高中物理運動的描述1.4實驗用打點計時器測速度1教案新人教版必修

1、1.4：實驗：用打點計時器測速度教學目標1. 了解打點計時器的計時原理,理解紙帶中包含的物體運動的信息(時間和位移)2. 會安裝并使用打點計時器,理解利用紙帶測量速度的原理并會測量瞬時速度教學重難點1. 學會使用打點計時器2. 能根據(jù)紙帶計算物體運動的瞬時速度3. 會用描點法描繪物體的速度-時間圖象,并從中獲取物理信息教學流程內(nèi)容板課堂活動新課教學師:我們今天要介紹的打點計時器就是可以精確記錄時間間隔和位移的儀器.一 電磁打點計時器布置學生閱讀打點計時器的說明書:明確打點計時器的結構,個部分的名稱,工作原理及使用方法.師總結:電磁打點計時器是一種使用交流電的計時儀器.工作電壓為46V.當電源頻

2、率為50Hz時, 打點計時器每隔0.02s打一個點.通電前把紙帶穿過限位孔并壓在復寫紙的下面.通電時,線圈產(chǎn)生的交變磁場使振動片磁化,振動片的一端位于永久磁鐵的磁場中,由于振動片的磁極隨著電流方向的改變而不斷變化,在永久磁鐵的作用下,振動片將上下振動.其振動周期與線圈中交流電的周期一致,即為0.02s.如果紙帶運動振動片一端的振針就會在紙帶上打出一系列的點.思考:電磁打點計時器用低壓交流電源工作,能不能用直流電源呢,為什么?師總結:電磁打點計時器的工作原理是靠交流電的方向改變來改變電磁鐵的磁極方向,從而使振動片上下振動的,且振動片的頻率與交流電的頻率一致.若使用50Hz的交流電打點周期正好是頻

3、率的倒數(shù)為0.02s.若使用直流電振動片將無法振動, 打點計時器將打不出點!二 電火花打點計時器布置學生閱讀打點計時器的說明書:明確打點計時器的結構,個部分的名稱,工作原理及使用方法.師總結:電火花打點計時器可以代替電磁打點計時器使用.與電磁打點計時器不同的是:電火花打點計時器的工作電壓是220V的交流電.使用時將電源插頭直接插在交流220V插座內(nèi)就可以了.點火花打點計時器用墨粉和電火花打點.墨粉盤夾在兩條紙帶之間,當按下脈沖輸出開關時會產(chǎn)生高溫電火花,高溫電火花可以使墨粉汽化在紙帶上.當輸入交流電的頻率是50Hz時,電火花打點計時器也每隔0.02s打一個點.實驗是紙帶的兩面可以重復使用,注意

4、降低實驗成本.思考1:從原理上講兩種打點計時器哪中誤差更小,為什么?學生討論:師總結:電磁打點計時器使用時阻力較大:阻力包括振針和紙帶間的摩擦以及限位孔和紙帶間的摩擦.而電火花打點計時器在使用過程中阻力極小,這極小的阻力來自紙帶運動的本身而不是打點時產(chǎn)生的,因而系統(tǒng)誤差較小.同時電火花打點計時器操作簡易,安全可靠.思考2: 打點計時器能記錄哪些信息?生:時間(時間間隔)和位移三 練習使用打點計時器學生自主閱讀教材中的實驗步驟提示:教師指導學生練習使用打點計時器并引導學生思考下列問題:問題1. 電磁打點計時器中怎樣安放復寫紙和紙帶?師總結:將復寫紙?zhí)自趶蛯懠埗ㄎ讳N上,推動調(diào)節(jié)片可以調(diào)節(jié)復寫紙位置

5、.將紙帶從復寫紙圓片下穿過即可.問題2. 振針打的點不清晰或打不出點可能有哪些情況?怎樣調(diào)節(jié)?師總結: 1.可能是復寫紙該換新的了2.可能是振動片的振動幅度太小了,可以調(diào)節(jié)振動片的位置3.可檢查壓紙框的位置是否升高而阻礙了振動片使振針打不到紙帶上,可將壓紙框向下調(diào)節(jié)到原來的位置 4.可能是振針的位置太高,調(diào)節(jié)振針直到能打出點為止 5.可能是選擇的46V的電壓太低,可適當調(diào)高電壓,但不得超過10V問題3.為什么要先打開電源讓打點計時器先工作12s再松手打紙帶?可不可以先松手再打開打點計時器的電源?四 用打點計時器測量瞬時速度思想方法:用某段時間內(nèi)的平均速度來粗略的代替這段時間內(nèi)的某點的瞬時速度.所取的時間間隔越接近該點計算出的瞬時速度就越精確.DEFG如圖:要計算E點的瞬時速度可以用D-E的平均速度來替代,也可以用EF的平均速度來替代,還可以用DF的平均速度來替代.這三種方法中DF包含E點切比較靠近E點,所以用DF的平均速度來替代E點的瞬時速度是最精確的!可以用同樣的方法計算出圖中各點的瞬時速度填入課本24頁的表2中,從表中列出的點我們可以粗略的了解紙帶的運動情況.板書設計4 用打點計時器測速度電磁打點計時器靠電磁感應帶動振針振動通過復寫紙打點電火花打點計時器靠產(chǎn)生的電火花放電蒸發(fā)墨粉打點打點計時器的使用注意使用方法和領悟注意事項測量