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《4《实验:用打点计时器测速度》教案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、1.4实验:用打点计时器测速度一、教学目标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,并学会安装并使用打点计时器。2.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测量瞬时速度。3.明确速度—时间图象的意义,描点法画图象的方法,并画出实验中的速度—时间图象。4.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,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。5.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。
2、二、教学重点与难点重点: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。难点:1.对纸带数据的处理。2.画图象的方法。三、教学方法实验探究式教学方法四、教学设计(一)新课内容1.打点计时器的认识先让学生阅读教材,然后老师提出问题,引导学生回答:(1)电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电?其工作电压为多少?(2)我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔多长时间打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是多少?(3)打点计时器打出的纸带可以记录某段时间内的位移,能不能记录时间
3、?(4)说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1—4—1所示。(5)复写纸放在纸带上边还是下边?(6)解释电火花计时器的工作原理?如图1—4—2所示,它与电磁打点计时器相比,哪一种误差小?原因是什么?2.练习使用打点计时器指导学生动手练习使用打点计时器,要让学生按步骤有序操作,并打出几根纸带。图1—4—3选择一条点迹清晰的纸带,如图1—4—3所示,引导学生回答下列问题:(1)怎样从打出的纸带中获取数据?指导学生用列表格的形式把数据列出。(2)怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?(用纸带上两个点之间的距离除
4、以两个点之间的时间间隔,即根据v=△x/△t,求出在任意两点间的平均速度,这里△x可以用直尺测量出两点间的距离,△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。)(3)在打出的B、C两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少?(4)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?(在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s,所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小)3.用打点计时器测量瞬时速度(1)在图1—4—3中求出B、C之间的平均速度,如果要求不很精确,能否用该平均速度表示B点右边一
5、点的瞬时速度?(2)能否把该点的速度表示的更准确一点?(3)如果想每隔0.1s测一次速度,应怎么办?(4)把测量所选“测量点”在内的一段位移填入表格。(5)引导学生求出上述“测量点”附近的平均速度。(6)引导学生把上述的平均速度作为对应点的瞬时速度填入表格。(7)引导学生分析表格中速度的变化情况。4.用图象表示速度为了更直观地反映物体的运动情况,我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系,根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值,在坐标系中描点,最后用平滑曲线把这些点
6、连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。教师提出下列问题:(1)图象上每一点的意义是什么?(表示该时刻物体的瞬时速度)(2)如要求这些点中间一个时刻的速度是多少,应怎么办?(把这些点连接起来,在连线上与该时刻对应的点的速度就是该时刻的瞬时速度)(3)把这些点连接起来,是什么形状?(是折线。因速度的实际变化是比较平滑的,故要用平滑的曲线把它们连接起来)(三)典型例题【例1】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是()A.时间间隔B.位移
7、C.加速度D.平均速度解析:从打下的纸带上数一下点的个数就知道时间,因为两个点的时间间隔为0.02s.故A选项正确。用刻度尺量一下任意两个点间的距离,就知道了物体的位移。故B选项正确。从纸带上不能直接得到加速度、平均速度,只可以间接计算。故C、D选项错误。答案:AB【例2】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,当电源频率为50Hz时,振针每隔0.02s在纸带上打一个点,现在用此打点计时器测定物体的速度,当电源的频率低于50Hz时,数据计算仍然是按照每隔0.02s打一个点来处理的.则测出的速度数值与物体的实
8、际速度相比,是偏大还是偏小?为什么? 解析:当电源频率低于50Hz时,实验中实际时间间隔大于0.02s,数值计算时如按照实际时间间隔,得到实际速度,若实验时仍用0.02s作为时间间隔来计算,实验数值比物体的实际速度偏大. 点评:有关实验误差的分析对学生来说是一个难点,突破方法是根据实验原理分析,同学们应该仔细体会,理解.【例3】用同一底片对着小球运动的路径每隔0.1s拍一次照,得到