高中物理第一章运动的描述1.4实验用打点计时器测速度1教案新人教版必修.doc

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版权所有，侵权必究！ 1.4：实验：用打点计时器测速度 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(时间和位移) 教学目标教学重难点新课教学 2. 会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度 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流程﹨内容﹨板课堂活动师:我们今天要介绍的打点计时器就是可以精确记录时间间隔和位移的仪器. 一电磁打点计时器布置学生阅读打点计时器的说明书:明确打点计时器的结构,个部分的名称,工作原理及使用方法. 师总结:电磁打点计时器是一种使用交流电的计时仪器.工作电压为 4—6V.当电源频率为 50Hz 时, 打点计时器每隔 0.02s 打一个点.通电前把纸带穿过限位孔并压在复写纸的下面.通电时,线圈产生的交变磁场使振动片磁化,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而不断变化,在永久磁铁的作用下,振动片将上下振动.其振动周期与线圈中交流电的周期一致,即为 0.02s.如果纸带运动振动片一端的振针就会在纸带上打出一系列的点. 思考:电磁打点计时器用低压交流电源工作,能不能用直流电源呢,为什么? 师总结:电磁打点计时器的工作原理是靠交流电的方向改变来改变电磁铁的磁极方向,从而使振动片上下振动的,且振动片的频率与交流电的频率一致.若使用 50Hz 的交流电打点周期正好是频率的倒数为 0.02s.若使用直流电振动片将无法振动, 打点计时器将打不出点! 二电火花打点计时器布置学生阅读打点计时器的说明书:明确打点计时器的结构,个部分的名称,工作原理及使用方法. 师总结:电火花打点计时器可以代替电磁打点计时器使用.与电磁打点计时器不同的是:电火花打点计时器的工作电压是 220V 的交流电.使用时将电源插头直接插在交流 220V 插座内就可以了.点火花打点计时器用墨粉和电火花打点.墨粉盘夹在两条纸带之间,当按下脉冲输出开关时会产生高温电火花,高温电火花可以使墨粉汽化在纸带上.当输入交流电的频率是 50Hz 时,电火花打点计时器也每隔 0.02s 打一个点. 实验是纸带的两面可以重复使用,注意降低实验成本. 思考 1:从原理上讲两种打点计时器哪中误差更小,为什么? 学生讨论: 1页关键点拨加工润色版权所有，侵权必究！师总结:电磁打点计时器使用时阻力较大:阻力包括振针和纸带间的摩擦以及限位孔和纸带间的摩擦.而电火花打点计时器在使用过程中阻力极小,这极小的阻力来自纸带运动的本身而不是打点时产生的,因而系统误差较小.同时电火花打点计时器操作简易,安全可靠. 思考 2: 打点计时器能记录哪些信息? 生:时间(时间间隔)和位移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:教师指导学生练习使用打点计时器并引导学生思考下列问题: 问题 1. 电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带? 师总结:将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片可以调节复写纸位置.将纸带从复写纸圆片下穿过即可. 问题 2. 振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况?怎样调节? 师总结: 1.可能是复写纸该换新的了 2.可能是振动片的振动幅度太小了,可以调节振动片的位置 3.可检查压纸框的位置是否升高而阻碍了振动片使振针打不到纸带上,可将压纸框向下调节到原来的位置 4.可能是振针的位置太高,调节振针直到能打出点为止 5.可能是选择的 4—6V 的电压太低,可适当调高电压,但不得超过 10V 问题 3.为什么要先打开电源让打点计时器先工作 1—2s 再松手打纸带?可不可以先松手再打开打点计时器的电源? 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来粗略的代替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计算出的瞬时速度就越精确. 如图: D E F G 要计算 E 点的瞬时速度可以用 D---E 的平均速度来替代,也可以用 E—F 的平均速度来替代,还可以用 D—F 的平均速度来替代.这三种方法中 D—F 包含 E 点切比较靠近 E 点,所以用 D—F 的平均速度来替代 E 点的瞬时速度是最精确的! 可以用同样的方法计算出图中各点的瞬时速度填入课本 24 页的表 2 中,从表中列出的点我们可以粗略的了解纸带的运动情况. 2页板书设计电磁打点计时器电火花打点计时器打点计时器的使用测量瞬时速度速度—时间图象作业布置版权所有，侵权必究！ 4 用打点计时器测速度靠电磁感应带动振针振动通过复写纸打点靠产生的电火花放电蒸发墨粉打点注意使用方法和领悟注意事项用包含某点的一段时间的平均速度来粗略表示该点的瞬时速度以时间为横坐标,速度为纵坐标,描点连线作出的平滑图象教学心得 3页

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