高中物理 1.4实验：用打点计时器测速度教学设计 新人教版必修.doc

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1、《用打点计时器测速度》总复习导学案【实验目的】1.巩固了解打点计时器的构造、工作原理和用途。2.通过打点计时器这一主线使学生掌握：研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律等高考力学实验。【实验要求】《考试说明》中明确规定的物理力学实验有：研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长的关系、验证力的平行四边形定则、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律。其中有四个实验与纸带处理有关，可见力实验部分以纸带的处理，打点计时器的应用为核心来展开复习。近几年力学实验中与纸带处理相关的实验、力学创新实验是高考的热点内容，以分组或演示实验为背景，考

2、查对实验方法的领悟情况、灵活运用学过的实验方法设计新的实验是高考实验题的新趋势。要求学生掌握常规实验的数据处理方法，能将课本中分组实验和演示实验原理、实验方法迁移到新的背景中，深刻理解概念和规律，并能灵活运用，要求学生有较强的创新能力。在复习过程中，应以掌握常规实验原理、实验方法、规范操作程序、数据处理方法等为本，同时从常规实验中，有意识的、积极的提取、积累一些有价值的方法,逐步过渡到灵活运用学过的实验方法设计新的实验。【实验原理】△x=aT2F=maW=mv22/2-mv12/2mg△h=mv22/2-mv12/2【实验器材】打点计时器、低压交流电源、小车、钩码、砝码

3、、细线、一端固有定滑轮的长木板、带有铁夹的铁架台、重锤、纸带、天平、刻度尺。【实验过程】[实验一]：研究匀变速直线运动的加速度与瞬时速度操作一：利用以上所给的器材设计一拖动纸带做匀变速直线运动的运动模型问题1：如何利用纸带判断物体是否做匀变速运动？问题2：选择一条清晰的纸带计算打不同计数点时的瞬时速度，并计算其加速度。问题3：若使用小车，则本实验中需要平衡摩擦力吗？操作二：改变物体的加速度，并重新计算其加速度例1．（中山一中2008-2009学年高三第二次统测物理试题）(1)在用“图象法”处理实验数据时，为了减少误差（）A．应使纵、横坐标每单位长度表示的数值大一些B．应

4、使纵、横坐标每单位长度表示的数值小一些C．为使图线通过每个实验数据点，应使图线画成折线D．应使图线画成直线或光滑曲线，让实验数据点大致均匀分布在图线附近，对于个别离线较远的点可以舍去(2)某同学要进行探究匀变速直线运动实验，请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号)：①打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细绳和纸带⑥钩码和小车⑦秒表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺(3)某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50HZ，则打A

5、点时小车运动的速度vA=_______m/s，小车运动的加速度a=_______m/s2。（结果要求保留三位有效数字）OABCD3.186.7410.6915.05(单位：cm)[实验二]：验证牛顿运动定律操作三：利用以上装置设计一验证牛顿运动定律的实验模型问题4：交流讨论实验设计结果，并简述实验操作过程操作四：选择最佳实验模型，进行实验操作并记录实验数据。问题5：展示实验结果，并思考实验中若用小车需平衡摩擦力吗？例2．（汕头金山中学2008-2009学年第一学期高三期中考试）某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．

6、（所用交变电流的频率为50Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2．（保留三位有效数字）（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–20.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67小车质量倒数4.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画

7、出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是．（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点，其主要原因是______________________________________．[强化训练一]：探究动能定理⑴有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一工件的长度，如图甲所示，图示的读数是mm；甲乙⑵科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究。下面我们追寻科学家的研究足迹用两种方法探究恒力做功和