课件28张PPT。 中国作为世界四大文明古国之一，发明计时器的历史很悠久。从古至今你知道哪些计时器？ 计时器曰咎摆钟秒表壶漏手表原子钟设计者：袁美巧第4节 实验 用打点计时器测速度第一章 运动的描述1、电磁打点计时器
2、电火花计时器
3、练习使用打点计时器
4、用打点计时器测瞬时速度
5、用图象表示速度学习内容导入新知测定直线运动的基本方法及其装置实验目的
练习使用打点计时器及学会用打点计
时器测量瞬时速度的研究方法，描绘速度—时间图象 。
实验器材
电磁打点计时器（或电火花计时器 ）；纸带；刻度尺；学生电源（4-6V的交流电压档）；导线。
研究手运动的快慢探究活动 1【探究活动】同桌之间，一位同学手拿一支彩色画笔，另一位同学牵动一条长纸带，使纸带在笔下沿着直线缓慢向前移动，拿笔同学按照一定的时间间隔点击纸带（比如每秒1次）探究活动 2认识打点计时器工作电压： .
打点周期： .
打点方式： .
记录信息： .1.电磁打点计时器交流电6V以下利用振动的振针打点T = 0.02S时间和位移线圈振片振针复写纸限位孔纸带探究活动 2认识打点计时器工作电压： .
打点周期： .
打点方式： .
记录信息： .2.电火花计时器交流电220V利用火花放电打点T = 0.02S时间和位移尖端放电墨粉纸盘纸带220 V 6 V 0.02 s 0.02 s ★两种打点计时器的比较
探究活动 3练习打点计时器【实验步骤】
注意先接通电源，
后拉动纸带1.固定打点计时器2.安装纸带3.启动电源, 用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一 行
小点，随后立即关闭电源4.取下纸带纸带的处理1 ——测平均速度探究活动 4思考：如何计算1点到3点之间的平均速度？ 0 1 2 3 4 5 6 7 （1）需测量的量：
（2）关系式： 纸带的处理1 ——测平均速度探究活动 4请同学们根据表格1的要求，求出几段位移的平均速度用打点计时器测量瞬时速度
如下图在D、G这两 个点的时间间隔内，纸带
运动的平均速度是多？
可由公式 v=⊿x/⊿t 求出。这个速度可以代表
E点的平均速度。
用打点计时器测量瞬时速度
如果再取包含E点在内的DF，那么这两
点间的平均速度就会更能准确地表示出E点
的平均速度。
从公式来看，如果距离E点越近，间隔
时间越短，就越接近E点的瞬时速度，不过
对于实际测量来讲，距离过小又会引起较
大的测量误差。 纸带的处理2 ——测瞬时速度探究活动 5【思考】根据瞬时速度定义，应如何测量打3点时纸带的瞬时速
度？哪个更好？ 纸带的处理2 ——测瞬时速度探究活动 5测量几个时刻的瞬时速度（0为计时起点）0用图象表示速度探究活动 60.020.040.080.060.100.120.140.200.400.600.801.001.201.40(1)在方格纸上建立直角
坐标系(2)根据各v、t 数据，
将(v，t)作为一组坐
标在坐标系中描点 1.作图步骤: (3)用折线或平滑曲线把
这些点连接起来，做
出图线2.速度－时间图象(v－t图象) 注意事项
①认清使用哪种类型的打点计时器，打点计时器要固定
②水平拉动
③速度适中。拉得太慢，点密；拉得太快，点稀疏。
④打点计时器打点结束时要立刻切断电源。
⑤数点时不能从开始处数，而要向后看，从能够看清的某个点开始。对于电磁打点计时器来说：
若纸带上横线，
说明：1、振针太低，压得太紧，2、电压过高
若纸带上无点，
说明：1、振针太高，2、复写纸无用，3、电压过低01230.02s?s计时点计数点测量距离：
1、读数要估读mm下一位，如2.50cm；
2、一次性测量平均速度由看得清的某个点开始，往后数 注意事项：计时点、计数点 除用打点计时器测速度外，还可用以下的方法进行测量：
1．借助传感器用计算机测速度
图是一种运动传感器的原理，这个系统由A、B两个小盒子组成，将红外线、超声波发射器A盒固定在小车上，接收传感器B盒固定在某一位置并调整其高度与传感器A等高。小车上A盒发射器对着接收器B，并处在同一直线上。将接收传感器B探测到的红外线、超声波到达的时间差等数拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法 2．利用光电门测瞬时速度
实验装置如图所示，使一辆小车从一端垫高的木板上滑下，木板旁装有光电门，其中A管发出光线，B管接收光线。当固定在车上的遮光板通过光电门时，光线被阻挡，记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间。这段时间就是遮光板通过光电拓展：其它常用测速度的方法拓展：其它常用测速度的方法 3．利用频闪照相分析计算物体的速度
