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111 第四節(jié) 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計時器測速度 【教學(xué)目標(biāo)】 1．了解兩種打點(diǎn)計時器的結(jié)構(gòu)和工作原理，學(xué)會安裝和使用。 2．理解根據(jù)紙帶測量速度的原理，學(xué)會粗略測量瞬時速度。 3．理解速度—時間圖象的意義，掌握描點(diǎn)法畫圖象的方法。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 重點(diǎn)：1．打點(diǎn)計時器的使用。 2．由紙帶計算物體運(yùn)動的瞬時速度。 3．畫物體的速度—時間圖象。 難點(diǎn)：1．對紙帶數(shù)據(jù)的處理。 2．圖象的畫法及對圖象理解。 【教學(xué)安排】3課時 【三維目標(biāo)】 知識與技能： 1、了解電磁打點(diǎn)計時器和電火花計時器的構(gòu)造、差異及功能。 2、能夠閱讀產(chǎn)品說明書，掌握打點(diǎn)計時器的使用方法。 3、初步學(xué)會從紙帶上獲取時間和位移等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，測定物體的速度。 4、學(xué)會建立物體運(yùn)動v—t圖。 過程與方法： 1、通過實(shí)驗(yàn)探究過程，了解物理學(xué)的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生信息收集和處理能力，分析、解決問題能力和交流、合作能力。 2、初步了解用圖象描述和研究物理過程的方法，體會數(shù)學(xué)在物理知識中的應(yīng)用。 情感態(tài)度和價值觀： 1、在實(shí)驗(yàn)活動中，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)精神。 2、在探討問題的過程中，鼓勵學(xué)生主動與他人使用，交流思想，感受團(tuán)隊(duì)精神，體驗(yàn)探索的樂趣。 【教學(xué)過程】 （一）打點(diǎn)計時器 電磁打點(diǎn)計時器原理：被交變磁場磁化的振片在永久磁鐵的作用下振動，振針打在復(fù)寫紙上使紙帶上打出一系列的點(diǎn)。 電火花計時器原理： 電磁打點(diǎn)計時器 電火花計時器 電源電壓 4～6V的交流電 220V的交流電 電源頻率 頻率為50Hz，每隔0.02s打一個點(diǎn) 特 點(diǎn) 紙帶運(yùn)動時受到的阻力小，比電磁打點(diǎn)計時器實(shí)驗(yàn)誤差小 （二）練習(xí)使用打點(diǎn)計時器 （步驟詳見課本P22） 〖思考與討論〗 注意：1．電源電壓要符合要求： 2．實(shí)驗(yàn)前要檢查打點(diǎn)的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時要進(jìn)行調(diào)節(jié)或更換器材。 3．應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定時再拉動紙帶。 4．手拉紙帶時，速度應(yīng)快一些，以防止點(diǎn)跡太密集。 （三）用打點(diǎn)計時器測量瞬時速度 測量方法：某點(diǎn)E的瞬時速度可以粗略地由包含E點(diǎn)在內(nèi)的兩點(diǎn)間的平均速度來表示。 說明：理論上講如果這兩點(diǎn)離E點(diǎn)越接近（即Δt越短），這個平均速度越接近E點(diǎn)的瞬時速度，但是實(shí)際操作時距離太小會使測量誤差增大，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選取這兩個點(diǎn)。 （四）用圖像表示速度（直線運(yùn)動） 為了更直觀地反映物體的運(yùn)動情況，我們可以用v-t圖象來表示速度隨時間的變化規(guī)律。 1．v-t圖象的畫法 以速度v為縱軸，時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)計算出的不同時刻對應(yīng)的瞬時速度值，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，最后用平滑曲線把這些點(diǎn)連接起來就得到了一條能夠描述速度v與時間t關(guān)系的圖象。 思考：怎樣畫出速度—時間圖象？為什么要用平滑的曲線“擬合”？ 2．v-t圖象的信息（在第二章總結(jié)） ⑴任一時刻速度的大小和方向 ⑵速度的變化情況及相應(yīng)的時間 …… 例：（P26：問題與練習(xí)T3） 要求：根據(jù)v-t圖象敘述物體的運(yùn)動情況。 典例5： 【典型例題】 典例1：一同學(xué)在使用打點(diǎn)計時器時，紙帶上點(diǎn)不是圓點(diǎn)而是一些短線，這可能的原因是（ D ） A．接在直流電源上 B．電源電壓不穩(wěn) C．電源頻率不穩(wěn) D．打點(diǎn)針壓得過緊 典例2：電磁打點(diǎn)計時器是一種使用交流電源的計時儀器，根據(jù)打點(diǎn)計時器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是（ AB ） A．時間間隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬時速度 典例3：在用打點(diǎn)計時器測定小車速度的實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，如圖所示，從比較清楚的點(diǎn)開始，每五個打印點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，分別表明0、1、2、3…，量的0與1兩點(diǎn)間的距離s1＝30mm，2與3兩點(diǎn)間的距離為s3＝48mm，則小車在0與1兩點(diǎn)間的平均速度v1＝ 0.3 m/s，在2與3兩點(diǎn)間的平均速度v3＝ 0.48 m/s，據(jù)此可判斷小車做 加速 運(yùn)動。 總結(jié)：注意每兩個計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔。 典例4：打點(diǎn)計時器的電源頻率為50Hz時，振針每隔 0.02 s打一個點(diǎn)?，F(xiàn)用打點(diǎn)計時器測定物體的速度，當(dāng)實(shí)際的電源頻率低于50Hz時，如果仍按50Hz來計算，則測得的速度值將比真實(shí)值偏 大 。 總結(jié)：根據(jù)公式分析哪些量的變化對結(jié)果帶來怎樣的影響。 典例5： 【作業(yè)】 111