第一篇:用打點計時器測速度教案_物理_教學設(shè)計_人教版
第四節(jié)、實驗:用打點計時器測速度 西安中學:張衛(wèi)崗
郵編:710021
【教材版本】 人民教育出版社 【設(shè)計理念】
實驗是物理學習的基礎(chǔ),通過自主探究、問題研究,結(jié)合速度概念的科學認識,體驗科學研究與生活實際的聯(lián)系,從而懂得學習物理的重要性和迫切性?!窘滩姆治觥?/p>
1.知識結(jié)構(gòu)分析
打點計時器是高中物理實驗中一個非常重要的實驗儀器,本節(jié)通過學生實際操作,達到了解計時儀器的原理、掌握其使用方法。同時通過紙帶處理,進一步理解平均速度、瞬時速度的內(nèi)涵及計算,并學會畫速度時間圖象,知道速度時間圖象的含義。
2.知識發(fā)生發(fā)展過程分析:從練習使用打點計時器到紙帶的分析處理,從學會測量位移、計算時間到求平均速度和瞬時速度,從描點法畫圖象到分析速度時間圖象,知道速度時間圖象的內(nèi)涵,最終達到從生活走進物理目的。3.知識學習意義分析:理論來源于生活,高于生活,又反過來指導生活。4.教學建議與學法指導說明:
(1)教學建議:要實施本節(jié)教學內(nèi)容時,教師可事先設(shè)定問題鏈,讓學生先行探索研究,采用類比的方法弄清打點計時器的工作原理;通過預習,弄清打點計時器的構(gòu)造,并能比較兩種打點計時器的異同;通過練習使用,熟悉打點計時器的使用方法;通過紙帶處理,學會計算平均速度和瞬時速度;通過描點法畫圖,學會畫速度時間圖象,并知道速度時間圖象的內(nèi)涵。(2)學法指導:在學習本節(jié)內(nèi)容時,通過預習,知道打點計時器的結(jié)構(gòu)和原理;通過測量時間、位移,學會計算平均速度和瞬時速度;通過復習描點法畫圖,學會畫速度時間圖象,并能處理相關(guān)問題?!緦W情分析】
1.原有認知發(fā)展分析:在初中階段,學生所做的幾乎都是定性或半定量的實驗,而且實驗處理的方法、手段也大不相同,這對學生來說還是第一次,不管是在理解上,還是在操作上,難度可能都非常大。
2.原有知識結(jié)構(gòu)分析:通過前幾節(jié)的學習,學生對速度的概念有了較為深刻的認識,但對速度的計算還只是停留在理論上,現(xiàn)在要通過實驗測量并處理紙 帶上的信息,可能還是難題。
3.非認知因素分析:學生實驗的積極性比較高漲,探索精神還比較強,對物理探究還保持著濃厚的興趣?!窘虒W目標】
1.知識與技能.
(1)了解打點計時器的結(jié)構(gòu)及功能
(2)掌握使用打點計時器的基本操作和方法。
(3)初步學會處理紙帶上信息的方法,并用之能測速度(4)學會建立V——t圖像。2.過程與方法.
(1)通過探究過程,了解研究方法,培養(yǎng)學生信息收集、處理的能力(2)初步了解圖象描述和研究物理過程的方法,體會數(shù)學在物理知識中的應用
3.情感、態(tài)度與價值觀.
(1)培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和正確的實驗操作規(guī)范,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和實事求是的科學精神。
(2)鼓勵學生的合作意識和團隊精神,培養(yǎng)學生勇于探、勇于創(chuàng)新的科學精神。【重點難點】
1.教學重點
(1)學會使用打點計時器
(2)能根據(jù)紙帶上人信息計算瞬時速度。
(3)會用描點法畫V——t圖象,并從圖中獲取物理信息。2.教學難點
如何處理從紙帶上測量的數(shù)據(jù),并用描點法畫圖像,通過圖像說明物體的運動情況?!窘虒W環(huán)境】
◆ 學生可能獲得的學習環(huán)境:良好的實驗條件?!?文本、圖片或音視頻資料; ◆ 可用的多媒體課件;模擬實驗課件
◆ 特定的參考資料;教材及《優(yōu)化設(shè)計》練習冊
◆ 參考網(wǎng)址(建議在每個網(wǎng)址后寫上一句話,簡要介紹通過該網(wǎng)址可以獲得的信息);
【教學方法】學生實驗與測量、討論與分析
【教學思路】通過預習問題,促使學生做好復習和預習,增強教學及實驗效果;通過演示操作過程,給學生起到示范作用,以規(guī)范實驗操作;通過檢查、個別指導,進一步規(guī)范操作過程;通過學生探究平均速度、瞬時速度的計算及分析過程,誘導學生完善操作過程、數(shù)據(jù)處理及分析。
【教學過程】
環(huán)節(jié)1 打點計時器的結(jié)構(gòu)及工作原理
教師活動1: 現(xiàn)在實驗臺上放有兩個打點計時器,結(jié)合教材內(nèi)容,大家分析這兩種打點計時器有何異同?
