14用打点计时器测速度说课稿Word格式文档下载.docx
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教学目标
1、知识与技能
(1)会使用打点计时器;
(2)会用打点计时器测瞬时速度;
(3)理解速度—时间图象。
2、过程与方法
(1)培养学生良好实验习惯,体会实验在物理学发展中的作用;
(2)感受计时器的发展历程;
(3)了解极限思想在处理模型和实际中的作用。
3、情感态度与价值观
通过对平均速度和瞬时速度的理解,让学生感受物理逻辑之美;
通过实验培养学生的合作、善于交流、勇与修正自己错误的意识。
教学重点和难点
重点:
1.打点计时器的使用。
2.由纸带计算物体运动的瞬时速度。
3.画物体的速度—时间图象。
难点:
1、对纸带数据的处理。
2、图象的画法及对图象理解。
教学流程示意
课前准备(电火花计时器和电磁打点计时器,纸带,刻度尺,导线,电源)
↓
了解仪器与实验操作(对照仪器看说明书,引导学生注意其重点,如实验原理、实验步骤
↓ 方法等。
)
交流与讨论(电磁打点计时器使用低压交流电源工作,能不能使用直流电源,为
↓ 什么?
从原理上考虑,电火花计时器与电磁打点计时器相比,哪个更好些,误差可能会更小?
数据得出结论(将原始数据填入表格,计算出各计数点的速度,作出v—t图)
教学过程
教学环节
教学内容及教师组织学生探究过程
设计意图
课前准备
电磁打点计时器、电火花计时器、纸带(每小组两条)、透明塑料刻度尺(长度在30cm以上)、学生电源(使用4V~6V交流电压挡)、导线若干.
联系生活实际导入课题,充分体现“从生活走向物理”的新课程理念,同时激发学生兴趣。
活动导入
同桌之间,一位同学手拿一支笔,另一位同学牵动一条宽约1cm的长纸带,使纸带在笔下沿着直线缓慢向前移动.按照一定的时间间隔点击纸带(比如每秒1次,或每秒2次),比比看,看谁牵动纸带的速度变化最小.想一想,相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系?
牵动纸带的快慢不均匀,对相邻两点所表示的时间有没有影响?
教师引导
当物体沿直线运动时,其位移在不断变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体运动的信息.直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的,我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移,再经过计算或作图来判断物体的运动情况.在实验中,我们可以使用秒表和尺子,直接测量物体运动的时间和位移,但当物体运动速度太快时,采用这种方法的测量误差较大.打点计时器就是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器,我们可以通过测量位移和时间来计算物体运动的速度以及速度的变化快慢.
交流与讨论
1.电磁打点计时器使用低压交流电源工作,大家想一想能不能使用直流电源,为什么?
2.从原理上考虑,电火花计时器与电磁打点计时器相比,哪个更好些,误差可能会更小?
猜想:
电火花计时器可能会更好些,因为电磁打点计时器中振针和纸带间的摩擦会更大些.
总结:
电火花计时器使用中运动阻力极小,这种极小阻力来自于纸带运动的本身,而不是打点产生的,因而系统误差小,计时精度与交流电源频率的稳定程度一致(脉冲周期不大于50μs,这一方面也远优于电磁打点计时器),同时它的操作简易,使用安全可靠(脉冲放电电流平均值不大于5μA).
总结
工作原理中是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向,从而促使振动片上下振动,并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致.若使用50Hz的交流电,打点的时间间隔为0.02s.这个值正好是电源频率的倒数.
培养学生的自学能力,为今后的学习打下基础。
使用计时器
1.电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置?
2.振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?
怎样调整?
3.开启电源打点完毕后要及时关闭电源,这样做有什么好处?
根据学生的实际操作,让学生体会操作过程的乐趣.指导学生解决实验过程中遇到的问题.
数据处理
处理纸带时,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点.如果数出n个点,这些点划分出来的时间间隔数是多少?
展示某同学打出的一条点迹清晰的纸带,并提出问题:
怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?
测出两个点间的距离,数一下这两个点间共有多少个时间间隔,即有多少个0.02s,用这个总距离去除以所需用的时间.
根据你的理解,求出连续8个点的瞬时速度,填入表格中。
时刻
速度
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,处理这些点。
提问:
能从v-t图像得到哪些信息?
