实验：用打点计时器测量速度导学案

第一章第四节《用打点计时器测速度》【学习目标】1、 了解电磁打点计时器、电火花计时器的基本结构，理解其工作原理；2、 经历使用打点计时器的过程，能正确、熟练地使用打点计时器；3、 会根据纸带上的点迹，计算物体运动的平均速度。理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法，会用这种方法计算瞬时速度；4、 能运用实验数据描绘v-t图像，并会根据画出的图像描绘物体运动速度的变化特点。【学习重点】1、 了解打点计时器的使用方法和在实验中的作用；2、 要知道如何计算纸带上各点的速度；3、 是会在v-t坐标系中描点、拟合曲线并描述物体运动规律。学习难点小组合作使用打点计时器学习方法自主学习合作探究等方法的综合运用【学习过程】通过练习使用打点计时器，达到会测量平均速度、瞬时速度的目的，并会作v-t图像和利用v-t图像描述物体的速度变化【情感态度价值观】经历实验过程，体验与他人分享成功合作的喜悦【知识链接】平均速度和瞬时速度【学习内容】两种打点计时器1、打点计时器是一种能够按照 ，在纸带上连续打点的仪器。2、 电磁打点计时器结构② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 打点原理接通电源，在 和.的作用下，便振动起来，带动与之相连的上下振动，这时如果纸带运动起来，就通过在上留下一行小点。思考：限位孔的作用是什么？复写纸的作用是什么？接通电源，如果纸带不动，纸带上留下的是什么？如果纸带是由物体带动的，则纸带上各点之间的距离表示 中的物体的。例如图为某次实验得到的物体带动纸带的运动时留下的实验资料，则纸带从B点运动到E点3、电火花打点计时器（1）结构① ② ③ ④ （3、电火花打点计时器（1）结构① ② ③ ④ （2） 打点原理接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的过 、 、到 ，产生—源频率为50Hz时，每隔 s打一次点。（3） 思考①你是怎样理解脉冲电流的？电流经 ；于是在运动的纸带上就打出一行点迹，当电对照两种打点计时器的打点部分工作情况，思考为什么纸带通过电火花计时器时，纸带运动时受到的阻力较小。（参考下图）电磁打点计时器打点部分剖面图底座电火花打点计时器打点部分剖面图表示物体在此时间段运动的位移为 cm（图中的比例尺为1：1）,对应的物体运动时间为_s（电源频率为50Hz）哪种计时器实验误差更小？（二）实验1、叙述用手拉纸带通过打点计时器时实验过程。2、测量平均速度（1） 仪器：.（2） 设计记录表格（要求记录实验中直接测量的数据和计算出的数据）3）任意选取一次的实验资料（纸带）将表格完成。

4）思考：纸带上的点迹分布是否均匀？点迹密集的地方表示的运动速度较大还是较小？3、测量瞬时速度：（1）测量原理：（如下图）纸带上点迹 （均匀或不均匀）纸带从A点到G点，运动时间为 s,两点距离为 cm,平均速度为 ，它表示纸带在这段位移内的运动快慢。纸带在A点和G点的瞬时速度相差较.（大或小）。若取BC这一段来研究，由于这段运动时间较短，位移也较小，纸带在B点和C点的瞬时速度相差—（大或小）且都接近BC之间的 速度。因而用BC间的平均速度可大致表示纸带在BC之间各点的瞬时速度，理论上时间（位移）取的越短平均速度越接近各点的瞬时速度。G•G•E'■D•»C'■B*A-（2）实验过程选取以上任意一次实验资料，并在纸带上用数字0、1、2、3.-5标出这些计数点，要求每运动0.1秒（或更短的时间）就标一个计数点。（注意不一定纸带一个点就对应一个计数点，两个相邻的计数点间可有多个点参照课本图1.4—4和1.4—5，其中D、E、F、G就称为计数点）测量包含各个计数点的一段位移Ax,记录在下表中，同时记录对应的时间并算出各点附近的平均速度。表位置012345△x/m△t/sv/(m・st)③0、1、2、3、一5各点附近的平均速度可当作计时器打下这些点的瞬时速度，将这些速度抄入下表中（点0作为记时起点，t=0）表二位置012345t/sv/(m・s-i)根据上表简要叙述手拉纸带运动的速度变化情况。思考：在测量某点的瞬时速度时，两点之间的距离是不是取的越小越好？上述实验测量的是各个计数点的实际瞬时速度吗？（三）实验分析：1、实验得到数据后我们要通过观察、分析，得到有关的规律，有时通过表格中的数据不能直

接发现规律，我们可以将这些数据用图像展示，这样可以更 地反映变化的规律。图像是表示 的好办法。2、v-t图像：（1）以 为横坐标， 为纵轴在方格纸上建立直角坐标系。（2）根据数据描点（根据上表二描点）（3） 由于速度实际变化总是比较平滑的，用一条平滑曲线拟合坐标系中描出的点。这样得到的v-t关系图像，叫做 图像或图像。（4） 根据图像描述你手拉纸带的运动速度是怎样变化的。（5）得到的图像虽然是条曲线，纸带运动的方向却（变化或没变化），它反映了速度大小变化的情况，若坐标原点表示速度大小为0如果速度图像画到横坐标下面则表示这段时间内速度方向与规定的正方向 （相同或相反）【当堂检测】（A级）课本P24页问题与练习2、3（B级）课本P4页问题与练习4（C级）用照相机也可测定物体运动的瞬时速度，下图是一个小球从一定高度落下时用照