學生活動1:
(1)從結(jié)構(gòu)來說,分兩種:一是電磁式打點計時器,二是電火花打點計時器。其中電磁打點計時器由帶振針的振動片、線圈、永磁鐵、復寫紙、紙盤軸等構(gòu)成,工作電壓6V;而電火花打點計時器是由線圈、放電針、墨粉紙盤、紙盤軸等構(gòu)成,工作電壓220V。
(2)二者都用50HZ的交流電,每隔0.02s打一個點。但在工作時,后者對紙帶的阻力作用很小、誤差也小。
注1:學生在比較打點計時器的結(jié)構(gòu)時,應適時提問:為何能打點?引發(fā)學生思考其工作原理,加深學生印象。
注2:學生在說明打點周期時,可提問為何周期是0.02s?引導學生認識到打點計時器為何要用頻率是50HZ的交流電、電火花打點計時器為何對紙帶的阻力較小等問題。
教師活動2:模擬打點計時器,打點計時器是如何工作的?還有什么作用? 學生活動2:
(1)通過在紙帶上打點數(shù)來計時。
(2)通過所打點數(shù),還記錄了這段時內(nèi)紙帶所發(fā)生的位移。
注1:學生在描述通過打點數(shù)計時時,可提問:如何計算所記錄的時間?以促使學生深入了解打點計時器的作用。注2:打點計時器又為何能記錄紙帶移動距離?通過模擬演示,加深學生對打點計時器原理的理解。
設(shè)計意圖:通過實體研究、對比分析,明確結(jié)構(gòu)差異,加深印象;通過模擬類比,理解打點計時器的工作原理。
環(huán)節(jié)2 :練習使用打點計時器
教師活動3:本次實驗,我們統(tǒng)一用電火花打點計時器,下面觀察老師的做法,(1)將打點計時器固定在桌面上(2)將紙帶從左側(cè)穿過限位孔。
(3)啟動電源,再用手水平拉動紙帶,紙帶上就留下一行小點。隨后關(guān)閉電源。
學生活動3: 練習使用打點計時器
注:注意觀察,及時糾正學生實驗過程中的不規(guī)范操作。
設(shè)計意圖:通過學生的實驗操作,使學生進一步明確打點計時器的工作原理,并能熟練、正確使用打點計時器;同時通過實驗激發(fā)學生學習物理的興趣。
環(huán)節(jié)3:用打點計時器測速度
教師活動4:用打點計時器測平均速度和瞬時速度(接上面步驟)(4)取下紙帶從能夠看清的某個點開始,往往后數(shù)出若干個點(分別記為0、1、2、3、??、n)。
(5)分別測量出0到2、1到3、2到
4、??的距離?x1、?x2、?x3??,記錄于下表中。也可測量相鄰的5個點間的距離、也可更多。(6)計算各段位移上的時間、平均速度或各點的瞬時速度,填于下表。
(表見書上21頁表1和表2)
學生活動4:學生實驗并測量、數(shù)據(jù)記錄及處理,計算平均速度和瞬時速度,并填于圖表中。
教師活動:通過體驗,同學們總結(jié)一下計算平均速度與瞬時速度的經(jīng)驗。學生活動:(1)求平均速度,要用一段位移與發(fā)生這段位移所用時間之比。(2)求瞬時速度時,可取非常短的一段位移上的平均速度,近似等于這段位移上一點的瞬時速度。
注:要求學生通過體驗來說明,不正確時,要加強引導,用提問的辦法誘導學生正確認識并得出正確結(jié)論。
設(shè)計意圖:在學生能較為熟練使用打點計時器的基礎(chǔ)上,打一條用于數(shù)據(jù)處理的紙帶,根據(jù)已掌握的速度知識,結(jié)合測量數(shù)據(jù),計算平均速度和瞬時速度,進一步深化理解平均速度與瞬時速度的內(nèi)涵和計算方法。
環(huán)節(jié)4:用圖象表示速度
教師活動5:從計算結(jié)果來看,不同時刻,紙帶運動速度不同,要直觀地看出不同時刻速度及其變化情況,怎么辦?做出來看看你拉動紙帶時速度是怎樣變化的?
學生活動5:(學生回答)用畫圖象的方法來表示速度隨時間的變化。(學生做)畫圖象的步驟:(1)建立V-t直角坐標系,(2)在坐標系中描點。
(3)將所描各點按時間的順序用線連接起來。
教師活動6:大家按照上述方法開始做V—t圖象,并說明其意義,一、二、三組各選一名代表到黑板上畫圖象,并給同學解釋、回答同學提問。學生活動6:三名學生在黑板上畫圖,并給同學說明通過V—t圖象可得到什么信息。(如速度是如何變化的、任意時刻的速度大小等)(學生畫圖象略)
注:學生說明圖象做法及其意義時,教師通過觀察學生反應,給予正確引導,直至認識完全正確,并獲得全體同學一致同意后進入下一步。教師活動7:通過做V-t圖象的體驗,同學們總結(jié)一下做圖象的方法。學生活動7:(小結(jié)描點法畫圖象)(1)使盡可能多的點在圖象上。(2)圖象兩側(cè)點數(shù)基本相等。
(3)圖象兩側(cè)各點到圖象的距離之和基本相等。
注:這一步難度較大,教師可根據(jù)實際情況給學生以提示,如(1)實驗及測量過程中,都不可避免地存在誤差,而且有時誤差大,有時誤差小,若用線將所有描點連接起來的畫圖方法是否正確呢?(2)圖象要盡可能地接近實際,由于有誤差,在畫圖象時,如何取平均值呢?等,通過這樣一些問題,使學生最終形成“擬合”圖象的方法。
設(shè)計意圖: 通過學生描點畫圖,說明圖象意義,使學生明確描點畫圖象的一般方法步驟;通過設(shè)疑提問、有效誘導,學會用擬合法畫圖的思想方法。提高 5 學生用科學的方法手段發(fā)現(xiàn)、處理實際問題的能力。
環(huán)節(jié)5:拓展應用
教師活動8:隨現(xiàn)代科技水平的提高,人們測量速度的手段也是日益在翻新,如(1)利用氣墊導軌和數(shù)字計時器測量滑塊經(jīng)過某處的(瞬時)速度;(2)借助傳感器用計算機測(瞬時)速度等方法,都是我們物理知識的在實際生活中的應用。同學們可通過“科學漫步”、“做一做”、“說一說”欄目,深刻理解速度的內(nèi)含,了解測速度的方法,達到學以致用的目的。
