人教版物理必修一1.4 实验：用打点计时器测速度 教学设计

1、用打点计时器測速度教学设计 【课题】用打点计时器測速度【教材】人民教育出版社物理必修I 第一章第四节【课型】实验课【课时】1课时【教材分析】内容分析一、打点计时器原理及构造；二、练习使用打点计时器；三、用打点计时器测量瞬时速度；四、用图像表示速度、vt图像。强调能力的培养，如阅读仪器说明书、从图像获取数据、分析数据、用图像描述研究物理过程的能力。教材的地位和作用课本P24-25问题与练习中出现了匀速、匀加速、匀减速运动的图像，编者的意图是巩固速度与瞬时速度的意义，加深对图像的理解，为下一节加速度的教学做准备。 新旧教材的对比新教材 旧教材  改  名 用打点计时器测速度 练

2、习使用打点计时器 提供测速度一种方法 变  更 打点计时器是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器 打点计时器是一种计时仪器   测量点（计数点） 计数点  如上表所示，从课题的名称、编排、内容上有很大变化。旧教材放在实验里。新教材放在了课本里，用较为正式、较长的篇幅，共7页来介绍，可见其地位的变化。老教材只要求测量手的运动平均速度，判断是否做匀速运动。新教材强调了能力的培养，如阅读仪器说明书、从图像获取数据、分析数据、用图像描述研究物理过程的能力。【学生学情分析】1.学生已经具备的知识准备有：平均速度和瞬时速度的概念，长度的测量方法，即刻度尺的使用

3、。2.学生的障碍：瞬时速度和平均速度的区别，记录、处理实验数据时有效数字位数问题。【教学目标】知识与技能了解电磁打点计时器和电火花计时器的构造、差异及功能能够阅读产品说明书，掌握打点计时器的使用方法。初步学会从纸带上获取时间和位移等实验数据信息进行处理，测定物体的速度学会建立物体运动的vt图象。过程与方法通过实验探究过程，了解物理学的研究方法，培养学生信息收集和处理能力分析、解决问题和交流、合作能力。初步了解用图象描述和研究物理过程的方法，体会数学在物理知识中的应用。情感态度与价值观 在实验活动中，培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学精神。 在探讨问题的过程中，鼓励学生主动与他人合作，交流思

4、想，感受团队精神体验探索的乐趣。【重点难点】本节重点：学会使用打点计时器。能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。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。本节难点：处理纸带的方法，用描点法画图象【教法学法】教法：实验演示和多媒体课件辅助指导学生实验学法：实践操作、互相协作、分析处理数据【教学准备】1、 秒表2个，直尺一把2、 电磁打点计时器、电火花计时器（2人一组），6V以下学生交流电源、220V电源各25组，导线、复写纸、纸带若干【教学过程】教师活动学生活动设计意图一、新课引入【问题1】同学们能说一下你知道有哪些计时仪器吗？【组织】这有两个秒表，请三位同学上来共同做一个实验测平均速

5、度，一个同学用手握住直尺自由落体（短时间），另两位同学分别用秒表计时。【问题2】谁能说一下造成结果差别很大的原因是什么？二、进入新课为了解决这个问题，我们引入一个新的计时仪器打点计时器。【课件展示】打点计时器。【叙述板书】板书：一、两种打点计时器原理及构造从初中学生熟悉的电磁铁介绍其工作原理。打点计时器是一种使用交流电源的计时器板书：二、练习使用打点计时器实验目的：.练习使用电火花计时器或电磁打点计时器。实验器材：电火花计时器或电磁打点计时器，纸带、刻度尺、导线、学生电源。选几条无点、点密、不在一直线上等有代表性的纸带，用实物投影仪展示。【问题1】造成这些情况的原因可能是哪些？（用课件展示）&

6、#160;1.电磁打点计时器打出的点迹不够清晰的原因可能是：2.打出的是短线而不是点是什么原因？【问题2】纸带都记录和反映了什么信息？【问题3】你能总结一下使用打点计时器应注意哪些事项吗？ 【问题4】我们能否根据纸带求出物体运动的速度？试计算。使用课件展示板书：三、用打点计时器测量平均速度和瞬时速度利用打上点的纸带研究物体的运动情况。【问题1】同学们计算出的速度是平均速度还是瞬时速度？能否计算打某点的瞬时速度？【问题2】请同学们根据你的理解，求出连续5个点的瞬时速度，填入表格中。板书：四、用图像表示速度vt图像：如果我们以纵轴代表速度，横轴为时间，请同学们将表格中的数据填入坐标纸上，

