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1、2022年高中物理 練習(xí)使用打點記時器 新人教版必修1 一、教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 1. 了解打點計時器的計時原理,理解紙帶中包含的物體運動的信息(時間和位移) 2. 會安裝并使用打點計時器,理解利用紙帶測量速度的原理并會測量瞬時速度 3. 明確速度---時間圖象的物理意義,描點法畫圖象的方法,并畫出該實驗的速度---時間圖象 過程與方法 1. 通過學(xué)生自己看打點計時器的說明書,培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)的能力 2. 通過實驗得出物體的運動信息,用數(shù)學(xué)的方法表述出來.培養(yǎng)學(xué)生獲取信息處理信息的能力,體會處理問題的方法,領(lǐng)悟如何間接測量一些不能直接測量的物理量的方法 3. 通過畫速度---

2、時間圖象培養(yǎng)學(xué)生用圖象法處理數(shù)據(jù)的能力,體驗數(shù)學(xué)工具在物理發(fā)展中的作用 4. 體驗實驗中理性思維的重要,即要動手,又要動腦 5. 經(jīng)歷科學(xué)探究過程認(rèn)識科學(xué)探究的意義,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物體的運動 情感態(tài)度價值觀 1. 感受打點計時器的巧妙設(shè)計思路,體會物理原理在解決實際問題中的指導(dǎo)作用,增強將物理知識應(yīng)用于實際生活的意識 2. 經(jīng)歷實驗過程,體驗科學(xué)實驗過程的艱辛與喜悅,并樂于探索自然界的奧秘 3. 體驗用圖象方法描述物理現(xiàn)象的樂趣,培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法處理物理問題的意識 4. 培養(yǎng)學(xué)生的交流與合作精神,有將自己的見解與他人交流的愿望,并養(yǎng)成尊重他人的習(xí)慣 二、教學(xué)重點與

3、難點 重點:1.打點計時器的使用。 2.由紙帶計算物體運動的瞬時速度。 3.畫物體的速度—時間圖象。 難點:1.對紙帶數(shù)據(jù)的處理。 2.畫圖象的方法。 三、教學(xué)方法 實驗探究式教學(xué)方法 四、教學(xué)設(shè)計 （一）新課內(nèi)容 1.打點計時器的認(rèn)識 先讓學(xué)生閱讀教材,然后老師提出問題,引導(dǎo)學(xué)生回答: (1)電磁打點計時器使用的是直流電還是交流電?其工作電壓為多少? (2)我國交流電的頻率為50Hz,使用這種電源時,每隔多長時間打一個點,即相鄰兩個點之間的時間間隔是多少? (3)打點計時器打出的紙帶可以記錄某段時間內(nèi)的位移,

4、能不能記錄時間? (4)說出電磁打點計時器的構(gòu)造?工作原理?如圖1—4—1所示。 (5)解釋電火花計時器的工作原理?如圖1—4—2所示,它與電磁打點計時器相比,哪一種誤差小?原因是什么? 2.練習(xí)使用打點計時器 問題1. 電磁打點計時器中怎樣安放復(fù)寫紙和紙帶? 師總結(jié):將復(fù)寫紙?zhí)自趶?fù)寫紙定位銷上,推動調(diào)節(jié)片可以調(diào)節(jié)復(fù)寫紙位置.將紙帶從復(fù)寫紙圓片下穿過即可. 問題2. 振針打的點不清晰或打不出點可能有哪些情況? 師總結(jié): 1.調(diào)整復(fù)寫紙位置或更換復(fù)寫紙。 2 調(diào)整打點計時器。（可能是振動片的振動幅度太小了,可以調(diào)節(jié)振動片的位置;可檢查壓紙框的位置是否升高而阻礙了振動片使振針打不到

5、紙帶上,可將壓紙框向下調(diào)節(jié)到原來的位置;可能是振針的位置太高,調(diào)節(jié)振針直到能打出點為止） 3.可能是選擇的4—6V的電壓太低,可適當(dāng)調(diào)高電壓,但不得超過10V 問題3.為什么要先打開電源讓打點計時器先工作1—2s再松手打紙帶?可不可以先松手再打開打點計時器的電源? 師總結(jié): 打點計時器打開電源后要經(jīng)過一個短暫的時間才能穩(wěn)定工作,所以應(yīng)先打開電源讓打點計時器工作1—2s后才能松手打紙帶.這樣做可以減小誤差 問題4. 打點計時器打完點后要及時關(guān)閉電源,這樣做有什么好處? 師總結(jié):因為打點計時器是按照間歇性工作設(shè)計的,長期工作會導(dǎo)致線圈發(fā)熱而損壞 指導(dǎo)學(xué)生動手練習(xí)使用打

6、點計時器，要讓學(xué)生按步驟有序操作,并打出幾根紙帶。 圖1—4—3 選擇一條點跡清晰的紙帶,如圖1—4—3所示,引導(dǎo)學(xué)生回答下列問題: (1)怎樣從打出的紙帶中獲取數(shù)據(jù)?指導(dǎo)學(xué)生用列表格的形式把數(shù)據(jù)列出。 (2)怎樣根據(jù)紙帶上的點跡計算紙帶的平均速度？ (用紙帶上兩個點之間的距離除以兩個點之間的時間間隔,即根據(jù)，求出在任意兩點間的平均速度，這里可以用直尺測量出兩點間的距離，為兩點間的時 間間隔數(shù)與0.02s的乘積。) (3)在打出的B、C兩個點的時間間隔中,紙帶運動的平均速度是多少? (4)如果紙帶上的點跡分布不均，那么，點跡密集的地方表示運動的速度較大還是較

7、?。? (在紙帶上相鄰兩點間的時間間隔均為0.02s，所以點跡密集的地方表示紙帶運動的速度很小) 3.用打點計時器測量瞬時速度 (1)在圖1—4—3中求出B、C之間的平均速度,如果要求不很精確,能否用該平均速度表示B點右邊一點的瞬時速度? (2)能否把該點的速度表示的更準(zhǔn)確一點? (3)如果想每隔0.1s測一次速度,應(yīng)怎么辦? (4)把測量所選“測量點”在內(nèi)的一段位移填入表格。 (5)引導(dǎo)學(xué)生求出上述“測量點”附近的平均速度。 (6)引導(dǎo)學(xué)生把上述的平均速度作為對應(yīng)點的瞬時速度填入表格。 (7)引導(dǎo)學(xué)生分析表格中速度的變化情況。 4.用圖象表示速度 為了更直觀地反映物體的運

8、動情況，我們可以用v-t圖象來表示速度隨時間的變化規(guī)律。 以速度v為縱軸，時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)計算出的不同時刻對應(yīng)的瞬時速度值，在坐標(biāo)系中描點，最后用平滑曲線把這些點連接起來就得到了一條能夠描述速度v與時間t關(guān)系的圖象。 教師提出下列問題: (1)圖象上每一點的意義是什么? (表示該時刻物體的瞬時速度) (2)如要求這些點中間一個時刻的速度是多少,應(yīng)怎么辦? (把這些點連接起來,在連線上與該時刻對應(yīng)的點的速度就是該時刻的瞬時速度) (3)把這些點連接起來,是什么形狀? (是折線。因速度的實際變化是比較平滑的,故要用平滑的曲線把它們連接起來) 布置作業(yè) 課本問題與練習(xí)”