用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度(詳案)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度詳案【教學(xué)目標(biāo)】1知識與技能 （1）了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)原理,理解紙帶中包含的物體運(yùn)動的信息(時(shí)間和位移)。（2）會使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，理解利用紙帶測量速度的原理并會測量瞬時(shí)速度。 （3）明確速度時(shí)間圖象的物理意義，描點(diǎn)法畫圖象的方法。 2過程與方法（1）通過實(shí)驗(yàn)得出物體的運(yùn)動信息，用數(shù)學(xué)的方法表述出來。培養(yǎng)學(xué)生獲取信息處理信息的能力，體會處理問題的方法，領(lǐng)悟如何間接測量一些不能直接測量的物理量的方法。（2）體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中理性思維的重要，即要動手，又要動腦。（3）經(jīng)歷科學(xué)探究過程認(rèn)識科學(xué)探究的意義,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物體的運(yùn)動。3情感態(tài)度與價(jià)值觀（1

2、）感受打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的巧妙設(shè)計(jì)思路，體會物理原理在解決實(shí)際問題中的指導(dǎo)作用，增強(qiáng)將物理知識應(yīng)用于實(shí)際生活的意識。（2）體驗(yàn)用圖象方法描述物理現(xiàn)象的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法處理物理問題的意識。【教學(xué)重、難點(diǎn)】1重點(diǎn)（1）學(xué)會使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（2）能根據(jù)紙帶計(jì)算物體運(yùn)動的瞬時(shí)速度（3）會用描點(diǎn)法描繪物體的速度-時(shí)間圖象,并從中獲取物理信息2難點(diǎn)處理紙帶的方法，用描點(diǎn)法畫圖象。 【教學(xué)過程】1、新課引入：同學(xué)們大家好，今天我們來學(xué)習(xí)第四節(jié)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測 速度。測定物體的速度并不是一件容易的事情，特別是當(dāng)物體的速度在不斷變化時(shí)，測定某時(shí)刻的速度更是比較困難，比如飛舞的蒼蠅，要確定它某時(shí)刻的速度是非常困難的，

3、我們現(xiàn)在只研究直線運(yùn)動的速度的測量問題。當(dāng)物體沿直線運(yùn)動時(shí)，其位移在不斷變化，要研究物體的運(yùn)動，我們首先要準(zhǔn)確記錄物體運(yùn)動的信息。直接測量物體運(yùn)動的速度在技術(shù)上是比較復(fù)雜的。我們可以嘗試通過測量物體運(yùn)動的時(shí)間和位移，再經(jīng)過計(jì)算來判斷物體的運(yùn)動情況。那么如何有效記錄物體運(yùn)動的位移和時(shí)間呢？【課堂活動】同桌之間，一位同學(xué)拿一支筆，另外一位同學(xué)牽動一條寬約為1cm的長紙帶，使紙帶在筆下沿著直線向前移動，按照一定的時(shí)間間隔（1秒）點(diǎn)擊紙帶。紙帶上留下了一系列的點(diǎn)。思考：在打點(diǎn)時(shí)間間隔大致相同的情況下，紙帶上兩點(diǎn)之間的間隔是否能反映出手拉紙帶運(yùn)動的快慢？紙帶上兩點(diǎn)間隔越長，說明速度越大。這種記錄物體運(yùn)動

4、的位移和時(shí)間的方法是可取的，但是用手打點(diǎn)不能保證時(shí)間間隔嚴(yán)格相等，會造成比較大的誤差。今天我們來學(xué)習(xí)一種能嚴(yán)格控制打點(diǎn)時(shí)間間隔相等的記錄物體運(yùn)動位移和時(shí)間信息的儀器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。2、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：請同學(xué)們閱讀打P19，明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)，各部分的名稱，工作原理及使用方法。 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電的計(jì)時(shí)儀器。工作電壓為46V.當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。通電前把紙帶穿過限位孔，再把套在軸上的復(fù)寫紙片壓在紙帶的上面。通電時(shí)，在線圈和永久磁鐵的作用下，偏振片振動起來，帶動振針振動，振動頻率和電源頻率一樣。這時(shí)，如果紙帶運(yùn)動，振針就會通過復(fù)寫紙?jiān)诩垘狭粝乱幌盗?/p>

