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111 1.4 實驗：用打點計時器測速度 一、教學(xué)目標(biāo) 1.了解電磁打點計時器和電火花打點計時器的基本構(gòu)成，知道打點計時器的計時原理，并學(xué)會安裝并使用打點計時器。 2.學(xué)會根據(jù)紙帶上的點分析速度的變化情況，并學(xué)會測定平均速度和測量瞬時速度。 3.明確速度—時間圖象的意義，描點法畫圖象的方法，并畫出實驗中的速度—時間圖象。 4.通過對紙帶的處理過程培養(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。 5.通過畫速度—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。 二、教學(xué)重點與難點 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,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)復(fù)寫紙放在紙帶上邊還是下邊? (6)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 指導(dǎo)學(xué)生動手練習(xí)使用打點計時器，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)v=△x/△t，求出在任意兩點間的平均速度，這里△x可以用直尺測量出兩點間的距離，△t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小？ (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) 111