2019版高中物理 第一章 运动的描述 1.4 实验：用打点计时器侧速度(1)教案 新人教版必修1

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1、2019版高中物理第一章运动的描述1.4实验：用打点计时器侧速度(1)教案新人教版必修1教学目标知识与技能1．了解打点计时器的计时原理，理解纸带中包含的物体运动的信息(时间、位移)．2．会安装并使用打点计时器.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．3．通过画速度一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．情感态度与价值观1．感受打点计时器的巧妙设计思路

2、，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．培养学生合作与交流的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯．重点难点重点：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教学难点：处理纸带的方法．教具准备多媒体课件、电磁打点计时器、电火花计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、坐标纸．课时安排一课时教学过程与教学内容教学方法、教学手段与学法、学情引入：测定物体的速度并

3、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．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．【课堂活动一】作为同桌的两位同学合作，简易模拟打点计时器

4、．1．同桌两位同学之间，一位同学手拿一枝彩色画笔，另一位同学牵动一条宽约1cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线缓慢向前移动．你按照一定的时间间隔点击纸带(比如每秒1次，或每秒2次)，比比看，看谁牵动纸带的速度变化最小．想一想，相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系?牵动纸带的快慢不均匀，对相邻两点所表示的时间有没有影响?【说明】以上探究活动目的是让学生体验打点计时器通过打点达到计时目的的原理．生：相邻两点间的距离随着牵动纸带的速度的增大而加大．纸带运动的快慢不均匀，点子的间隔也不均匀，但对相邻两点间的时间间隔没有影

5、响．【课堂活动二】师：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，如图1—4—1所示．工作电压为4V～6V．当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02情景模拟体会总结总结说明s打一次点．通电以前，把纸带穿过限位孔，

6、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局期一致，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】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?生：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

7、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50Hz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(20mmX700mm)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

8、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】从原理上考虑，电火花计时器跟电磁打