學生活動8:學生閱讀這幾部分內(nèi)容,并進行討論研究,(有條件的情況下,讓學生進入實驗室再體驗,培養(yǎng)學生操作和實踐的能力。)
若有時間,可讓學生進入充分研討,以增強實效。
設(shè)計意圖:通過“科學漫步”、“做一做”、“說一說”欄目,進一步拓寬學生視野,開拓學生思維,使學生了解科技、社會的發(fā)展現(xiàn)狀及物理學在實際中的應用,以有效激發(fā)學生學習物理的濃厚興趣。
課后反思:
課堂練習:P。
24、25,1、2、3、4題 課后作業(yè):
第二篇:用打點計時器測速度 教案
1.4 實驗:用打點計時器測速度
★新課標要求
(一)知識與技能
1、了解兩種打點計時器的結(jié)構(gòu)和工作原理。
2、會安裝并使用打點計時器。
3、理解根據(jù)紙帶測量速度的原理并測量瞬時速度。
4、明確速度—時間圖象的意義,描點法畫圖象的方法,并畫出該實驗中的速度—時間圖象。
(二)過程與方法
1、通過學生自己看打點計時器的說明書,培養(yǎng)學生獨立學習的能力。
2、通過對紙帶的處理過程培養(yǎng)學生獲取信息、處理信息的能力,體會處理問題的方法,領(lǐng)悟如何間接測一些不能直接測量的物理量的方法。
3、通過畫速度—時間圖象培養(yǎng)學生用圖象法處理數(shù)據(jù)的能力,體驗數(shù)學工具在物理發(fā)展中的作用。
4、體驗實驗中理性思維的重要,既要動手,更要動腦。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1、感覺打點計時器的巧妙設(shè)計思路,體會物理原理在解決實際問題中的指導作用,增強將物理知識應用于生活實際的意識。
2、經(jīng)歷實驗過程,體驗科學實驗過程的艱辛與喜悅,并樂于探索自然界的奧妙。
3、培養(yǎng)學生敢于創(chuàng)新和實事求是的科學態(tài)度和科學精神。★教學重點
1、打點計時器的使用。
2、由紙帶計算物體運動的瞬時速度。
3、畫物體的速度—時間圖象?!锝虒W難點
1、對紙帶數(shù)據(jù)的處理。
2、畫圖象的方法。★教學方法
教師啟發(fā)、引導,學生自主閱讀、思考,親自動手實驗,并討論、交流學習成果。★教學過程
(一)課前活動
教師活動:課前布置學生預習本節(jié)實驗。
學生活動:學生看書明確實驗的各項任務及實驗儀器。
(二)進行新課
1、對“打點計時器的認識”的學習
教師活動:教師布置學生對照儀器看說明書,引導學生注意其重點部分
學生活動:觀察打點計時器并閱讀其使用說明書,明確兩種打點計時器的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法。
教師活動:指導學生動手練習使用打點計時器,并引導學生思考:紙帶上的點與小車的位移和時間是如何對應的,怎樣將紙帶上的點變成相關(guān)的數(shù)據(jù)。
學生活動:動手練習使用打點計時器,打出幾條紙帶,討論怎樣獲取數(shù)據(jù),并用列表格的形式把數(shù)據(jù)列出。
教師活動:聆聽學生回答,進行點評和指導。
學生活動:思考23頁的思考與談論:怎樣根據(jù)紙帶上的點跡計算紙帶的平均速度?如果紙帶上的點跡分布不均,那么,點跡密集的地方表示運動的速度較大還是較小?
教師活動:聆聽學生回答,進行點評。
2、用打點計時器測量瞬時速度 教師活動:根據(jù)前面所學的瞬時速度的理論,引導學生怎樣計算實際運動中物體的瞬時速度。教師巡回指導。學生活動:討論怎樣獲取數(shù)據(jù),怎樣根據(jù)自己的紙帶計算不同時刻的瞬時速度并采用列表法有條理的列出。
3、用圖象表示速度
教師活動:引導學生思考怎樣畫出速度—時間圖象,為什么要用平滑的曲線“擬合”。學生活動:根據(jù)前面計算的瞬時速度,畫出速度—時間圖象,同組各成員之間再次比較運動的區(qū)別,感受不同的運動規(guī)律。體會交流“擬合”的意義。
教師活動:聆聽學生回答,點評。
(三)課堂總結(jié)、點評
1、打點計時器的原理構(gòu)造(如圖)
實驗原理:(1)電磁打點計時器:它是利用電磁感應原理打點計時的一種儀器,當通過4—6V低壓交流電時,在線圈和永久磁鐵的作用下,振片便上下振動起來,位于振片一端的振針就跟著上下振動而打點,這時,如果紙帶運動,振針就在紙帶上打出一系列點,當交流電源頻率為50Hz時,它每隔0.02s打一點,即打出的紙帶上每相鄰兩點間的時間間隔為0.02s。
(2)電火花計時器:它是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示點跡的計時儀器。當接通220V交流電源,按下脈沖輸出開關(guān)時,計時器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負極的紙盤軸,產(chǎn)生火花放電,于是在運動紙帶上就打出一系列點跡。當電源頻率為50Hz時,它也是每隔0.02s打一次點,即打出的紙帶上每相鄰兩點間的時間間隔也是0.02s。
電火花計時器工作時,紙帶運動時受到的阻力小,比電磁打點計時器實驗誤差小。打在紙帶上的點,記錄了紙帶運動的時間,如果把紙帶跟物體連在一起,紙帶上的點就相應地表示出運動物體在不同時刻的位置。
2、帶分析物體的運動情況并能計算平均速度。
(1)在紙帶上相鄰兩點間的時間間隔均為0.02s(電源頻率為50Hz),所以點跡密集的地方表示紙帶運動的速度很小。
