14用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度學(xué)案

1、省鎮(zhèn)中2015級高一物理教學(xué)案 必修一 第一章 物體的運(yùn)動1.4用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度 主備：丁玉莉班級_ _ 姓名_ _ 學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)原理，理解紙帶中包含的物體運(yùn)動的信息(時(shí)間、位移)2會安裝并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，理解根據(jù)紙帶測量速度的原理并測量瞬時(shí)速度3明確速度一時(shí)間圖象的物理意義，描點(diǎn)法畫圖象的方法，并畫出該實(shí)驗(yàn)中的速度一時(shí)間圖象重點(diǎn)與難點(diǎn)1學(xué)會使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，能根據(jù)紙帶計(jì)算物體運(yùn)動的瞬時(shí)速度2會用描點(diǎn)法描繪物體的速度一時(shí)間圖象，并從中獲取物理信息3處理紙帶的方法，用描點(diǎn)法畫圖象的能力誦讀預(yù)熱備 注1電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器在接通50 Hz的交流電源時(shí)，打點(diǎn)時(shí)間間隔都是0.

2、02 s。電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通常的工作電壓為4-6伏；電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通常的工作電壓為220伏。 2當(dāng)紙帶跟運(yùn)動物體連在一起時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)就相應(yīng)地表示出物體在不同時(shí)刻的位置，紙帶上各點(diǎn)之間的間隔就表示相應(yīng)時(shí)間間隔中物體的位移，根據(jù)平均速度的定義式，當(dāng)t很短時(shí)，可以認(rèn)為等于t時(shí)刻的瞬時(shí)速度。展示導(dǎo)入兩位同學(xué)都提著底部穿孔、漏沙比較均勻的兩個(gè)沙袋一起競走，請問能否通過他們的漏沙情況來判斷他們的運(yùn)動情況？當(dāng)物體沿直線運(yùn)動時(shí)，其位移在不斷變化，要研究物體的運(yùn)動，我們首先要準(zhǔn)確記錄物體運(yùn)動的信息直接測量物體運(yùn)動的速度在技術(shù)上是比較復(fù)雜的，我們在測量時(shí)可以嘗試通過測量物體運(yùn)動的時(shí)間和位移，再經(jīng)過

3、計(jì)算或作圖來判斷物體的運(yùn)動情況。在實(shí)驗(yàn)中，我們可以使用秒表和尺子，直接測量物體運(yùn)動的時(shí)間和位移，但當(dāng)物體運(yùn)動速度太快時(shí)，采用這種方法的測量誤差較大。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是一種記錄物體運(yùn)動位移和時(shí)間信息的儀器，我們可以通過測量位移和時(shí)間來計(jì)算物體運(yùn)動的速度。探究準(zhǔn)備1、儀器構(gòu)造（1）下圖為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造圖，圖中標(biāo)出了幾個(gè)主要部件的代號，它們的名稱分別是：1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 （2）下圖為電火花計(jì)時(shí)器的構(gòu)造圖問題1：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓交流電源工作，大家想一想能不能使用直流電源，為什么?2、儀器原理電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種記錄運(yùn)動物體在一定 內(nèi)發(fā)生 的儀器，它使用 電源

4、，由學(xué)生電源供電，工作電壓在 以下，當(dāng)電源的頻率是50 Hz時(shí)，它每隔 打一個(gè)點(diǎn)，通電前把紙帶穿過 ，再把套在軸上的復(fù)寫紙片壓在紙帶的上面，接通電源后，在線圈和永久磁鐵的作用下， 便振動起來，帶動其上的 上下振動。這時(shí)，如果紙帶運(yùn)動，振針就通過復(fù)寫紙片在紙帶上留下一行小點(diǎn)，如果把紙帶跟運(yùn)動的物體連在一起，即由物體帶動紙帶一起運(yùn)動，紙帶上各點(diǎn)之間的距離就表示相應(yīng)時(shí)間間隔中物體的 。電火花計(jì)時(shí)器的原理與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器類似，這種計(jì)時(shí)器工作時(shí)，紙帶運(yùn)動受到的阻力比較 ，實(shí)驗(yàn)誤差也就比較 。 3、速度時(shí)間圖象（v-t 圖象） 用來描述 隨 變化關(guān)系的圖象。4、偶然誤差是指由 因素造成的，用 的方法可以減

