人教版高一物理必修一 （导学案）1.4 实验：用打点计时器测速度（无答案）

课题 1.4实验：用打点计时器测速度
教学内容 教学设计或学习心得
学习目标 1. 了解两种打点计时器的基本结构、工作原理并能正确、熟练地使用。2. 会用纸带上点迹计算物体平均速度并理解用其得到瞬时速度的思想。3. 会用实验数据描绘v-t图像并能根据图像描绘物体速度变化特点。 新课导入：
课本导读 一、实验原理（观察课本第19页打点计时器结构图）电磁打点计时器电火花打点计时器工作电压 打点方式振针周期性上下振动周期性产生电火花打点周期 记录信息 打在纸带上的点，记录了纸带运动 ( http: / / www.21cnjy.com )的 。如果把纸带跟运动物体连接在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的 。研究纸带上的点之间的间隔，就可以得到运动物体在不同时间里发生的 ，从而求得物体运动的速度。二、实验器材 打点计时器、交流电源（学生电源）、刻度尺、纸带、墨粉纸盘（复写纸）、导线、坐标纸、铅笔。三、实验步骤1．把电火花计时器固定在桌子上，检查 ( http: / / www.21cnjy.com ) 是否已经正确地套在纸盘轴上，检查两条白 是否已经正确地穿好，墨粉纸盘是否在两条纸带 。2．把计时器上的插头插在 电源插座上。3．按下脉冲输出开关，用手水平地拉动两条纸带，计时器就在运动的纸带上就打下一系列 。4．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，点子的间隔数则为 个，用t=0.02 计算出纸带的运动时间t。5．用刻度尺测量一下，打下这些点，纸带通过的 有多长6．利用公式 计算纸带在这段时间内的平均速度。7．选取一条点迹清晰便于分析的纸带进行数据分析。8．从能够看清的某个点开始，每隔 取一个点，在纸带上用数字0，1，2 ….5标出这些“测量点”，测量包括每个点的一段位移 ,记录在表一中，同时记录相对应的 ，以计算该段时间的平均速度。9．将各点附近的平均速度，把它当作计时器打下这些点时的 ，填入表二中，点0作为计时的开始，即t=0。10．以 为纵轴，以 为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表二的数据在坐标轴上 ，将这些点用 连接起来。11．通过曲线的走向大致看出速度的变化规律，将你的实验结果与其他同学交流一下，说出你的体会。12．重复以上步骤再做一次。如果用电磁打点计时器，则实验步骤的前3步相应地应当是：把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过两个 ，压在复写纸的 。把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与 的低压交流电源的接线柱相连接。打开电源开关，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一系列 。【达标检测】1．电磁打点计时器和电火花打点计时器都 ( http: / / www.21cnjy.com )是使用 电源的仪器，电磁打点计时器的工作电压是 V ，电火花计时器的工作电压是 V。当电源频率是50 Hz时，它每隔 s打一次点。2．关于接通电源和释放纸带（物体）的次序，下列说法正确的是（ ）A．先接通电源，后释放纸带 B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带同时接通电源 D．先接通电源或先释放纸带都可以3．根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到或直接测量得到的物理量是（ ）A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度4．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列说法正确的是（ ）A．点迹记录了物体运动的时间B．点迹记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移C．点迹在纸带上的分布情况反映了物体的形状D．点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况5．如图所示，根据打点计时器打出的纸带，判断哪条纸带表示物体做匀速运动 （ ） ( http: / / www.21cnjy.com )
合作探究合作探究 探究一、打点计时器【思考与讨论】1、电磁打点计时器使用低压交流电源工作，大家想一想能不能使用直流电源，为什么 2、对比电磁打点计时器和电火花计时器，你认为哪一种可能引起较大的误差？为什么？ 探究二、数据处理表一：手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度位置012345/m/sv/（m/s）表二：手拉纸带在几个时刻的瞬时速度位置012345t/s0v/（m/s）【思考与讨论】1.怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？ 2.如果纸带上的点迹分布不均匀，那么，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？描绘实验图线我们可以用图象来描述物体的速度变化情况，那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢 用打点计时器测得数据作出的图象叫速 ( http: / / www.21cnjy.com )度--时间图象或ｖ-ｔ图象，可以从这些点的走向大致看出纸带速度的变化规律．更形象直观地显示自己手拉纸带的运动速度变化情况． 探究三、注意事项实验前应将打点计时器安装好且 好，在试拉动纸带时无明显阻滞现象。实验时应先 后 。手拉纸带速度应 些，以防点迹太密集。打点计时器打点结束时要立刻 。使用电磁打点计时器，若打出的点较轻或是短线，要调整 。不要分段测量纸带各段位移，，应 测出个点到起始点的距离。建立坐标系要根据实际情况取合适的 ，以便曲线能分布于大部分的坐标系中。
巩固提高 1．某同学用电磁打点计时器做实验时，在纸带上留下的不是圆点，而是一列短线，这可能是因为 （ )A．打点计时器错接在直流电源上；B．电源频率不稳定；C．打点的振针压得过紧； D．打点的振针压得过松。 2．电火花打点计时器工作电源频率是 ( http: / / www.21cnjy.com )50Hz，如果用它测量时，实验者不知工作电压的频率变为60Hz，仍按50Hz的频率计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比是 （填“偏大”或“偏小”）。 3．某次实验用打点计时器交流电的频率为50H ( http: / / www.21cnjy.com )z，纸带的记录如图3所示,图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,推测纸带的运动是加速还是减速？在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是多大？ B点的瞬时速度为多大？
后记（教或学）
O
A
B
1.30
C
D
E
F
G
3.45
6.34
10.08
14.40
19.55
单位:cm
图3