(2)根據(jù)v=△x/△t,求出在任意兩點間的平均速度,這里△x可以用直尺測量出兩點間的距離,△t為兩點間的時間間隔數(shù)與0.02s的乘積。這里必須明確所求的是哪兩點之間的平均速度。
3、粗略計算瞬時速度。
某點E的瞬時速度可以粗略地由包含E點在內(nèi)的兩點間的平均速度來表示。如圖1.4-1,vE≈vDG,或vE=vDF。
說明:在粗略計算E點的瞬時速度時,可利用公式v=△x/△t來求解,但須注意的是,如果取離E點越接近的兩點來求平均速度,這個平均速度越接近E點的瞬時速度,但是距離太小會使測量誤差增大,應該根據(jù)實際情況選取這兩個點。
4、v-t圖象與其畫法
為了更直觀地反映物體的運動情況,我們可以用v-t圖象來表示速度隨時間的變化規(guī)律。以速度v為縱軸,時間t為橫軸建立直角坐標系,根據(jù)計算出的不同時刻對應的瞬時速度值,在坐標系中描點,最后用平滑曲線把這些點連接起來就得到了一條能夠描述速度v與時間t關(guān)系的圖象。
5、實驗器材
電磁打點計時器(或電火花計時器)及紙帶、刻度尺、電源、導線等。
6、注意事項
(1)電源電壓要符合要求,電磁打點計時器應使用10V以下的交流電源;電火花計時器要使用220V交流電源。
(2)實驗前要檢查打點的穩(wěn)定性和清晰程度,必要時要進行調(diào)節(jié)或更換器材。(3)使用打點計時器應先接通電源,待打點計時器穩(wěn)定后再用手拉紙帶。(4)手拉紙帶時,速度應快一些,以防點跡太密集。
(四)實例探究 ☆打點計時器及應用
[例1]一同學在使用打點計時器時,紙帶上點不是圓點而是一些短線,這可能的原因是()
A.接在直流電源上
B.電源電壓不穩(wěn) C.電源頻率不穩(wěn)
D.打點針壓得過緊 解析:A.接在直流電源上不會打點。A錯。
B.打點與電壓是否穩(wěn)定無關(guān),點痕重輕與電壓有關(guān)。B錯。C.頻率不同打的點仍為圓點。故C錯。
D.打點針壓得過緊。針和紙接觸時間長,打出一些短線。D正確。答案:D ☆打點計時器直接測量的量
[例2]電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器,根據(jù)打點計時器打出的紙
帶,我們可以從紙帶上直接得到的物理量是()
A.時間間隔
B.位移
C.加速度
D.平均速度
解析:從打下的紙帶上數(shù)一下點的個數(shù)就知道時間,因為兩個點的時間間隔為0.02s.故A選項正確。
用刻度尺量一下任意兩個點間的距離,就知道了物體的位移。故B選項正確。從紙帶上不能直接得到加速度、平均速度,只可以間接計算。故C、D選項錯誤。答案:AB [例3] 用接在50 Hz 交流電源上的打點計時器,測定小車速度,某次實驗中得到一條紙帶,如下圖所示,從比較清晰的點起,每五個打印點取一個記數(shù)點,分別標明0、l、2、3、4??,量得0與 1兩點間距離x1=30mm,3與4兩點間的距離x2=48mm,則小車在0與1兩點間平均速度為
m/s。
解析:0~1兩點間的平均速度v?x10.03??0.3m/s T0.1
★課余作業(yè)
1、思考P24“說一說”欄目中提出的問題,2、完成P26“問題與練習”中的問題。
3、閱讀教材P26“科學漫步”《氣墊導軌和數(shù)字計數(shù)器》短文,思考并回答文后提出的問題。
★“問題與練習”(P26)參考答案
1、電磁打點計時器誤差較大。
因為電磁打點時振針與復寫紙對紙帶的摩擦力較大,而電火花相對阻力較小,另外,電磁打點時容易出現(xiàn)振針壓的過緊、過松、復寫紙不好用都不易把點打清晰,所以電火花計時器誤差較小。
2、解:(1)紙帶左端與重物相連。
(2)取離A點最近的兩個點,求其兩點間的平均速度就可代替A點的瞬時速度。因為在A的附近取的點越近,用平均速度代替A點的速度就越精確,而離A最近的只能是BC兩點,所以如此。
3、對甲:物體開始有初速度,方向為正,在運動過程中是大小不變,方向也不變化的,所以甲是勻速直線運動,速度的大小方向都不變,運動方向也不變。
對乙:物體開始初速度為0,向正向運動,到達一定值后大小方向不變,一段時間后速度開始變小,方向不變,直到減為零,而運動方向不變。速度大小變化,方向沒變。
4、兩相鄰點距離與紙帶速度有關(guān),速度越大距離越大。兩相鄰點的時間都是1s,紙帶快慢不影響?!锝虒W體會:
思維方法是解決問題的靈魂,是物理教學的根本;親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學生能力的關(guān)鍵,離開了思維方法和實踐活動,物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花,水中月。★資料袋:
高速攝影與頻閃攝影
人們稱攝影為瞬間藝術(shù),但只有當高速攝影出現(xiàn)后,才有了真正意義上的瞬間攝影。普通閃光燈持續(xù)發(fā)光時間可達到1/20000 s,這對于拍攝體育運動等素材是夠用了。然而子彈飛行時的速度少說也有數(shù)百米每秒,要想抓拍子彈運動的瞬間,曝光時間要用百萬分之一秒的數(shù)量級。后來人們開始使用激光光源以達到在更短時間中發(fā)出更強烈的照明,才能清楚地將它的影像凝固在底片上。
高速攝影有廣泛的用途。例如,在汽車的快速碰撞試驗的研究中,人們先把碰撞的過程拍攝成電影,然后以很慢的速度放映,以便觀察在碰撞期間車身如何變形,從而發(fā)現(xiàn)薄弱的那位。又如,某些昆蟲具有令人驚嘆的飛行技巧,如在急速飛行過程中急劇減速、懸空停住、以不超過其身長的半徑轉(zhuǎn)彎等。借助高速攝影技術(shù),可以對它們運動過程中的振翅情況進行研究。