频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光，从而形成间隔相同时间的影像的方法。在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔0.1 s闪光一次，即每秒闪光10次。当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置。通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。拓展：其它常用测速度的方法 图中是采用每秒闪光10次拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就是0.1 s，这样便记录了物体运动的时间。物体运动的位移则可以用尺子量出。拓展：其它常用测速度的方法 与打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率相当于打点计时器交变电源的频率，而相同时间间隔出现的影像则相当于打点计时器打出的点迹。因此，运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息。至于求平均速度和瞬时速度的方法，两者都是一样的。拓展：其它常用测速度的方法 这节课我们学到了什么？打点计时器类型电磁打点计时器电火花计时器应用测量物体的平均速度测量物体的瞬时速度图象——速度-时间图象或v-t图象谢谢!第一章 运动的描述
1.4 《实验：用打点计时器测速度》（学案）
班级 姓名
【课标要求】
1. 了解两种打点计时器的构造、原理和使用方法
2. 知道两种计时器打点的时间间隔都是由电源的频率决定的
3.通过实例学会根据纸带上的点分析速度的变化情况，并学会测定平均速度和瞬时速度
4. 学会用图象表示速度变化规律的方法。
【学习目标】
1.知道位移与速度公式，会用公式解决实际问题。
2.知道匀变速直线运动的其它一些扩展公式。
3.牢牢把握匀变速直线运动的规律，灵活运用各种公式解决实际问题。
【学法指导】
1、勾划课本并写上提示语，标注序号；熟记基础知识，用红笔标注疑问。
2、通读教材，完成学案。
【自主学习】
1.匀变速直线运动的位移与速度的关系
（1）在匀变速直线运动中，在v=v0+at和x=v0t+at2两式中消去t，可得位移x与速度v的关系是：______ ______.
（2）如果问题的已知量和未知量都不涉及______，利用v2－v02=2ax求解，往往会使问题变得简单、方便.
注：对一般的匀变速直线运动涉及的物理量有5个，即vo、vt、t、a、x ，一般来说，已知其中的三个物理量就可以求出其余的一个或二个物理量。
3.匀变速直线运动的几个常用推论
（1）任意两个连续相等时间间隔T内，位移之差Δx是常量，即____ ________.
（2）在一段时间内，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，还等于这段时间初末速度矢量和的一半，即 .
（3）物体做初速度为零的匀加速直线运动
①1T秒末、2T秒末、3T秒末……速度之比为 ；
②前1T秒、前2T秒、前3T秒……位移之比为 ；
③第1T秒、第2T秒、第3T秒……位移之比为 ；
④连续相等的位移所需时间之比为 。
特别提醒：
①关于匀变速直线运动的几个基本公式和推论都是矢量式，在应用时要注意各物理量的符号，特别是应用几个推论时，要注意公式的适用条件.
②末速度为零的匀减速直线运动，可等效为反向的初速度为零的匀加速直线运动处理，可灵活选用x=at2，v=at，v2=2ax，及解决实际问题.
③ 本节公式较多，分析问题时要注意一题多解和一题多法.
【合作探究】
探究:
1.如何根据打上点的纸带判断物体是做匀速运动还是做变速运动？若是做变速运动，如何判断速度大小？
2.v－t图象：用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到运动物体的
v－t图象，图4所示为某质点的v－t图象．
(1)用v－t图象表示速度的变化有什么优点？v－t图象是不是物体运动的轨迹？从v－t图象可以知道哪些信息？
(2)匀速直线运动的v－t图象的特点怎样？从匀速直线运动的v－t图象可以求出什么？
【精心点拨,启发引导】
例1当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列关于纸带上点迹的说法中正确的是( )
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和某段时间内的位移
C.纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状
D.纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况
例2 如图所示是打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s，试求打点计时器打下B、C、D各点时的瞬时速度：vB＝____________ m/s，vC＝________m/s，vD＝________m/s.
