《《實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度》教案設(shè)計(jì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度》教案設(shè)計(jì)（5頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度 【教學(xué)目標(biāo)】： （一）知識目標(biāo)： 1、了解兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)和工作原理。 2、會安裝并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。 3、理解根據(jù)紙帶測量速度的原理并測量瞬時(shí)速度。 4、明確速度一時(shí)間圖象的意義，描點(diǎn)法畫圖象的方法，并畫出該實(shí)驗(yàn)中的 速度一時(shí)間圖象。 （二）能力目標(biāo)： 1 .通過學(xué)生自己看打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的說明書，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力. 2 .通過實(shí)驗(yàn)得出物體的運(yùn)動信息，用數(shù)學(xué)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)悟如何間接測一些不能直接 測量的物理量的方法. 3 .通過畫速度一時(shí)間圖象培養(yǎng)學(xué)生用圖象法處理數(shù)據(jù)的能力，體驗(yàn)數(shù) 學(xué)工

2、具在物理發(fā)展中的作用. 4 .體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中理性思維的重要，既要?jiǎng)邮郑獎(jiǎng)幽X. （三）彳惠育目標(biāo)： 1、經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程，體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程的艱辛與喜悅，并樂于探索自然界的 奧妙。 2、培養(yǎng)學(xué)生敢于創(chuàng)新和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。 【教學(xué)重點(diǎn)】： 1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用。 2、由紙帶計(jì)算物體運(yùn)動的瞬時(shí)速度。 3、畫物體的速度一時(shí)間圖象。 教教學(xué)難點(diǎn)】： 1、對紙帶數(shù)據(jù)的處理。 2、畫圖象的方法。 【教學(xué)方法】：探究、講授、討論 【教學(xué)用具】：多媒體課件、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電火花計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、 導(dǎo)線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙 【教學(xué)過程】： （一）引入 測定物體的速度并不

3、是一件很容易的事情， 特別是當(dāng)物體的運(yùn)動速度在不停 變化時(shí)，測定某時(shí)刻的速度更是比較困難的， 如上下飛舞的蝴蝶，要確定它某一 時(shí)刻的速度是很困難的.我們現(xiàn)在只研究直線運(yùn)動的速度的測量問題.今天 ，我 們來學(xué)習(xí)測量速度的一種方法 （二）新課教學(xué)： 1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的認(rèn)識（展示實(shí)物） 提出問題：1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器分為幾種，結(jié)構(gòu)上有什么不同？ 2、他們在工作要求上，有什么不同？ 3他們是怎么工作的？ 學(xué)生活動：看課本,觀察實(shí)驗(yàn)儀器，四個(gè)人一組進(jìn)行討論. 提問學(xué)生并總結(jié)： 1電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器， 工作電壓為4V?6 V.當(dāng) 電源的頻率是50 Hz時(shí)，它每隔0.02 s

4、打一次點(diǎn).當(dāng)接通電源時(shí)，線圈產(chǎn)生的 交變磁場使振動片（由彈簧鋼制成）磁化，振動片的一端位于永久磁鐵的磁場 中.由于振動片的磁極隨著電流方向的改變面不斷變化， 在永久磁鐵的磁場作用 下，振動片將上下振動，具振動周期與線圈中的電流變化周期一致，即為 0.02s .位于振片一端的振針就跟著上下振動起來，這時(shí)，如果紙帶運(yùn)動，振針 就在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。 2 電火花計(jì)時(shí)器：它是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示點(diǎn)跡的計(jì) 時(shí)儀器。當(dāng)接通220V交流電源，按下脈沖輸出開關(guān)時(shí)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流 經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運(yùn)動紙 帶上就打出一系列點(diǎn)跡。當(dāng)電源頻率

5、為 50Hz時(shí)，它也是每隔0.02s打一次點(diǎn)， 即打出的紙帶上每相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔也是 0.02s。 學(xué)生思考：1、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓交流電源工作， 大家想一想能不能使 用直流電源，為什么？ 答案：工作原理中是靠電流方向的改變來改變磁鐵的磁場方向，從而促使振 動片上下振動，并且振動片的振動周期與電源的電流變化周期一致。 若使用50 Hz 的交流電，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為 0. 02s.這個(gè)值正好是電源頻率的倒數(shù)。 2、從原理上考慮，電火花計(jì)時(shí)器跟電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相比，哪個(gè)更好些，誤差可 能會更??？ 答案：電火花計(jì)時(shí)器可能會更好些，因?yàn)殡姶糯螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器中振針和紙帶間的摩擦 會更大些. 2、