高速攝影甚至在繪畫藝術(shù)中也發(fā)揮了作用。以前誰也沒有清楚地見過奔馬的四只蹄子到底是如何擺動的,以至于畫家們一直憑借主觀感覺去畫奔馬。借助高速攝影技術(shù),人們對此才有了正確的認識。
閃光頻閃攝影是借助于電子閃光燈的連續(xù)閃光,在一張底片上記錄運動物體的連續(xù)運動過程的攝影技術(shù)。頻閃攝影的關(guān)鍵器材是電子頻閃燈。當電子頻閃燈充足電后,就可以像連發(fā)手槍一樣,一次緊接一次地頻繁閃光。閃光頻率越高,底片曝光次數(shù)越多,在照片上出現(xiàn)的影像也越多。高頻電子頻閃燈的閃光頻率(每秒鐘的閃光次數(shù))可達上百次。用電子頻閃燈拍攝頻閃照片應選擇一個黑色的背景,被攝者距離背景盡可能遠些,以避免頻閃光照亮背景,或在畫面中出現(xiàn)影子,從而影響主體的效果。如果主體距離背景比較近,最好使閃光燈與被攝物體形成側(cè)光和側(cè)逆光的照射角度,被攝物體也最好有明顯的輪廓線條,從而防止影像與背景的色調(diào)混雜。相機與被攝者的距離要近一些,這是因為設(shè)定頻閃后,閃光指數(shù)會下降很多。
第三篇:《用打點計時器測速度》教學設(shè)計[范文]
實驗《用打點計時器測速度》教學設(shè)計
一、教材分析
1.本節(jié)新課位于高中物理必修一第一章第四節(jié),重點介紹打點計時器這一高中重要的計時儀器,計時的同時還能記錄物體的運動情況。
2.平均速度和瞬時速度是本節(jié)的難點,教材用極限的思想,從平均速度過渡到瞬時速度。
3.將過去教材中“用平滑曲線把點連起來”改為“用一條平滑曲線來擬合坐標系中描出的點”,即將驗證性實驗改為探究性實驗,思路不一樣、邏輯線索不一樣。
二、學生分析
1.原有認知發(fā)展分析:在初中階段,學生所做的幾乎都是定性或半定量的實驗,而且實驗處理的方法、手段與高中相比也大不相同,本次實驗對學生來說還是第一次,不管是在理解上,還是在操作上,難度可能都非常大。
2.原有知識結(jié)構(gòu)分析:通過前幾節(jié)的學習,學生對速度的概念有了較為深刻的認識,但對速度的計算還只是停留在理論上,現(xiàn)在要通過實驗測量并處理紙帶上的信息,可能還是難題。
3.非認知因素分析:學生實驗的積極性比較高漲,探索精神比較強,對物理探究保持著濃厚的興趣。
三、教學目標
大的方面來看,教材上明確指出中學生做實驗,出于以下幾個目的:
1.經(jīng)歷科學過程,體會科學方法,樹立科學的價值觀。
2.更加熱愛科學,體驗科學工作的樂趣。
3.學習科學知識,提高操作技能。
就本節(jié)實驗課而言,我們需要完成以下教學目標:
(一)知識與技能
1.了解兩種打點計時器的結(jié)構(gòu)和工作原理。
2.會安裝并使用打點計時器。
3.理解根據(jù)紙帶測量速度的原理并測量瞬時速度。
4.明確速度—時間圖象的意義,描點法畫圖象的方法,并畫出該實驗中的速度—時間圖象。
(二)過程與方法
1.通過學生自己看打點計時器的說明書,培養(yǎng)學生獨立學習的能力。
2.通過對紙帶的處理過程培養(yǎng)學生獲取信息、處理信息的能力,體會處理問題的方法,領(lǐng)悟如何間接測一些不能直接測量的物理量的方法。
3.通過畫速度—時間圖象培養(yǎng)學生用圖象法處理數(shù)據(jù)的能力,體驗數(shù)學工具在物理發(fā)展中的作用。
4、體驗實驗中理性思維的重要,既要動手,更要動腦。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1.感覺打點計時器的巧妙設(shè)計思路,體會物理原理在解決實際問題中的指導作用,增強將物理知識應用于生活實際的意識。
2.經(jīng)歷實驗過程,體驗科學實驗過程的艱辛與喜悅,并樂于探索自然界的奧妙。
3.培養(yǎng)學生敢于創(chuàng)新和實事求是的科學態(tài)度和科學精神。
四、教學環(huán)境
五、信息技術(shù)應用思路
使用PPT課件輔助教學,提高課堂效率,提升直觀認識,拓展課堂容量。錄制播放學生視頻,突出學生主體地位,增加學生參與意識,培養(yǎng)學生實驗興趣和穿新能力。教 學中展示數(shù)字傳感器,拓展學生見識,提高學生興趣。依托媒體教育技術(shù)手段,培養(yǎng)學生的綜合能力。新時代的教學理論中,培養(yǎng)和訓練學生的綜合應用能力是現(xiàn)代 教學的基本要求。多媒體運用圖、文、聲并茂,動靜結(jié)合,有聲有色的情景,刺激著學生多種感官參與學習活動。通過制作課件,構(gòu)建一個問題情境,課堂上進行適 當操作、控制,就能通過各種問題情境的變換,去觀察問題、發(fā)現(xiàn)問題、驗證結(jié)論、體驗本質(zhì)、歸納和發(fā)現(xiàn)新結(jié)論。
六、教學流程設(shè)計
預習任務:自制打點計時器(圖1)
1.根據(jù)課后第四題中情境,利用刻度尺、表、彩色畫筆、紙帶,由兩位同學合作共同做一個實驗,測量手拉動紙帶的平均速度!
2.在操作、計算時遇到怎樣的問題?
3.在生活中,有哪些可以改裝利用的打點計時裝置 ?
(二)小組展示
(學生)學生展示實驗并講訴如何測量手的速度和遇到的問題?。▓D2)
(每隔1s在紙帶上點一個點計時,完成后,用毫米刻度尺測量兩點之間距離,然后除以對應時間,便可以算出兩點間對應手的平均速度)
(遇到的問題)在每隔1s點一個點時,由于受到反應時間影響,不能準確計時。
(遇到的問題)如果手拉動紙帶的速度過大,每隔1s點一個點不實際,必須加快點點,而加快點點則不方便測量點點時間。
(老師)肯定學生想法,同時提出第三個問題:在生活中,有哪些可以改裝利用的打點計時裝置?