例3 图是一个物体运动的v－t图象，从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的．
(1)物体从静止开始运动还是具有一定的初速度？
(2)物体运动的方向是否变化？
(3)物体的速度大小是否变化？怎样变化？
【课堂练习】
1．通过打点计时器得到的一条纸带上的点迹不均匀，下列判断正确的是( )。
A．点迹密集的地方物体运动的速度较大
B．点迹密集的地方物体运动的速度较小
C．点迹不均匀说明物体做变速运动
D．点迹不均匀说明打点计时器有故障
2．如四个图象中，表示匀速直线运动的是( )。
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的物理量是( )。
A．时间间隔 B．位移 C．速率 D．平均速度
4．接通电源与释放纸带让纸带(随物体)开始运动，这两项操作的时间顺序是( )。
A．先接通电源，后释放纸带
B．先释放纸带，后接通电源
C．释放纸带的同时接通电源
D．先接通电源或先释放纸带都可以
5．下列说法中正确的是 ( )。
A．电磁打点计时器和电火花计时器的计时原理基本一样
B．电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电压一样
C．电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电频率是一样的
D．电磁打点计时器和电火花计时器打点的时间间隔都是0.02 s
6．打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，其相邻点的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，这纸带上记录的时间为t，则下列各式正确的是( )。
A．T＝0.02 s，t＝NT B．T＝0.05 s，t＝(N－1)T
C．T＝0.02 s，t＝(N－1)T D．T＝0.05 s，t＝NT
8．一物体做直线运动的图象如图所示，则该物体( )
A．先做加速运动，后做减速运动，速度方向相同
B．先做加速运动，后做减速运动，速度方向相反
C．先做减速运动，后做加速运动，速度方向相同
D．先做减速运动，后做加速运动，速度方向相反
《整合资源》物理人教版必修1
第一章 运动的描述
1.4 实验:用打点计时器测速度 (练习)
目的要求：
1．了解电磁打点记时器和电火花记时器的构造和工作原理；
2．熟悉电磁打点记时器和电火花记时器的使用；
3．能初步根据记时器记录的纸带了解物体的运动情况。
1.关于打点计时器的使用，下列说法中正确的是( )
A．打点计时器应用低压交流电源，交流电频率为50Hz；
B．纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸的上面；
C．要先通电，后释放纸带，纸带通过后立即切断电源；
D．为减小摩擦，每次测量应先将纸带理顺。
2.对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是( )
A．电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电
B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
C．电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘
3．根据打点计时器打出的纸带，我们可以在纸带上直接读出的物理量是（ ）
A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度
4.一学生在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，这可能是因为 （ ）
A．打点计时器错接在直流电源上 B．电源电压不稳定
C．打点计时器使用的电压过高 D．振针到复写纸片的距离太小
某同学用手水平地拉动纸带，通过打点计时器后，纸带上打下了一系列点，他要根据这一系列点计算纸带运动的平均速度及纸带是否做匀速直线运动，则下列操作正确的是（ ）
A．首先要查清共有多少点
B．首先从第一个能看清的点数起，查清共有多少个点
C．分别测出每两个相邻的清晰点的距离然后相加，把相加的结果作为所有能看清的点间的总长度，用来计算平均速度
D．分别测出每两个相邻清晰点间的距离，用来计算各段的平均速度，判断是否为匀速运动
6.关于误差，下列说法正确的是（ ）
A．仔细测量可以避免误差
B．误差是实验中产生的错误
C．采用精密仪器，改进实验方法，可以消除误差
D．实验中产生的误差是不可避免的，但可以设法尽量减小误差
7.如图是某同学在做“用打点计时器测速度”实验中获得的一条纸带．A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．
(1)已知打点计时器电源的频率为50 Hz，则纸带上相邻两计数点的时间间隔为________s．
(2)从图中读出A、B两点间距x＝______cm；C点对应的速度是________m/s。 (计算结果保留三位有效数字)．
8.在“用打点计时器测速度”的实验中：
（1）打点计时器使用的电源为 （选填交流或直流）电源．
（2）下列操作中正确的有 （填选项代号）．
A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器
B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C．应先接通电源，后释放小车
D．电火花计时器应使用低压6V以下交流电源
（3）电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于__________
A． 交流电压的高低 B． 交流电的频率 C． 墨粉纸盘的大小 D． 纸带的长度．
（4）实验中，把打点计时器接50Hz交流电，打出的一条纸带如图．A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点．相邻计数点之间有四个点未画出（即相邻两点的时间间隔为0.1s），各点间的距离如下图所示，则在打D点时，小车的速度为 m/s．（计算结果都保留两位有效数字）
【参考答案】 1.CD?2.AB?3.AB?4.CD?5.BD?6.D
?7.【答案】（1）0.1s；（2）0.68~0.72 cm ；0.100 m/s
【解释】（1）纸带上相邻两计数点的时间间隔为0.02s×5=0.1s；
从图中读出A、B两点间距x＝0.70cm；BD两点间距为：xBD=2.00cm，则C点对应的速度是。
8.【答案】（1）交流；（2）AC；（3）B；（4）0.34m/s
【解析】（1）打点计时器使用的电源为交流电源．
（2）在释放小车前，小车要靠近打点计时器，选项A正确，B错误；应先接通电源，后释放小车，选项C正确；电火花计时器应使用220V交流电源，选项D错误；故选AC.