6、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 提出問題: 1、使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)該按照怎么樣的步驟? 2、紙帶上的點(diǎn)與小車的位移和時(shí)間是如何對應(yīng)的，怎樣將紙帶上的點(diǎn)變成相關(guān) 的數(shù)據(jù)？ 學(xué)生活動：看課本，四個(gè)人一組進(jìn)行討論. 提問并總結(jié)： 1、使用電火花計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)，安裝紙帶的方法有兩種，一種是用一 條紙帶從墨粉盤下穿過，打點(diǎn)時(shí)墨粉盤不隨紙帶轉(zhuǎn)動，電火花只將墨粉盤上某一 位置的墨粉蒸發(fā)到紙帶上，打出的點(diǎn)跡顏色較淡，打過一條紙帶后要將墨粉盤轉(zhuǎn) 一角度再打另一條紙帶.學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)可采用這一方法.另一種是用兩條紙帶，將 墨粉盤夾在中間，拖動紙帶時(shí)由于兩條紙帶的摩擦作用，墨粉盤會隨紙帶轉(zhuǎn)動， 電火花將墨粉盤上不同

7、位置的墨粉蒸發(fā)到紙帶上， 所以打出的點(diǎn)跡顏色較重.墨 粉盤上面的一條紙帶沒有點(diǎn)跡，可重復(fù)使用.用一條紙帶打點(diǎn)時(shí)，紙帶與打點(diǎn)計(jì) 時(shí)器之間的摩擦阻力較小，用兩條紙帶打點(diǎn)時(shí)摩擦阻力較大.不管用哪種方法， 打完紙帶后應(yīng)立即切斷電源. 2、兩點(diǎn)之間的時(shí)間為0.02秒，n個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間為0. 02* (n-1) 3、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量瞬時(shí)速度 提出問題：根據(jù)前面所學(xué)的瞬時(shí)速度的理論，引導(dǎo)學(xué)生怎樣計(jì)算實(shí)際運(yùn)動中 物體的瞬時(shí)速度？ 學(xué)生活動：討論怎樣獲取數(shù)據(jù)，怎樣根據(jù)自己的紙帶計(jì)算不同時(shí)刻的瞬時(shí)速 度并采用列表法有條理的列出。 提問總結(jié)：為了測量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出某個(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動的瞬時(shí)速度， 可以

8、測量包括該點(diǎn)在內(nèi)的兩點(diǎn)間的平均速度，用來代替瞬時(shí)速度。這兩點(diǎn)離該點(diǎn)越近， 平均速度越接近該點(diǎn)的瞬時(shí)速度。 然而，兩點(diǎn)距離過小則測量誤差增大， 須根據(jù) 實(shí)際情況選取這兩個(gè)點(diǎn)。 勝一籌4、用圖象表示速度 提出問題：1那么怎樣用圖象來表示物體運(yùn)動的速度呢 ？ 2 對描出的點(diǎn)應(yīng)該怎么樣進(jìn)行處理才能得到我們所要的圖 像？ 學(xué)生活動：四個(gè)人一起看書進(jìn)行討論. 提問并總結(jié)：.在方格紙上建立直角坐標(biāo)系，用縱坐標(biāo)表示物體運(yùn)動的速度， 用橫坐標(biāo)表示時(shí)間，根據(jù)表中各時(shí)刻的速度.將(v , t)作為一組坐標(biāo)在圖象中描 點(diǎn)，將點(diǎn)連線后得出的圖象稱為速度一時(shí)間圖象 (v-t圖象)，簡稱速度圖象. 學(xué)生思考：

9、百米賽跑時(shí)運(yùn)動員的速度從始至終是不變的嗎 ？如果有變化，你 估計(jì)是怎樣變化的？某位運(yùn)動員的百米賽跑的成績是 10. 57s,按照你的估計(jì)畫 出他在這段時(shí)間的v-t圖象的草圖. 百米賽跑時(shí)運(yùn)動員的速度是有變化的，運(yùn)動員從靜止開始，速度很快增大， 沖刺階段的速度達(dá)到最大。沒有受過訓(xùn)練的同學(xué)跑百米，他在起始階段速度增大 的過程要長些，最大速度也比不過運(yùn)動員，到終點(diǎn)時(shí)速度還可能有下降趨勢， V —t圖象的形狀是不同的。 （三）鞏固練習(xí) 1當(dāng)紙帶與運(yùn)動物體連接時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)跡。下列關(guān)于紙帶上 點(diǎn)跡的說法中正確的是（ A. 點(diǎn)跡記錄了物體運(yùn)動的時(shí)間 B.點(diǎn)跡記錄了物體在不同時(shí)