(學生)學生展示:想法有:
1、滴水法
2、鋼琴節(jié)拍器
3、電動機
4、電動縫紉機
5、鬧鐘
(老師)輔助學生展示了部分想法。(圖
3、圖4)
(老師)肯定并表揚學生的想法,同時總結(jié),無論采用哪種計時方式,只要能夠利用紙帶和計時儀器,準確測量出點之間對應的位移和時間,我們便可計算其對應的平均速度。同時應指出,以上方法,大都存在這樣的問題:不能方便的準確測量出打點計時的時間間隔。引出打點計時器。(圖5)
(三)實驗探究
(老師)組織學生觀察實物,對照實物認真閱讀說明書,了解其結(jié)構(gòu)、各部分名稱、工作原理和使用方法。(圖6)
以電磁為例簡要介紹其計時原理,使是學生了解該儀器為什么會每隔相等時間0.02s打一個計時點。(圖7)計時原理,使是學生了解該儀器為什么會每隔相等時間0.02s打一個計時點。(圖7)
(學生)觀察實物,閱讀說明書,了解打點計時器
(老師)組織學生按照課本規(guī)范步驟練習使用打點計時器,用不同速度拉動并打出幾條清晰的紙帶,觀察紙帶上點的疏密分布,感知其與拉動紙帶快慢的關(guān)系。創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié):小組之間利用紙帶比一比,哪位同學看誰的手最快?(圖8)
(學生)練習使用打點計時器,用不同速度拉動并打出幾條清晰的紙帶,觀察紙帶上點的疏密分布,感知其與拉動紙帶快慢的關(guān)系。
(學生)學生完成后,展示、說明、對比
(老師)總結(jié)歸納:
1、實驗中,在測量距離時,一般采用測量1、2、3、4點到0的距離,用做差的方法來計算0-
1、1-2等兩點之間距離,這樣做可以有效減小測量誤差。(圖9)
2、利用極限思想,理論上,點E附近距離越近,兩點間平均速度越接近E點的瞬時速度。但在實際測量時,并不是越近越好,實驗的可行性和準確性都應兼顧。(圖10)
(老師)組織學生選擇一條清晰的紙帶,完成拓展練習,鞏固新知。(圖11)
提出問題:除了看紙帶各點疏密變化和計算各點速度,還能利用哪些數(shù)學工具來判斷觀察速度變化?
(學生)各組選擇一條清晰紙帶,每隔相同計時點取幾個計數(shù)點,計算其對應的瞬時速度,填入表格。思考問題
(老師)總結(jié)歸納:可以幫助判斷速度的快慢變化的方法:
(1)紙帶計時點分布的疏密變化。
(2)將各點的瞬時速度計算后填入表格后觀察速度隨時間變化。(3)建立v-t圖象,根據(jù)表格中對應的數(shù)據(jù)描點連線,直觀觀察。
在圖象講解中,重點強調(diào)建系、標明物理量和單位、選擇合適標度、描點、最終用一條平滑曲線來擬合坐標系中描出的點,直觀觀察速度的變化。(圖12)
組織學生在坐標紙上完成v-t圖象,鞏固新知
(五)回歸生活
(老師)提問:生活中常見測速方式?
(學生)展示
(老師)補充并演示兩種實驗方法,拓展學生見識展示借助傳感器用計算機測速度(圖13)
氣墊導軌和數(shù)字計時器(圖14)
七、教學特色
1.本次教學我沒有完全按照教材設(shè)計好的思路、實驗,照本宣科,而是大量設(shè)計環(huán)節(jié)組織學生去討論、創(chuàng)新、展示,充分體現(xiàn)了學生的主體地位。學生自主設(shè)計了各種計時裝置并做了演示視頻,如滴水計時、電動機計時等,展示并培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
2.在實驗探究中,我重點點評、歸納了實驗的規(guī)范步驟和注意事項,以便使學生養(yǎng)成良好的實驗習慣,形成嚴密的物理思想。
3.展 示實驗室中多種測速方法,比如利用傳感器直接利用多媒體顯示測量結(jié)果并可利用各種工具顯示物體速度變化,比如v-t圖像;實驗室中也常利用氣墊導軌、光電 門測量顯示物體速度和其他需要數(shù)據(jù)。拓展學生見識,提高學生興趣,使學生愛上物理、愛上科學,從而實現(xiàn)高中物理實驗教學的真正目的。
第四篇:《用打點計時器測速度》教學設(shè)計文件稿
《實驗:用打點計時器測速度》教學設(shè)計
一、教材分析
這個實驗是高中的第一個實驗,對于培養(yǎng)學生學習興趣以及實驗能力都具有重大意義。教材編排:先簡單介紹了兩種打點計時器的結(jié)構(gòu)及工作原理,然后介紹了使用方法,接著介紹實驗數(shù)據(jù)的處理(瞬時速度的計算及圖像法表示速度),最后介紹了當今比較先進的測速度方式(借助傳感器用計算機測速度以及用氣墊導軌和數(shù)字計時器測速度)。整個教材編排按照探究的邏輯順序編排,有效地解決了探究過程中學生遇到的問題。
二、學情分析
1、知識分析
學生在前面已經(jīng)知道了有關(guān)位移、速度、時間的概念及相關(guān)知識點,會求平均速度,理解瞬時速度。
2、能力分析
具有初步的數(shù)據(jù)記錄及處理能力;對探究實驗的順序有初步的認識及計劃。
三、教學三維目標
1、知識與技能
(1)了解打點計時器的構(gòu)造,記住打點計時器工作電壓;
(2)熟悉打點計時器使用步驟,會使用打點計時器;
(3)掌握測量瞬時速度的方法,會用圖像法。
2、探究過程與方法
教師對學生進行分組,引導學生閱讀使用說明,然后學生練習使用打點計時器;接著教師引導學生進行數(shù)據(jù)的處理;最后由學生進行討論與反饋實驗的優(yōu)缺點,教師進行點評與深化。