（3）电火花计时器正常工作时，其打点的周期等于交流电的周期，故打点周期取决于交流电的频率，故选B.
（4）在打D点时，小车的速度为。
【名师点睛】此题考查了探究小车速度随时间变化规律的实验；关键是搞清实验的原理及注意事项，熟练掌握打点计时器的使用方法；计算小车的瞬时速度是通过计算某段时间的平均速度；计算加速度要用逐差法来处理数据.
第1章第4节 实验：用打点计时器高速度 (教案)
物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。
备课资源
J0201－1型数字计时器使用方法
1. 使用前的检查与调整：第一步，先不插入光电门，把功能转换开关K1拨向S1计时档，打开电源开关，数码管应跳字。第二步，把两个光电门分别插入输入插座“Ⅰ”、“Ⅱ”，数码管应停止跳字；如果仍不断跳字，表明光电门的发光管光线没照准接受管，或者光电门的四芯插头没插好，应仔细加以调整，直至数码管停止跳字为止。第三步，检查清零性能，按一下“复位”钮，数码管应全部清零；间隔2~3s连续接通电源，数码管应能自动全部清零。
仪器接通电源后，要经5分钟预热，使时基脉冲达到稳定后，再开始使用。
2. S1档计时：K1置“S1”档，对任一光电门遮光，便开始计时，露光则停止计时。数码管显示的数字为遮光的时间值。
3. S2档计时：K1置“S2”档，对任一光电门第一次遮光即开始计时，第二次遮光则停止计时。数码管显示的数字为两次遮光间隔的时间值。
S1和S2档计时所得时间值的读数，为数码管显示的数字与所取的时基信号单位之积。假如显示的数字为153，时基信号为1ms时，读数为153ms；时基信号为10ms时，续数则为1.53s。
4. 光控计数：K1置“计数”，对任一光电门每遮光一次，数码管就累加一个字，显示出遮光的次数。
5. 数码管窗口玻璃丝有机玻璃，经摩擦会产生静电，以致感应数码管的亮段消失，要待一会才能恢复。因此，在使用过程中，禁忌用手或其他干燥物揩拭窗口玻璃，以免造成数码管暂时不亮的现象。
学情分析
??? “打点计时器”是高中学生实验中用的最多，自然也是考查最高频的实验器材，本课是高中阶段学生用打点计时器做的第一个实验，也是整个高中物理课程的第一个实验。以往这节课的教学往往重在实验操作与步骤，数据记录与处理的教学，至于“打点计时器”这一器材，似乎是横空出世，为什么要用打点计时器来测速？利用打点计时器测速的优势和劣势各是什么？生活中我们又用什么测速？等一系列问题学生在认知上是存在困惑的，匆匆地让学生用陌生的打点计时器进行实验，学生对测速的原理和方法的认识是不深刻的，对实验技能的掌握是不牢固的，当遇到其他类似测速装置时，自然不能顺利完成知识的迁移。因此本节课将从学生的认知的角度来设计教学，具体从如何求瞬时速度，如何设计实验，如何用打点计时器测速度，如何利用测出的速度对物体的整个运动过程进行分析，如何利用时位同定的原理分析生活中真实运动的速度等方面进行展开。
教学目标：
（一）物理观念
1. 了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会使用打点计时器。
2. 通过实例学会根据纸带上的点分析速度的变化情况，并学会测定平均速度。
3. 通过实例学会用打点计时器测量瞬时速度。
4. 学会用图象表示速度变化规律的方法，理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。
（二）科学思维、科学探究
1．通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力。
2．通过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来。培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。
3．通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用。
（三）科学态度与责任
1. 体验实验中理性思维的重要，既要动手，又要动脑。
2. 感受打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用，增强将物理知识应用于实际生活的意识。
3. 经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥秘。
教学重点：
1. 学会使用打点计时器。
2. 能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
3. 会用描点法描绘物体的速度—时间图象，并从中获取物理信息。
教学难点：
处理纸带的方法，用描点法画图象的能力
教学方法与学习策略建议
教学方法：实验、 探究、讲授、讨论、练习
教学策略：
1、新课导入，通过两个探究活动画点和漏沙简易模拟打点计时器， 让学生体验打点计时器通过打点达到计时目的的原理．
2、介绍一、电磁打点计时器??二、电火花计时器工作原理，
