(高中物理必修一)实验一：《用打点计时器测速度》教案

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1、(高中物理必修一)实验一：《用打点计时器测速度》教案:一、教材分析打点计时器是高中一个重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动情况，这对高一新生来说是全新的。通过对打点计时器的了解，掌握其使用方法。平均速度和瞬时速度是本节的难点，教材用极限的思想，从平均速度过渡到瞬时速度。加强对瞬时速度的理解，拉近物理与生活、模型与实际的距离，培养学生从不同角度看同一问题的素养和学生的发散思维。用图像表示物理量的变化，在生活中是十分常见的方法，本书在这方面加强了很多。在过去教材中“用平滑曲线把点连起来”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条曲线来“拟合”这些测量点，即将验证性实

2、验换为探究性实验，思路不一样、逻辑线索不一样。此外，让学生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。本节内容从知识到能力要求均很高，特别对刚入高中的新生来说有难度，更具有吸引力和挑战性。二、教学目标（一）知识与技能1．了解两种打点计时器的结构和工作原理。2．会安装并使用打点计时器。3．理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。4．明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度—时间图象。（二）过程与方法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．通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测

3、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。4、体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑。（三）情感、态度与价值观1．感觉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生活实际的意识。2．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妙。3．培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。三、教学重点1．打点计时器的使用。2．由纸带计算物体运动的瞬时速度。3．画物体的速度—时间图象。四、教学难点1．对纸带数据的处理2．画图象的方法。五

4、、教学方法教师启发、引导，学生自主阅读、思考，亲自动手实验，并讨论、交流学习成果。六、教学过程（一）课前活动教师活动：课前布置学生预习本节实验。学生活动：学生看书明确实验的各项任务及实验仪器。（二）进行新课1、对“打点计时器的认识”的学习教师活动：教师布置学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点部分学生活动：观察打点计时器并阅读其使用说明书，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。教师活动：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。学生活动：动手练习使用打点计时器，打出几

5、条纸带，讨论怎样获取数据，并用列表格的形式把数据列出。教师活动：聆听学生回答，进行点评和指导。学生活动：思考20页的思考与讨论：怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？如果纸带上的点迹分布不均，那么，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？教师活动：聆听学生回答，进行点评。2、用打点计时器测量瞬时速度教师活动：根据前面所学的瞬时速度的理论，引导学生怎样计算实际运动中物体的瞬时速度。教师巡回指导。学生活动：讨论怎样获取数据，怎样根据自己的纸带计算不同时刻的瞬时速度并采用列表法有条理的列出。3、用图象表示速度教师活动：引导学生思考怎样画出速度—时间图象，为什么要用平滑的曲

6、线“拟合”。学生活动：根据前面计算的瞬时速度，画出速度—时间图象，同组各成员之间再次比较运动的区别，感受不同的运动规律。体会交流“拟合”的意义。教师活动：聆听学生回答，点评。（三）课堂总结、点评1、打点计时器的原理构造（如图）实验原理：（1）电磁打点计时器：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器，当通过4—6V低压交流电时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点，当交流电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。（2）电火花计

7、时器：它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50Hz时，它也是每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。2、实验器材电磁打点计时器（或电火花