2019-2020年人教版高中物理必修1 第1章第4節(jié) 1-4 實驗 用打點計時器測速度（教案）.doc

2019-2020年人教版高中物理必修1 第1章第4節(jié) 1-4 實驗 用打點計時器測速度（教案）【知識與技能】1、掌握打點計時器的原理及其使用方法。2、掌握對紙帶上記錄的原始數(shù)據(jù)進行處理的能力。3、能測定平均速度，畫出v-t圖象，通過圖象來分析物體的運動情況。【過程與方法】1、能分析、處理實驗過程中出現(xiàn)的問題。2、掌握建立圖像的一般規(guī)律，了解用圖像研究物理問題的方法。3、掌握在極短的時間內物體的瞬時速度近似等于這段時間內的平均速度這一近似方法?！厩楦袘B(tài)度與價值觀】1、注意培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好的實驗習慣和實驗態(tài)度。2、注意培養(yǎng)學生尊重原始測量數(shù)據(jù)這一實事求是的科學態(tài)度。【教學重難點】打點計時器的使用方法；對紙帶上記錄的原始數(shù)據(jù)進行處理。測定瞬時速度，畫出v-t圖像，并通過圖像來分析物體的運動情況?！菊n時安排】1課時【教學過程】知識點一、電磁打點計時器（1）原理接通交流電源后，在線圈和永久磁鐵有作用下，振片便振動起來，帶動其上的振針上下振動，這時，如果紙帶運動，振針就通過復寫紙在紙帶上留下一行小點（2）構造（3）工作電壓：交流6V以下知識點二、電火花計時器（1）構造：（2）原理：當接通電源、按下脈沖輸出開關時，計時器發(fā)動的脈沖電流經(jīng)放電針、墨粉紙盤到紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運動的紙帶上打出一行點跡（3）工作電壓：220V兩種打點計時器的比較打點計時器的作用知識點三、練習使用打點計時器1、操作步驟（1）固定計時器（2）穿紙帶（3）啟動電源，拉紙帶，隨后立即關電源2、紙帶的簡單處理測平均速度（1）需測量的量：位移（兩點間的距離）、時間（兩個點之間的點跡的個數(shù)）（2）關系式：3、測瞬時速度實驗步驟1了解打點計時器的結構，然后把它固定在桌子上2把電磁打點計時器的兩個接線柱用導線與6 V的低壓交流電源的接線柱相連接，讓紙帶穿過兩個限位孔，壓在復寫紙的下面3接通電源，用手水平地拉動紙帶，紙帶上就打出一行小點，隨后立即關閉電源4取下紙帶，從能看得清的某個點數(shù)起，數(shù)一數(shù)紙帶上共有多少個點如果共有n個點，則用t0.02(n1)s計算出紙帶的運動時間t.5用刻度尺測量一下打下這些點紙帶通過的距離x，利用公式計算紙帶在這段時間內的平均速度把測量和計算的結果填入表中數(shù)據(jù)處理1用打點計時器測量瞬時速度(1)選取一條點跡清晰便于分析的紙帶(2)從能夠看清的某個點開始，每隔四個點取一個計數(shù)點，每兩個計數(shù)點間的時間間隔T50.02 s0.1 s在紙帶上用O、A、B、C、D標出這些“計數(shù)點”，如圖所示依次測出OA、AB、BC、CD之間的距離x1、x2、x3、x4(3)A、B、C、D各點的瞬時速度分別為：vA、vB、vC、vD誤差分析1利用平均速度來代替計數(shù)點的瞬時速度自身會帶來系統(tǒng)誤差為減小誤差，應取以計數(shù)點為中心的較小位移x來求平均速度2若采用分段測量計數(shù)點間的位移x，會使測量誤差增大減小此誤差的方法是一次測量完成，即一次測出各計數(shù)點到起始計數(shù)點O的距離，再分別計算出各計數(shù)點間的距離注意事項1如果在紙帶上數(shù)出了n個點，那么，它們的間隔數(shù)是(n1)個，它們的時間間隔為(n1)0.02 s.2使用打點計時器打點時，應先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再拉動紙帶3手拉動紙帶時速度應快一些，以防點跡太密集4使用電火花計時器時，應注意把紙帶正確穿好，墨粉紙盤位于紙帶上方，使用電磁打點計時器時，應讓紙帶穿過限位孔，壓在復寫紙下面知識點四、用圖像表示速度1、圖像特點：直觀2、常用作圖法（1）描點作圖（2）據(jù)函數(shù)關系式作圖3、作圖步驟（1）建系（2）描點（3）作圖4、速度時間圖像（v-t graph）【典型例題】（1）打點計時器是一種使用（填“交流”或“直流”）電源的計時儀器，電磁式打電計時器的工作電壓為4V6V當電源的頻率是50Hz時（我國工農(nóng)業(yè)和生活用的交流電的頻率都是50Hz），它每隔s打一個點，因此紙帶上的點就表示了與紙帶相連的物體在不同時刻的位置，研究紙帶上點之間的間隔，就可以了解物體運動的情況（2）如圖是實驗中得到的一條紙帶，從O點開始每5個點取一個計數(shù)點（打點計時器的電源頻率是50Hz），依照打點的先后依次編為1、2、3、4、5、6，量得x1=2.21cm，x2=3.00cm，x3=3.81cm，x4=4.63cm，x5=5.45cm，x6=6.28cm。該打點計時器依次打出各計數(shù)點的時間間隔為T=s打點計時器打計數(shù)點5時，小車的速度大小是v5=m/s。（結果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）交流，0.02；（2） 0.10 0.59【解析】（1）電磁打點計時器是一種計時儀器，其工作電壓是交流46V，在我國使用的頻率為50HZ的交流電中，每隔0.02s打一個點，所以相鄰的兩個計時點間的時間間隔是0.02s。（2）由題意從O點開始每5個點取一個計數(shù)點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=50.02s=0.1s根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上5點時小車的瞬時速度大?。?