3．练习使用打点计时器：指导学生动手练习使用打点计时器，并引导学生思考：纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的，怎样将纸带上的点变成相关的数据?
4、用打点计时器测量瞬时速度
思想方法，用某段时间内的平均速度粗略代表这段时间内的某点的瞬时速度．所取的时间间隔越接近试点，这种描述方法越准确．
? 学生根据粗略表示某点瞬时速度的方法，选择合适的计数点，测量包含这个点的一段时间内的位移△x，同时记录对应的时间△t，填人教材第23页中设计好的表1中．
根据v=△x/△t算出刚填完的表1中各点附近的平均速度，把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度，
5、用图象表示速度
在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的速度，用横坐标表示时间，根据表中各时刻的速度．将(v，t)作为一组坐标在图象中描点，将点连线后得出的图象称为速度一时间图象(v—t图象)，简称速度图象．
学生具体操作描点．可以从这些点的走向大致看出纸带速度的变化规律．
为了找到每一时刻的速度，怎么办？在老师的提示和帮助下连线
从速度的实际变化应该是连续的，所以，用一条平滑的曲线来“拟合”这些点，曲线反映的规律应该与实际情况更接近．指导学生换用红色笔用平滑的线将刚才描过的点再重新描画一遍．
教学过程：
一、引入新课
测定物体的速度并不是一件很容易的事情，特别是当物体的运动速度在不停变化时，测定某时刻的速度更是比较困难的，如上下飞舞的蝴蝶，要确定它某一时刻的速度是很困难的，我们现在只研究直线运动的速度的测量问题。
当物体沿直线运动时，其位移在不断变化，要研究物体的运动，我们首先要准确记录物体运动的信息．直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的，我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移，再经过计算或作图来判断物体的运动情况。在实验中，我们可以使用秒表和尺子，直接测量物体运动的时间和位移，但当物体运动速度太快时，采用这种方法的测量误差较大。打点计时器就是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器，我们可以通过测量位移和时间来计算物体运动的速度以及速度的变化快慢。
二、新课教学
教师引导：在以上的活动中，同学们认识到了打点和漏沙可以体现物体运动的快慢。今天我们就来学习用打点计时器测定物体运动速度的方法，并用图象把这些速度形象地表示出来。
（一）电磁打点计时器
教师布置学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点：观察打点计时器并阅读其使用说明书，明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，如教材P19图1.4-1所示。工作电压为4 ~6 V。当电源的频率是50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点。通电以前，把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。当接通电源时，线圈产生的交变磁场使振动片（由弹簧钢制成）磁化，振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。由于振动片的磁极随着电流方向的改变面不断变化，在永久磁铁的磁场作用下，振动片将上下振动，其振动周期与线圈中的电流变化周期一致，即为0.02s．位于振片一端的振针就跟着上下振动起来，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列小点。
交流与讨论
教师提问：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？
学生回答：工作原理中是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向，从而促使振动片上下振动，并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致。若使用50 Hz的交流电，打点的时间间隔为0.02s.这个值正好是电源频率的倒数。
（二）电火花计时器