5、小偶然誤差。系統(tǒng)誤差是由 、 造成的，特點(diǎn)是多次重復(fù)測量的結(jié)果總是 真實(shí)值，呈現(xiàn)單一傾向。5、相對誤差等于 。6、有效數(shù)字是指帶有一位 的近似數(shù)字。合作探究探究一：怎樣根據(jù)紙帶上的點(diǎn)跡計(jì)算紙帶的平均速度和某點(diǎn)的瞬時(shí)速度？情景：練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（1）把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板無滑輪的一端，接好電源（2）將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔，先啟動開關(guān)，再用手水平地拖動紙帶，紙帶上就打出一行點(diǎn)。 （3）斷開電源，取下紙帶，從能夠看清的某點(diǎn)開始，往后每隔4個(gè)點(diǎn)取一計(jì)數(shù)點(diǎn)，在紙帶上用數(shù)字0、1、2、3、4、5標(biāo)出，點(diǎn)0作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，同時(shí)測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0之間的距離，填入表中。（4）計(jì)算各點(diǎn)附近的平均速度，把它當(dāng)做

6、計(jì)時(shí)器打下這些點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，填入表中。位置012345x/cmt/sV/m.s-1思考與討論：(1)為何要先啟動開關(guān)，再用手拖動紙帶？(2) 為何實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)要先斷開電源，再取下紙帶？探究二：如何畫出速度-時(shí)間圖象？情景：小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律（1）按照實(shí)驗(yàn)裝置圖，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板無滑輪的一端，接好電源（2）把一細(xì)線系在小車上，細(xì)線繞過滑輪，下端掛合適的鉤碼，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，固定在小車后面；（3）把小車?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，在紙帶上打下一系列的點(diǎn)。（4）小車運(yùn)動一段時(shí)間后，斷開電源，取下紙帶；（5）換紙帶反復(fù)做三次，選擇一條比較理想的紙帶

7、進(jìn)行測量分析，舍棄開頭比較密集的點(diǎn)，在后面便于測量的地方找一個(gè)開始點(diǎn)0，作為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，后面每個(gè)四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。（6）對各計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量，測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0之間的距離，將測出的x和t記入表內(nèi)。位置012345x/cmt/sV/m.s-1（7）再計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度填入表內(nèi)。（8）以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)、畫線。注意事項(xiàng)1平行：紙帶和細(xì)繩要和木板平行2兩先兩后：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后讓小車運(yùn)動；實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開電源后取紙帶3防止碰撞：在到達(dá)長木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動，要防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞當(dāng)堂檢測1.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都是使用 電源的 儀器

8、，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是 ，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是 .當(dāng)電源頻率是50 Hz時(shí)，它每隔 s打一次點(diǎn)。若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用50Hz的交流電供電，并且每打5個(gè)點(diǎn)選一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，那么，相鄰數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為_.2.接通電源與釋放紙帶(或物體)，這兩個(gè)操作時(shí)刻的關(guān)系應(yīng)當(dāng)是（ ）A.先接通電源，后釋放紙帶 B.先釋放紙帶，后接通電源C.釋放紙帶的同時(shí)接通電源 D.先接通電源或先釋放紙帶都可以3.根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以不利用公式就能直接得到的物理量是A.時(shí)間間隔 B.位移 C.加速度 D.平均速度4關(guān)于誤差，下列說法正確的是（ ）A仔細(xì)測量可以避免誤差 B誤差是實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的錯(cuò)誤C采用精密

9、儀器，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，可以消除誤差D實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的誤差是不可避免的，但可以設(shè)法盡量減小誤差5用毫米刻度尺測量物體的長度，下列哪些讀數(shù)符合有效數(shù)字要求（ ）A1.502 m B1.6214 m C12.40 cm D4.30 mm6利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶（ ）A能準(zhǔn)確地求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度 B只能粗略地求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度C能準(zhǔn)確地求出某段時(shí)間內(nèi)的平均速度 D可以任意地利用某段時(shí)間內(nèi)的平均速度代表某點(diǎn)的瞬時(shí)速度課后作業(yè)7如圖所示，小球沿平直軌道MN運(yùn)動，從A點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，每隔0.5s記錄或拍照一次小球的位置(圖中用黑點(diǎn)表示)由圖可以看出：(1)小球在AB段做_運(yùn)動，速度大小為_m/s，小球在經(jīng)過坐標(biāo)為4dm的點(diǎn)時(shí)，速度的大小為_m/s.(2)小球在BC段做_運(yùn)動，在該段的平均速度為_m/s.(3)小球在整個(gè)AC段做_運(yùn)動，平均速度為_m/s.8如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，及毫米刻度尺測量情況如圖所示，紙帶在A、C間的平均速度_m/s，在A