拖动纸带并在上面打下了一系列的小点．根据你所打出点的纸带，在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时（ ）
A. 应通过测量纸带表示的运动的全程来判断 B. 必须通过计算任意两点间的平均速度来判断
C. 必须通过计算全程的平均速度来判断 D. 可以通过测量每相邻两点间的距离，看其是否都相等来判断
【答案】D
【考点】打点计时器的使用
【解析】【解答】物体在一条直线上运动，且在相等的时间间隔内通过的位移相等，这种运动称为匀速直线运动；如果在相等的时间里位移不等，这种运动就叫做变速直线运动．纸带上相邻的计时点的时间间隔相等，可以通过测量每相邻两点间的距离，看其是否都相等来判断，D符合题意，ABC不符合题意。
实验：用打点计时器测速度
⒈对打点计时器的认识
⑴电磁打点计时器：它是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。当接通6 V以下低压交流电源时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点，当交流电源频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02 s。
⑵电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出小点而显示点迹的计时仪器。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，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50 Hz时，它也是每隔0.02 s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02 s。
⑶电火花计时器工作时，纸带运动时受到阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。
⑷打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。
说明：电磁打点计时器和电火花计时器的原理基本一样，打点的时间间隔都是0.02 s，所以今后的叙述中不再区分，统称打点计时器。
电磁打点计时器是利用电磁感应原理，其结构如图甲所示；电火花计时器是利用火花放电在纸带上打点的，其结构如图乙所示。
打点计时器的使用
★★实验步骤： ⑴把打点计时器固定在桌子上，按照要求装好纸带。 ⑵打点计时器接交流电源。 ⑶接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出了一行小点，随后立即关闭电源。 ⑷取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点，如果共有n个点，那么点的间隔数为n-1个，则纸带的运动时间t＝0.02（n-1） s。
⑸用刻度尺测量一下从开始计数的一点到最后一点n间的距离。 ⑹利用公式v=Δx/Δt计算出纸带在这段时间内的平均速度。
1．4 实验：用打点计时器测速度
(10分钟，10分)
1．关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是( )
A．打点计时器应用交流电源，交流电频率必须为50 Hz
B．纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸的上面
C．使用打点计时器时要先接通电源，后释放纸带
D．打点结束后应立即切断电源
【答案】CD
【解析】打点计时器应用交流电源，但交流电源的频率不一定是50 Hz，选项A错误；纸带应在复写纸的下面，选项B错误；使用打点计时器时一定要先接通电源，后释放纸带，这样做的好处在于能够在纸带上打上足够多的点，充分利用纸带，便于分析，选项C正确；打点计时器只能连续工作很短时间，因此打点之后要立即关闭电源，选项D正确．
2．手拖动纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点的第1点到第6点的距离为18 cm，则( )
A．手运动的平均速度为0.03 m/s
B．手运动的平均速度为1.5 m/s
C．手运动的平均速度为1.8 m/s
D．手运动的平均速度为180 m/s
【答案】C
【解析】打点计时器每打两个点的时间间隔为0.02 s，计数点1到6有5个间隔，即时间间隔为0.1 s，根据公式v－＝xt知，v－＝1.8 m/s.
3．在对打点计时器打出的纸带进行分析时，我们可以从纸带上直接测量的物理量是( )
A．时间间隔 B．位移
C．平均速度 D．位置
【答案】B
【解析】时间间隔和位置是纸带上直接记录的物理量，无需测量，选项AD均错误；位移是利用刻度尺直接测量获得的物理量，选项B正确；平均速度是利用记录的时间和直接测量的位移，借助公式间接获得的物理量，选项C错误．
4．用接在50 Hz交流电源上的打点计时器测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如图所示，从比较清晰的点起，每五个计时点取一个计数点，分别标明0、1、2、3、4…，量得0与1两点间的距离x1＝30 mm,1与2两点间的距离x2＝34 mm,3与4两点间的距离x3＝48 mm，则小车在0与1两点间的时间间隔为________，小车在0与1两点间比在1与2两点间运动的________(“快”或“慢”)，小车在0与1两点间的平均速度为________．