3、情感態(tài)度和價值觀
讓學生經(jīng)歷科學探究的過程,體會科學探究的樂趣,產(chǎn)生學習物理的興趣。
四、教學重點與難點
1、重點
(1)掌握打點計時器使用步驟;
(2)會計算瞬時速度、能進行數(shù)據(jù)與圖像的轉(zhuǎn)換;
(3)養(yǎng)學習興趣。
2、難點
計算瞬時速度、圖像法
五、教法設(shè)計
講授法:先講授打點計時器使用方法,之后進行必要的實驗思路講解
分組教學法:對學生進行分組,然后進行實驗與討論
六、教學器材
教學設(shè)備:多媒體教室、課件
學生分組實驗器材:打點計時器及其相關(guān)器材
七、教學過程
1、情景引入:速度計能即時顯示物體的運動速度,那沒有速度計時你又能如何去獲知物體的瞬時速度呢?這節(jié)課我們將來學習使用打點計時器以及如何用它來測量物體的瞬時速度。接著介紹頻閃照片,并從中啟發(fā)學生用儀器記錄物體的運動。
2、認識打點計時器:介紹兩種打點計時器的構(gòu)造和工作原理,識記其工作電壓。
3、練習使用打點計時器:介紹打點計時器的使用方法,并且讓學生進行練習使用。
4、測瞬時速度:每個小組都打出若干紙帶后,再讓他們從中挑選出清晰的紙帶進行數(shù)據(jù)的測量與分析。
用圖像法表示速度:引導學生用圖像來處理實驗數(shù)據(jù)并作出v-t圖像。
5、適當?shù)恼n堂練習。
(注:過程中不斷地在小組間指導各個小組實驗。)
八、教學反思
1、本堂課需要對學生進行快速的分組;
2、學生人數(shù)比較多,盡量選好組長做代表。
九、自我評價
本堂課主要以學生動手為主,教師引導為輔,充分調(diào)動學生的能動性,增加學生的學習興趣。
第五篇:打點計時器測速度教學設(shè)計
1.4《打點計時器測速度》教學設(shè)計
【教材分析】
打點計時器是高中一個重要的計時儀器,計時的同時還能記錄物體的運動情況,這對高一新生來說是全新的。通過對打點計時器的了解,掌握其使用方法。平均速度和瞬時速度是本節(jié)的難點,教材用極限的思想,從平均速度過渡到瞬時速度。加強對瞬時速度的理解,拉近物理與生活、模型與實際的距離,培養(yǎng)學生從不同角度看同一問題的素養(yǎng)和學生的發(fā)散思維。用圖像表示物理量的變化,在生活中是十分常見的方法,本書在這方面加強了很多。在過去教材中“用平滑曲線把點連起來”改換為“根據(jù)所描點子”的分布和走向嘗試用條曲線來“擬合”這些測量點,即將驗證性實驗換為探究性實驗,思路不一樣、邏輯線索不一樣。此外,讓學生體會圖象在反映兩物理量關(guān)系時的優(yōu)越性。本節(jié)內(nèi)容從知識到能力要求均很高,特別對剛?cè)敫咧械男律鷣碚f有難度,更具有吸引力和挑戰(zhàn)性。
一、【教學目標】
1、知識與技能
(1)了解打點計時器的計時原理,會安裝并使用打點計時器
(2)理解紙帶中包含的物體運動的信息(時間、位置、時刻),并根據(jù)紙帶測量物體速度。
(3)明確v-t圖象的物理意義、描點法畫圖象的方法,并能畫出該實驗中的速度一時間圖象從、圖象中獲取有用的信息.
2、過程與方法
(1)通過實驗得出物體的運動信息,用數(shù)學方法表述出來,培養(yǎng)學生獲取信息、處理信息的能力,體會處理問題的方法,領(lǐng)悟如何間接測一些不能直接測量的物理量的方法.
(2)通過畫速度一時間圖象培養(yǎng)學生用圖象法處理數(shù)據(jù)的能力,體驗數(shù)學工具在物理發(fā)展中的作用.(3)體驗實驗中理性思維的重要,既要動手,更要動腦.了解極限思想在處理模型和實際中的作用。
3、情感態(tài)度與價值觀
(1)感受打點計時器的巧妙設(shè)計思路,體會物理原理在解決實際問題中的指導作用,增強將物理知識應用于生活實際的意識.
(2)經(jīng)歷實驗過程,體驗科學實驗過程的艱辛與喜悅,并樂于探索自然界的奧妙.
(3)體驗用圖象的方法描述物理現(xiàn)象的樂趣,培養(yǎng)用數(shù)學方法處理物理問題的意識、敢于創(chuàng)新和實事求是的科學態(tài)度和科學精神.(4)培養(yǎng)合作與交流精神,將自己的見解與他人交流的愿望,養(yǎng)成在合作中既堅持原則又尊重他人的習慣.
二、教學重點、難點:
1、教學重點:
(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一時間圖象,并從中獲取物理信息.
2、教學難點:處理紙帶的方法,用描點法畫圖象的能力.
三、教學方法: 探究法、講授法、討論法 教具準備:
打點計時器、電火花計時器、學生電源、導線、紙帶、刻度尺, 小車細線及鉤碼, 坐標紙 【教學過程】 [新課導入]
直接測量物體運動的速度在技術(shù)上是比較復雜的,我們在測量時可以嘗試通過測量物體運動的時間和位移,再經(jīng)過計算或作圖來判斷物體的運動情況.在實驗中,我們可以使用秒表和尺子,直接測量物體運動的時間和位移,但當物體運動速度太快時,采用這種方法的測量誤差較大.而且物體的速度是在不斷變化的.為了簡化我們今天只研究物體的直線運動.當物體沿直線運動時,其位移在不斷變化,要研究物體的運動,我們首先要準確記錄物體的運動信息.怎樣記錄呢? 課堂活動:請同桌的兩位同學合作用彩筆和紙帶模擬打點計時器.思考:1.彩筆打出的點能不能準確記錄紙帶的位置? 2.相鄰兩點的距離跟牽動紙帶的速度有什么關(guān)系?