10、刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移 C.紙帶上點(diǎn)跡的分布情況反映了物體的質(zhì)量和形狀 D.紙帶上點(diǎn)跡的分布情況反映了物體的運(yùn)動情況 解析 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔一定的時(shí)間（當(dāng)電源頻率為 50Hz時(shí)，打點(diǎn)的時(shí)間問 隔為0.02s）打下一個(gè)點(diǎn)，因而點(diǎn)跡記錄了物體運(yùn)動的時(shí)間，也記錄了物體在不 同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移； 點(diǎn)跡的分布情況反映了物體的運(yùn)動情況， 而 不能反映物體的質(zhì)量和形狀。正確選項(xiàng)為 A B、Do 2通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條打點(diǎn)紙帶上，如果點(diǎn)子的分布不均勻，那么 是點(diǎn)子密集的地方紙帶運(yùn)動速度比較大，還是點(diǎn)子稀疏的地方紙帶運(yùn)動速度比較 大？為什么？ 解析 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間問隔△ t

11、保持不變，點(diǎn)子稀疏的地方△ x大， 從而紙帶的運(yùn)動速度比較大。 3某次打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上依次打出 A、R G D E、F等一系列的點(diǎn)，測 得品E離 AB=11.0mm, AC=26.5mm, AD=40.0mm, AE=48.1mm AF =62.5mm 通過計(jì)算 說明在打A、F點(diǎn)的時(shí)間間隔內(nèi)，紙帶是否做勻速直線運(yùn)動。如果是，則求速度； 如果不是，則求平均速度。已知打點(diǎn)時(shí)間間隔為 0.02s。 解析 AB=11.0mm, BC=AC- AB=15.5mm, CD=AD—AC=13.5mm, DE=AE- AD=8.1mm,EF=AF- AE=14.4mm,各段距離不等，說明在打 A、F點(diǎn)

12、的時(shí)間間隔內(nèi)， AF 62 5 10 3 紙帶不是做勻速直線運(yùn)動。v " m/s=0.625m/s。 t 0.02 5 4如圖1 — 23為某次實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶， 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，圖中。點(diǎn)為 第一個(gè)點(diǎn)，A、B C、D為每隔兩點(diǎn)選定的計(jì)數(shù) 點(diǎn)。根據(jù)圖中標(biāo)出的數(shù)據(jù)，打 A、D點(diǎn)時(shí)間內(nèi) 紙帶的平均速度有多大？打 B點(diǎn)時(shí)刻紙帶的瞬 時(shí)速度有多大？計(jì)算的依據(jù)是什么？你能算 出打Q D點(diǎn)時(shí)間內(nèi)紙帶的平均速度嗎？為什 么？ 解析 AD段的平均速度 —— AD VAD - t AD 43.25 15.50 0.02 2 3 cm/s=231.25cm/s。

13、 當(dāng)時(shí)間間隔很短時(shí)，可以用平均速度代替瞬時(shí)速度，故 B點(diǎn)的瞬時(shí)速度 AC VB tAC 32.50 15.50 —— - cm/s=212.50cm/s 0.02 2 2 無法算出OD段的平均速度，因?yàn)椴恢?Q D間有多少個(gè)點(diǎn)，因而不知道 。曲的時(shí)間間隔。 5使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)紙帶上打出的點(diǎn)不清晰，那么可能是什么 原因？如何采取措施？ 解析點(diǎn)跡不清的原因及應(yīng)采取的措施主要有： (1)復(fù)寫紙使用過久，可調(diào)整復(fù)寫紙位置，或更換復(fù)寫紙； (2)電源電壓過低，導(dǎo)致打點(diǎn)太輕，可適當(dāng)提高電源電壓； (3)振針位置偏高，同樣會導(dǎo)致打點(diǎn)太輕，可適當(dāng)調(diào)低振針。

14、6圖1 — 24是兩個(gè)勻速直線運(yùn)動的位移圖象。哪條直線所表示的運(yùn)動的速 度大？各是多大？ 解析 直線②比較陡，其斜率大，故直線②所表示的運(yùn)動的速度大。以 V1、 V2分別表示直線①、直線②所表示的運(yùn)動的速度，則 V1 3 - m/s=1m/s, t1 6 x2 6 / 0 / v2 一 — m/s=2m/so t2 3 (四)小結(jié):略 (五)作業(yè)：課本第2,3,4題 (六)板書設(shè)計(jì)： § 1.4 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度 1 .電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：靠電磁感應(yīng)帶動探針振動通過復(fù)寫紙打點(diǎn) 2 .電火花計(jì)時(shí)器：靠產(chǎn)生電火花放電蒸發(fā)墨粉打點(diǎn) 3 .計(jì)時(shí)器的使用：注童使用方法和領(lǐng)悟注童事項(xiàng) 4 .測量瞬時(shí)速度：用包含某點(diǎn)在內(nèi)的一段時(shí)間內(nèi)的平均建度粗略表示該點(diǎn) 的瞬時(shí)速度 5 .速度時(shí)間圖象：以時(shí)間為橫軸，速度為縱軸，描點(diǎn)連線作圖象.