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。
进一步理解极限思想,渗透学习物理模型的意义。
体会图象在反映两物理量时的直观性。
渐渐培养学生从图象获取信息的能力。
板书设计
实验:
用打点计时器测速度
一、电磁打点计时器
1.原理
2.构造
3.使用注意事项
二、电火花计时器
三、练习使用打点计时器
四、用打点计时器测量瞬时速度
五、用图象表示速度
教学反思
用打点计时器测小车速度是一个非常重要的实验,这个实验里所涉及的处理运动学问题的思想、公式,是我们在以后的运动学学习中需要不断运用的,在学生建构知识的过程中利用情景创设不断开展教学,让学生深入的讨论情况下,提出问题和观点,合作学习。
教师应充分利用实验课这一良好的氛围培养学生的观察分析、实践探究、归纳总结的能力,这将充分培养学生的学习兴趣,克服学生学习物理的畏难情绪。
同时,也为学生进一步学习后面的知识打下扎实的基础。
(高中物理必修一)
实验一:
《用打点计时器测速度》
一、教材分析
打点计时器是高中一个重要的计时仪器,计时的同时还能记录物体的运动情况,这对高一新生来说是全新的。
用图像表示物理量的变化,在生活中是十分常见的方法,本书在这方面加强了很多。
在过去教材中“用平滑曲线把点连起来”改换为“根据所描点子”的分布和走向尝试用条曲线来“拟合”这些测量点,即将验证性实验换为探究性实验,思路不一样、逻辑线索不一样。
此外,让学生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。
本节内容从知识到能力要求均很高,特别对刚入高中的新生来说有难度,更具有吸引力和挑战性。
二、教学目标
(一)知识与技能
1.了解两种打点计时器的结构和工作原理。
2.会安装并使用打点计时器。
3.理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。
4.明确速度—时间图象的意义,描点法画图象的方法,并画出该实验中的速度—时间图象。
(二)过程与方法
1.通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力。
2.通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。
3.通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用。
4、体验实验中理性思维的重要,既要动手,更要动脑。
(三)情感、态度与价值观
1.感觉打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于生活实际的意识。
2.经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥妙。
3.培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。
三、教学重点
3.画物体的速度—时间图象。
四、教学难点
1.对纸带数据的处理
2.画图象的方法。
五、教学方法
教师启发、引导,学生自主阅读、思考,亲自动手实验,并讨论、交流学习成果。
六、教学过程
(一)课前活动
教师活动:
课前布置学生预习本节实验。
学生活动:
学生看书明确实验的各项任务及实验仪器。
(二)进行新课
1、对“打点计时器的认识”的学习
教师布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点部分
观察打点计时器并阅读其使用说明书,明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。
指导学生动手练习使用打点计时器,并引导学生思考:
纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的,怎样将纸带上的点变成相关的数据。
动手练习使用打点计时器,打出几条纸带,讨论怎样获取数据,并用列表格的形式把数据列出。
聆听学生回答,进行点评和指导。
思考20页的思考与讨论:
如果纸带上的点迹分布不均,那么,点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小?
聆听学生回答,进行点评。
2、用打点计时器测量瞬时速度
根据前面所学的瞬时速度的理论,引导学生怎样计算实际运动中物体的瞬时速度。
教师巡回指导。
讨论怎样获取数据,怎样根据自己的纸带计算不同时刻的瞬时速度并采用列表法有条理的列出。
3、用图象表示速度
引导学生思考怎样画出速度—时间图象,为什么要用平滑的曲线“拟合”。
根据前面计算的瞬时速度,画出速度—时间图象,同组各成员之间再次比较运动的区别,感受不同的运动规律。
体会交流“拟合”的意义。
聆听学生回答,点评。
(三)课堂总结、点评
1、打点计时器的原理构造(如图)
实验原理:
(1)电磁打点计时器:
它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器,当通过4—6V低压交流电时,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便上下振动起来,位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点,这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列点,当交流电源频率为50Hz时,它每隔0.02s打一点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。
(2)电火花计时器:
它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。
当接通220V交流电源,按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动纸带上就打出一系列点迹。
当电源频率为50Hz时,它也是每隔0.02s打一次点,即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。
电火花计时器工作时,纸带运动时受到的阻力小,比电磁打点计时器实验误差小。
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