教师布置学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点：观察打点计时器并阅读说明书，明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。使用时电源插头直接插在交流220V插座内，将裁成圆片（直径约38mm）的墨粉纸盘的中心孔套在纸盘轴上，将剪切整齐的两条普通有光白纸带（20mm×700mm）从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过，并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间。这样当两条纸带运动时，也能带动墨粉纸盘运动，当按下脉冲输出开关时，放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度。也可以用上述尺寸的白纸带和墨粉纸带（位于下面）做实验，还可以用两条白纸带夹着一条墨粉纸带做实验；墨粉纸可以使用比较长的时间，一条白纸带也可以重复使用，应注意降低实验成本。
交流与讨论
教师提问：从原理上考虑，电火花计时器跟电磁打点计时器相比，哪个更好些，误差可能会更小？
学生回答：电火花计时器可能会更好些，因为电磁打点计时器中振针和纸带间的摩擦会更大些。
教师评论并系统总结：电火花计时器使用中运动阻力极小，这种极小阻力来自于纸带运动的本身，而不是打点产生的，因而系统误差小，计时精度与交流电源频率的稳定程度一致（脉冲周期不大于50μs，这一方面也远优于电磁打点计时器），同时它的操作简易，使用安全可靠（脉冲放电电流平均值不大于5 μA）。
教师提问：打点计时器能记录哪些信息？
学生回答：时间和位移。
下面的时间交给学生自主探究。
课堂练习
例题：电磁打点计时器的打点周期取决于（ ）。
A．交流电压的高低 B．交流电的频率
C．永久磁铁的磁性强弱 D．振针与复写纸间的距离
答案：B
解析：电磁打点计时器的打点周期，即振针击打复写纸和纸带的周期，从它利用电磁感应打点的原理可知，振针是由振片带动振动的，而振片上下振动的周期就是线圈中磁场变化的周期，与所用交流电源的电流方向变化周期相对应。也就是交流电的周期，等于交流电的频率的倒数，即若使用电源的频率为50Hz，则交流电的周期为1/50s＝0.02s。我国使用的交流电频率统一为50 Hz。
（三）练习使用打点计时器
学生自主阅读教材中的实验步骤提示。
指导学生动手练习使用打点计时器，并引导学生思考：纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的，怎样将纸带上的点变成相关的数据？
交流与讨论
针对问题，学生讨论实践后回答。
问题1．电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置？
学生回答：将复写纸套在复写纸定位销上，推动调节片，可调节复写纸位置，将纸带从复写纸圆片下穿过。
问题2．振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因？怎样调整？
学生回答1：可检查压纸框的位置是否升高，而阻碍了振动片，振针打不到纸带上，可将压纸框向下压恢复其原来位置。
学生回答2：可能是复写纸该换新的了。
学生回答3：可能是振动片的振幅太小，可调整振动片的位置。
学生回答4：可能是振针的位置太高，调整振针的位置，直到打出点为止。
学生回答5：我选的电压在4 V和6 V的情况下，打点的清晰度有点差别，电压高的时候稍清晰，所以可调高一点电压。
问题3．开启电源打点完毕后要及时关闭电源，这样做有什么好处？
学生回答：因打点计时器是按间歇工作设计的，故长期工作可能会因线圈发热而损坏。
投影展示：电火花计时器的纸带安装方法（让学生阅读）：
使用电火花计时器在纸带上打点，安装纸带的方法有两种：一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过，打点时墨粉盘不随纸带转动，电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上，打出的点迹颜色较淡，打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另一条纸带。学生实验时可采用这一方法。另一种是用两条纸带，将墨粉盘夹在中间，拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用，墨粉盘会随纸带转动，电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上，所以打出的点迹颜色较重。墨粉盘上面的一条纸带没有点迹，可重复使用。用一条纸带打点时，纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小，用两条纸带打点时摩擦阻力较大。不管用哪种方法，打完纸带后应立即切断电源。
教师提问：处理纸带时，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出n个点，这些点划分出来的时间间隔数是多少？
学生回答：共（n-1）个。
学生亲自手拉纸带练习使用打点计时器，自己设计表格，记录测量数据。
思考与讨论
教师提问：怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？
