打点计时器使用教案.doc

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北京航空航天大学附属中学教案

课题：

实验用打点计时器测速度

授课日期：

年月日；共用课时

一、教学目标：

（1.知识与能力2.过程与方法3.情感态度与价值观）

1、了解打点计时器、电火花计时器的基本结构，理解其基本工作原理

2、经历使用打点计时器的过程，能正确、熟练的使用打点计时器

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速度—时间图像

5、培养学生获取信息处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测量一些不能直接测量的物理量的方法

6、培养学生的交流与合作精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,并养成尊重他人的习惯

二、教学重点：

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。

三、教学难点：

1、对纸带数据的处理。

2、画图象的方法。

四、教具（实验）准备：

电磁打点计时器、电源、纸带、刻度尺、小车

新课引入：

学生回答上节课的思考题，提出方案。

（确定在一定时间内物体运动的位移，用公式计算平均速度；计算时间较短间隔的平均速度当做此间隔间某点的瞬时速度）实验中我们是利用打点计时器来测定速度的。

新课讲授：

1.打点计时器的认识

先让学生阅读教材,然后老师提出问题,引导学生回答:

（1）电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电？

其工作电压为多少？

（2）我国交流电的频率为50Hz，使用这种电源时，每隔多长时间打一个点，即相邻两个点之间的时间间隔是多少？

（3）打点计时器打出的纸带可以记录某段时间内的位移，能不能记录时间？

（4）说出电磁打点计时器的构造？

工作原理？

（5）解释电火花计时器的工作原理？

它与电磁打点计时器相比，哪一种误差小？

原因是什么？

2.练习使用打点计时器

操作注意：

（1）固定打点计时器：

将打点计时器纸带限位器与长木板纵轴位置对齐，使纸带、小车拉线和定滑轮在一条直线上

（2）会用复写纸调节片：

安装复写纸时，先将复写纸调节片向外拉出，将复写纸圆片孔套在复写纸定位销上，向里推调节片，可调节复写纸的位置

（3）将纸带穿过限位孔，从复写纸下穿过压纸框，从另一侧限位框穿出

（4）电源是50Hz、4-6V的交流电。

开启电源等待1-2s再由小车拖动纸带。

纸带打完后立即切断电源，这样做可以避免因线圈发热而导致损坏

指导学生动手练习使用打点计时器，要让学生按步骤有序操作,并打出几根纸带。

问题1：

为什么要先打开电源让打点计时器先工作1—2s再松手打纸带？

可不可以先松手再打开打点计时器的电源？

老师总结:

打点计时器打开电源后要经过一个短暂的时间才能稳定工作，所以应先打开电源让打点计时器工作1—2s后才能松手打纸带。

这样做可以减小误差

问题2：

振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况？

老师总结：

1、调整复写纸位置或更换复写纸。

*2、调整打点计时器。

（可能是振动片的振动幅度太小了，可以调节振动片的位置；可检查压纸框的位置是否升高而阻碍了振动片使振针打不到纸带上，可将压纸框向下调节到原来的位置；可能是振针的位置太高，调节振针直到能打出点为止）

3、可能是选择的4—6V的电压太低,可适当调高电压,但不得超过10V

如果上述情况都检查后还存在问题，则可能是因为永久磁铁磁性不强引起的，需要更换打点计时器

处理数据：

选择一条点迹清晰的纸带,如下图所示,引导学生回答下列问题:

（1）怎样从打出的纸带中获取数据?

指导学生用列表格的形式把数据列出。

（如何选择第一点，如何测量读数减小误差：

在纸带上选取计数点，测量计数点之间长度时要用量程在30cm以上的直尺一次测量多组计数点间数值，用长刻度尺对齐各计数点，不移动尺子，读出各计数点间长度值，避免测量误差的积累）

（2）怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？

（用纸带上两个点之间的距离除以两个点之间的时间间隔,即根据，求出在任意两点间的平均速度，这里可以用直尺测量出两点间的距离，为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。

）

（3）在打出的B、C两个点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是多少?

（完成书上P21页表格）

（4）可以根据表格中数据画出速度--时间图像（用平滑的直线），反映速度变化情况

分析：

由速度--时间图像可知，在相同时间内速度的变化相同，图线为一条倾斜的直线，我们说在变速直线运动中，如果在相等的时间内物体速度的变化量都相等，这种运动叫匀变速直线运动。

思考：

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？

（在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小）