3.在打點時間間隔大致相同的情況下,紙帶拉動的快慢對紙帶上點的間隔有無影響? 【交流與討論】
總結(jié):彩筆打出的點可以記錄紙帶的位置.但在打點時間間隔大致相同的情況下,紙帶拉動的快慢對紙帶上點的間隔有影響(拉的越慢紙帶上點越密,反之就會越稀疏)考慮到用手打點的時間間隔不能準確相等,所以無法準確測定物體的運動速度.原因在哪? 學生:原因出在用手打點時的時間間隔不能嚴格相等,要是有一臺打點時間間隔嚴格相等的儀器問題就可以解決了.[新課教學] 教師: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.------引出課題
師:通過預習,書上給我們介紹了哪兩種打點計時器? 生:電磁打點計時器和電火花打點計時器.一、電磁打點計時器
通過學案預習學習大家明確電磁打點計時器的結(jié)構(gòu),各部分的名稱,工作原理及使用方法.總結(jié):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4—6V.當電源頻率為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.【交流與討論】
電磁打點計時器使用低壓交流電源工作,能不能使用直流電源,為什么? 分析總結(jié):原理中是靠電流方向的改變來改變磁鐵的磁場方向,從而促使振動片上下振動,并且振動片的振動周期與電源的電流變化周期一致.若使用50 Hz的交流電,打點的時間間隔為0.02 s.這個值正好是電源頻率的倒數(shù).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
通過學案預習學習大家明確電火花計時器的結(jié)構(gòu),各部分的名稱,工作原理及使用方法.總結(jié):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(guān)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,注意降低實驗成本.【交流與討論】從原理上講兩種打點計時器哪種誤差更小,為什么? 總結(jié):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.【交流與討論】 打點計時器能記錄哪些信息? 時間(時間間隔)和位移 課堂訓練: 電磁打點計時器的打點周期取決于(B)A.交流電壓的高低 B.交流電的頻率 C.永久磁鐵的磁性強弱 D.振針與復寫紙間的距離
三、練習使用打點計時器 通過學案預習學習指導學生動手練習使用打點計時器,并引導學生思考:紙帶上的點與小車位移和時間是如何對應的,怎樣將紙帶上的點變成相關(guān)的數(shù)據(jù) 【交流與討論】
教師指導學生引導學生思考下列問題并練習使用打點計時器: 問題1.電磁打點計時器中怎樣安放復寫紙和紙帶? 總結(jié):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.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)? 總結(jié): 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4—6V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1—2s再松手打紙帶?可不可以先松手再打開打點計時器的電源? 總結(jié): 打點計時器打開電源后要經(jīng)過一個短暫的時間才能穩(wěn)定工作,所以應先打開電源讓打點計時器工作1—2s后才能松手打紙帶.這樣做可以減小誤差
問題4.打點計時器打完點后要及時關(guān)閉電源,這樣做有什么好處? 總結(jié):因打點計時器是按照間歇性工作設(shè)計的,長期工作會導致線圈發(fā)熱而損壞
問題5.處理紙帶時從某個能看清楚的點開始,往后數(shù)出n個點,這些點之間的時間間隔應該怎樣確定? 總結(jié):每2個相鄰的點之間的時間間隔是0.02s,n個點之間的時間間隔為(n-1)倍的0.02s 問題6.怎樣根據(jù)紙帶上的點跡計算紙帶的平均速度? 先介紹“計時點”和“計數(shù)點”(教師畫出一條模擬的紙帶):相鄰兩個計時點間的時間間隔為T=0.02s,同時計時點間的距離也很小,為了減小誤差,我們可以選取某些計時點,比如1、2中間隔兩個計時點,2、3中間也隔兩個,3、4中間還是隔兩個,我們給選出的點命名叫計數(shù)點.總結(jié):測出兩個計數(shù)點的距離x,數(shù)出兩個計數(shù)點之間有n段時間間隔,則t=nT.再用公式v=x/t即可計算出平均速度 【課堂訓練】
打在紙帶上的點,記錄了紙帶的運動時間.如果把紙帶和運動的物體連接在一起,紙帶上的點就相應地表示出運動物體在不同時刻的位置.研究紙帶上的點子之間的間隔,就可以了解運動物體在不同時間內(nèi)發(fā)生的位移,從而了解物體的運動情況.用簡短的語言描述示每條紙帶記錄的物體的運動情況.
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.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E—F的平均速度來替代,還可以用D—F的平均速度來替代.這三種方法中D—F包含E點且比較靠近E點,所以用D—F的平均速度來替代E點的瞬時速度是最精確的!學生根據(jù)粗略表示某點瞬時速度的方法,選擇合適的計數(shù)點,測量包含這個點的一段時間內(nèi)的位移△X,同時記錄對應的時間△t,填入課本21頁中設(shè)計好的表1中.表1中各點附近的平均速度,把它當作計時器打下這些點時的瞬時速度,抄入課本22頁表2中.從該表中能粗略看出手拉紙帶運動的速度變化情況.
【課堂訓練】 如圖,打點計時器所用電源的頻率為50 Hz,某次實驗中得到一條紙帶,用毫米刻度尺測出各點問的距離為:AC=14.O mm,AD=25.0 mm.那么由此可以算出紙帶在AC間的平均速度為 O.35 m/s,紙帶在AD間的平均速度為O.42 m/s;B點的瞬時速度更接近于 O.35 m/s.
五、用圖象表示速度
在表2中我們只能粗略得知紙帶在有些間斷的點的速度.要想知道紙帶的速度變化規(guī)律我們還要借助于圖象,用圖象來表示物體的運動速度呢? 【交流與討論】
總結(jié):在坐標紙上建立直角坐標系,用縱坐標表示物體的運動速度,用橫坐標表示時間,根據(jù)表2中各個時刻的速度,將(v,t)作為一組坐標在圖象中描點,將點連線后得出的圖象稱為速度---時間圖象(v---t圖象),簡稱速度圖象.學生實際操作:在坐標紙上建立坐標系描點作圖
思考:從根據(jù)實際測量數(shù)據(jù)所描出的點的走向可以大致看出紙帶的速度變化規(guī)律.在把點連成線的時候我們是用折線來連還是用光滑的曲線來連呢? 【交流與討論】
總結(jié):速度的變化應該是比較平滑的,所以,如果用一條平滑的曲線來”擬合”這些點應該更符合實際情況.[課堂小結(jié)]
指導學生橫向比較記憶兩種打點計時器的工作電壓、工作原理、結(jié)構(gòu).強調(diào)電磁打點計時器的使用步驟.[布置作業(yè)]紙帶處理并完成實驗報告冊 主板書:
板書設(shè)計
4.1用打點計時器測速度
一、打點計時器種類 ①電磁打點計時器
②電火花打點計時器(1)電磁打點計時器
工作電壓:10V以下低壓交流電
f=50Hz 表示每隔t=1/f=0.02s 打一個點
結(jié)構(gòu):
工作原理:
使用步驟:先接通電源,待振針穩(wěn)定后再開始操作.紙帶能直接反映:運動的時間,某時刻對應的位置.(2)電火花打點計時器:
工作電壓:220V交變電壓,0.02s打一個點
工作原理:
區(qū)別:電磁:振針和復寫紙
電火花:電火花和墨粉盤
二、練習打點計時器的使用 操作訓練
三、測量瞬時速度 用包含某點的一段時間的平均速度來粗略表示該點的瞬時速度
四、速度—時間圖象 以時間為橫坐標,速度為縱坐標,描點連線作出的平滑圖象 [教學反思]