学生回答：测出两个点间的距离，数一下这两个点间共有多少个时间间隔，即有多少个0.02 s，用这个总距离去除以所需用的时间。
课堂练习
如图1-4-8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？
答案：B的各点分布较为均匀，是匀速运动。
（四）用打点计时器测量瞬时速度
思想方法，用某段时间内的平均速度粗略代表这段时间内的某点的瞬时速度。所取的时间间隔越接近该点，这种描述方法越准确。
示例：如教材P21图1.4-5，测量出包括E点在内的D、F两点间的位移和时间，算出纸带在这两点间的平均速度，用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度。
可以大致表示E点的瞬时速度，D、F两点离E点越近，算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。然而D、F两点距离过小则测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点。
学生根据粗略表示某点瞬时速度的方法，选择合适的计数点，测量包含这个点的一段时间内的位移，同时记录对应的时间，填入教材P21中设计好的表1中。
根据算出刚填完的表1中各点附近的平均速度，把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度，抄入教材P22表2中。从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况。
（五）用图象表示速度
教师提问：刚才我们从表2中的数据可以粗略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化情况，图象是表示变化规律的好方法，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？请同学们先看课文并回答。
学生回答：在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的速度，用横坐标表示时间，根据表中各时刻的速度．将（v，t）作为一组坐标在图象中描点，将点连线后得出的图象称为速度一时间图象（v-t图象），简称速度图象。
学生具体操作描点。
教师引导：我们从根据实测数据所描的点，可以从这些点的走向大致看出纸带速度的变化规律。为了更清晰，你可以把这些点用折线连起来。
在老师的提示和帮助下连线。
教师总结：速度的实际变化应该是比较平滑的，所以，如果用一条平滑的曲线来“拟合”这些点，曲线反映的n规律应该与实际情况更接近。
指导学生换用红色笔用平滑的线将刚才描过的点再重新描画一遍。
教师引导：我们现在来观察图象，可以更形象直观地显示自己手拉纸带的运动情况。
说一说：
百米赛跑时运动员的速度从始至终是不变的吗？如果有变化，你估计是怎样变化的？某位运动员的百米赛跑的成绩是10.57s，按照你的估计画出他在这段时间的v-t图象的草图。
如果是没有受过训练的同学跑百米，他的v-t图象的形状可能有什么不同？
参考提示：运动员的百米赛跑中，速度变化较大。大致可以分为三个阶段：启动阶段，速度从零迅速增大；中间阶段，这一阶段速度几乎不变；冲刺阶段，速度逐渐增到最大。
若是没有受过训练的同学跑百米，他的速度可能是先增加到最大，然后又逐渐减小。
实践与拓展：
在学校举行的秋季运动会中，某同学获得了高一级100米赛跑的第一名，他的成绩是12.21s，按照你的估计画出他在比赛过程中的v-t图象。（思考提示：这位同学赛跑时的速度从始至终都是不变的吗？如果有变化，你估计是怎样的变化？把这种变化用图线表示出来时，要考虑哪些描述运动的物理量？）
解析：100米赛跑时这位同学的速度不是从始至终保持不变的。起跑时从静止开始加速，速度迅速增大，然后以大致相等的速度完成后段路程。该运动员的速度图象要求具有的特征：（1）速度图线从零开始。（2）能反映开始的加速段和后来的匀速，图线前段较陡，后段较平缓。（3）图线所圈的面积约为100米，可通过数格的方法进行，大于半格的算一个，小于半格的不算。
三、课堂小结
电磁打点计时器和电火花计时器都是记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。v-t图象：表示做直线运动物体的速度随时间变化的规律。某段时间图线与时间轴围成的面积值表示该段时间内物体通过的位移大小。形状一样的图线，在不同图象中所表示的物理规律不同。
四、布置作业
教材P24、25问题与练习1～4题。
五、板书设计
1.4 实验：用打点计时器测速度
1．电磁打点计时器：靠电磁感应带动探针振动通过复写纸打点。
2．电火花计时器：靠产生电火花放电蒸发墨粉打点。
3．计时器的使用：注重使用方法和领悟注意事项。
4．测量瞬时速度：用包含某点在内的一段时间内的平均速度粗略表示该点的瞬时速度。
5．速度时间图象：以时间为横轴，速度为纵轴，描点连线作图。