7、参照教材第二十二页第二段，处理这些点。【问题1】课件展示：同学们能从vt图像得到哪些信息？【问题2】怎样尽量减少实验过程中的误差？【学生讨论、回答】学生回答，相互补充。古代日晷、漏滴、手表（钟表）、秒表、原子钟，【计算】计算平均速度对比展示。【学生讨论、回答】计时器的精确度小，不同的同学反应快慢不同。【学生阅读、听老师讲解】1.电磁打点计时器的工作电压为6 V以下，电火花打点计时器工作电压是220 V。2.当电源频率是50 Hz时，每隔0.02 s打一次点。3.两种打点计时器的构造、原理和工作电压不同。4.两种计时器的打点间隔都是0.02 s，因此打在纸上的点，记录了纸带运动的时间，如果把纸带

8、跟运动的物体连接在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。研究纸带上的点子之间的间隔，就可以了解运动物体在不同时间里发生的位移，从而了解物体的运动情况。【学生实验】学生分组实验，指导学生实验。实验步骤：（1）把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，检查两条白纸带是否已经正确地穿好，黑粉纸盘是否夹在两条纸带之间。（2）把计时器上的电源插头插在220 V的交流电源上。（3）按下脉冲输出开关，用手水平地拉动两条纸带，纸带上就打上一列小点。【学生思考讨论总结回答】A：电源电压偏低B：永磁体磁性不足C：振针位置过高D：复写纸陈旧E：振动片不在永磁体的中央A:振

9、针过低。适当调高一些。B:所加电压太高，使振幅过大。适当调低电压。学生回答老师总结：记录运动的时间和相应位移，反映物体的运动的快慢。学生回答、相互补充总结：低压交流电源应取适当电压，纸带和复写纸的顺序等。方法步骤：（1）取下纸带，从能看得清的某个点开始，数一数纸带上共有多少个点.如果共有几个点，点子的间隔数则为（n-1）个，用t=0.02 s×(n-1)就可计算出纸带的运动时间。（2）用刻度尺测量一下，打下这些点时，纸带通过的距离s有多长。（3）利用公式v=s/t计算出纸带在这段时间内的平均速度，把测量和计算的结果填入表中。【整理、思考】给学生计算的时间【填表】时刻 

10、60;   速度     学生回答，老师进一步解释极限思想（例如可认为人的身高在一天内是不变的）。【阅读自学】学生自学课本【学生讨论总结】能直观反映物体运动速度与时间的变化关系，能反映物体运动的方向。让学生体会图象在反映两物理量时的直观性。【学生讨论回答】为了减少误差：1.电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小.就优先选用.2.使用电磁打点计时器，尽量减少纸带与限位孔的摩擦.肯定学生的回答，同时指出人类对计时的研究经过了漫长的过程。进行情感态度价值观的教育。渗透打点计时器的原理。学会聆听。了解打点计时器是一种较

11、为精确的计时器，是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。实际操作。交给学生处理问题的方法，学会使用如螺丝刀类的工具。培养动手能力，独立分析解决问题的能力。授予方法。渗透学习物理模型的意义增强阅读能力渐渐培养学生从图象获取信息的能力。感受速度随时间变化，为下一节加速度的学习做准备。三、深化课堂【问题】某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图所示,图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,推测纸带的运动是加速还是减速？在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是多大？ B点的瞬时速度为多大？OAB1.30CDEFG3.45

12、6.3410.0814.4019.55单位:cm【计算体验】学生计算，感受结果作为示范，教会计算平均速度、瞬时速度的方法。四、总结归纳【回顾提问】：回顾这节课学到了哪些新知识？获得了哪些处理问题的方法？有哪些成功的体验和失败的教训？ 【作业布置】课后完成教材第24页“问题与练习”第2、3题，完成实验报告册，贴好纸带【思考梳理】思考总结回答问题本节课学习使用一种新的计时仪器，要理解打点计时器的结构和使用方法，并学会使用打点计时器。能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。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【记录】学生记录课后作业总结求平均速度和瞬时速度的方法。帮助学生梳理知识，补充遗漏【板书设计】一、两种打点计时器二、练习使用打点计时器三、用打点计时器测量瞬时速度四、用vt图像表示速度【教学反思】新教材把物理课延伸到了课外，要求学生处理数据，求平均速度、瞬时速度，画图像。但作业质量较差是我没预料的。有许多学生把时间、长度读错的，有的是单位换算出问题，有的是计数点的选取不合理。高一的学生说他们以前在初中没写过实验报告册，或者高一新生有必要手把手教，把实验数据处理方法用统一纸带用学案的