5、的點(diǎn)。這樣就記錄下了紙帶的運(yùn)動信息。3、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以代替電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用。與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不同的是：電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V的交流電。使用時(shí)將電源插頭直接插在交流220V插座內(nèi)就可以了。點(diǎn)火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用墨粉和電火花打點(diǎn)，當(dāng)按下脈沖輸出開關(guān)時(shí)會產(chǎn)生高溫電火花，高溫電火花可以使墨粉汽化在紙帶上。當(dāng)輸入交流電的頻率是50Hz時(shí)，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器也每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。比較兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用時(shí)振針和紙帶間有摩擦而電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在使用過程中阻力極小，這極小的阻力來自紙帶運(yùn)動的本身而不是打點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的，因而系統(tǒng)誤差較小。這兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的作用是一樣的

6、。4、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是高中物理實(shí)驗(yàn)一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)儀器，請同學(xué)們閱讀P20，總結(jié)出它的使用方法。1. 固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2. 安裝紙帶3. 啟動電源，水平拉動紙帶，關(guān)閉電源。注意：1. 先啟動電源12s，再拉動紙帶。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打開電源后要經(jīng)過一個(gè)短暫的時(shí)間才能穩(wěn)定工作，所以應(yīng)先打開電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作12s后才能松手打紙帶，這樣做可以減小誤差。2. 結(jié)束后立即關(guān)閉電源。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是按照間歇性工作設(shè)計(jì)的，長期連續(xù)工作會導(dǎo)致線圈發(fā)熱而損壞。問題：紙帶上的點(diǎn)與紙帶的位移和時(shí)間是如何對應(yīng)的，怎樣從紙帶上的點(diǎn)得到相關(guān)數(shù)據(jù)？設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格：區(qū)間011223340224x/mt/sv/ms-1怎

7、樣根據(jù)紙帶上的點(diǎn)算平均速度呢？測出兩個(gè)點(diǎn)之間的距離，數(shù)一下這兩個(gè)點(diǎn)間有多少時(shí)間間隔，即有多少個(gè)0.02s，用距離除以時(shí)間得到兩點(diǎn)間的平均速度。5.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量瞬時(shí)速度思想方法：用某段時(shí)間內(nèi)的平均速度來粗略的代替這段時(shí)間內(nèi)的某點(diǎn)的瞬時(shí)速度。所取的時(shí)間間隔越接近該點(diǎn)計(jì)算出的瞬時(shí)速度就越精確。DEFG如圖：要計(jì)算E點(diǎn)的瞬時(shí)速度，可以測量包括E點(diǎn)在內(nèi)的D、F兩點(diǎn)之間的位移x和時(shí)間t，算出紙帶在這兩點(diǎn)間的平均速度，如果要求不高，可以用這個(gè)平均速度代表E點(diǎn)的瞬時(shí)速度。選取的兩點(diǎn)距離E點(diǎn)越近，算出的平均速度越接近E點(diǎn)的瞬時(shí)速度。請同學(xué)們根據(jù)粗略表示點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方法，選擇合適的計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量包含這個(gè)點(diǎn)的一段時(shí)間的位移x和時(shí)間t，并根據(jù)計(jì)算各點(diǎn)附近的平均速度，填入P21的表1中，把它當(dāng)做計(jì)時(shí)器打下這些點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度。從表中可以粗略的看出手拉紙帶運(yùn)動的速度變化情況。5.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量瞬時(shí)速度圖象時(shí)研究物理問題中經(jīng)常使用的一種數(shù)據(jù)處理方式，圖像相對于表格更加直觀、方便。我們可以用圖象來描述物體的速度變化情況。以速度為縱坐標(biāo)，時(shí)間為橫坐標(biāo)，在方格紙上建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)表2中各個(gè)時(shí)刻的v、t數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)。速度的變化是比較平滑的所以用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連接起來。得到物體運(yùn)動的v-t圖象。觀察圖象可以更形象直觀地顯示自己手拉紙帶的運(yùn)動情況。6.小結(jié)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器靠電磁感應(yīng)帶動振針