高中物理《实验：用打点计时器测速度》学案新人教版必修1.doc

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1、1.4《实验：用打点计时器测速度》学案【课标要求】1.了解两种打点计时器的构造、原理和使用方法2.知道两种计时器打点的时间间隔都是由电源的频率决定的3.通过实例学会根据纸带上的点分析速度的变化情况，并学会测定平均速度和瞬时速度4.学会用图象表示速度变化规律的方法。【重点难点】重点：学会使用打点计时器；能根据纸带计算物体运动的速度；难点：处理纸带的方法,用描点法画图像的能力。【课前预习】1.电磁打点计时器是一种使用电源的仪器，工作电压在，当电源的频率是50Hz时,它每隔打一次点.通电以前，把纸带穿过，再把套在轴上的压在的上面.2．电火花计时器是利用在纸带上打出墨点而显示出点迹的仪器

2、，工作电压是，使用时，套在纸盘轴上,把纸带穿过限位孔.当电源频率是50Hz时,它也是每隔打一次点．3．如图1-4-1所示,测量打过点的纸带，根据量出的A、D间的距离和时间算出A、D间的平均速度。用这个速度可以近似地表示纸带经过A点时的，如果再小些（如A、C之间或A、B之间），用平均速度代表A点的瞬时速度会。4．物体的运动也可以用图象描述，它可以更地反映速度变化的规律．以速度为轴，时间为轴在方格纸上建立直角坐标系，描述速度与时间的变化规律，这种图象叫做图象或图象．【探讨与生成】【问题1】关于打点计时器例1：打点计时器的打点周期取决于（）A.交流电压的高低B.交流电的频率C.交流电的

3、电流大小D.振针与复写纸间的距离拓展与分享：若打点计时器所接交流电的频率为50HZ,则打点周期为多少？例2：关于电磁式打点计时器的使用，下列说法中正确的是()A．应接低于10V的直流电源B．纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸的上面；C．要先通电，后释放纸带，纸带通过后立即切断电源；D．要先释放纸带，后通电，纸带通过后立即切断电源；【小结】1.电磁打点计时器是利用交流电源在线圈中产生不断变化的磁场，并磁化振片使之在永磁铁的作用下，产生了与交流电方向变化步调相同的振动，即振片的振动频率和交流电频率相同，电磁打点计时器的打点时间间隔等于交流电源频率的倒数。所以打点计时器必须使用

4、交流电源，通常的工作电压是10V以下，我国的民用电源的频率为50Hz，所以电磁打点计时器每打两个点的时间间隔为0.02s。2.在使用打点计时器时，（1）纸带上的点可能不清晰或不打点，出现这种情况的原因比较多。如振针过高；电压太低，振幅小；复写纸用的太久，可采取的相应调节方法是：把振针适当调低；调高电压；换新的复写纸。（2）若打出的是短线而不是小圆点，说明振针在复写纸上停留时间过长，可能原因是振针过低；电压太高，使振幅过大。相应的措施为把振针调高些；适当调低电压。（3）打双点的原因有可能是振针松动，只要把振针固定好就行。（4）另外注意打点计时器只能连续工作很短时间，打点后要立即关闭

5、电源。3.电火花计时器的原理与电磁打点计时器不同，它是在放电针与墨粉纸盘两端加高压，纸带通过限位孔，利用放电针的放电产生电火花在纸带上烧出黑点的，不过打点时时间隔也是0.02s。两种计时器的联系与区别见下表：赞同比较内容电磁打点计时器电火花计时器电源种类交流电交流电工作电压10V以下220V打点频率50Hz50Hz相邻点时间间隔0.02s0.02s打点原理机械压力火花放电纸带条数1条2条【问题2】用打点计时器测量瞬时速度例3．如图是一位同学利用电磁打点计时器打出的一条纸带，相邻点的时间间隔为0．02s，纸带旁边是一支最小刻度为1mm的直尺，试计算拖着纸带做直线运动的物体在AC这段

6、时间内的平均速度和在B点的瞬时速度。【小结】测量瞬时速度的方法实际上是利用了一种极限逼近的方法来进行的。如下图要测量E点的瞬时速度，可以选取较为靠近E点的两个点如D、F两点，根据D、F两点间的位移△x和时间△t，算出纸带在这两点间的平均速度v=△x/△t，用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度．△x/△t可以大致表示E点的瞬时速度，D、F两点离E点越近，算出的平均速度越接近E点的瞬时速度．然而D，F两点距离过小则测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点．拓展与分享：（1）用最小刻度是mm的尺，读数时应该估读到0.1mm位，不能为了“方便”而“凑整数”，这是实验的规则。（2）

7、若所接交流电的频率为50HZ突然变成40HZ,而实验者不知，其他操作正确，请你分析他所测得的速度值是偏大还是偏小？【问题3】用图象表示速度例4．如图所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示．求出各计数点的瞬时速度并画出速度一时间图线．【小结】为了更直观地反映物体的运动情况，我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据计算出的不同