第一篇：物理①必修1.4《實驗：用打點計時器測速度》教案

1.4 實驗：用打點計時器測速度

【教學目標】

1.了解電磁打點計時器和電火花打點計時器的基本構成，知道打點計時器的計時原理，并學會安裝和使用打點計時器。

2.學會根據(jù)紙帶上的點分析速度的變化情況，并學會測定平均速度和測量瞬時速度。3.明確速度—時間圖象的意義，描點法畫圖象的方法，并畫出實驗中的速度—時間圖象。4.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，領悟如何間接測一些不能直接測量物理量的方法。

5.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。

【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。

【教學難點 】

1.對紙帶數(shù)據(jù)的處理。2.畫圖象的方法。【課時安排】 1課時 【教學過程】

一、導入新課

測定物體的運動速度并不是一件容易的事,特別是物體的速度在不斷變化時.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?

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.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? 學生討論: 師總結: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.二、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,各部分的名稱,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6V以下.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,各部分的名稱,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插座內就可以了.電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.實驗時紙帶的兩面可以重復使用,注意降低實驗成本.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? 學生: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会斏?推動調節(jié)片可以調節(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,可將壓紙框向下調節(jié)到原來的位置

4.可能是振針的位置太高,調節(jié)振針直到能打出點為止 5.可能是選擇的電壓太低,可適當調高電壓。

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? 師總結: 打點計時器打開電源后要經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閉電源,這樣做有什么好處? 師總結:因為打點計時器是按照間歇性工作設計的,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? 師總結: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? 師總結:測出兩個點的距離?x,數(shù)出兩個點之間有n段時間間隔,則?t?0.02n.在用公式

v??x?t即可計算出平均速度

（四）用打點計時器測量瞬時速度

思想方法:用某段時間內的平均速度來粗略的代替這段時間內的某點的瞬時速度.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點切比較靠近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!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.（五）用圖象表示速度

在得到的數(shù)據(jù)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怎樣用圖象來表示物體的運動速度呢? 學生討論: 師總結: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)所得數(shù)據(jù)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: 思考:我們從根據(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? 學生討論: 師總結: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.六、板書設計：

第四節(jié)

用打點計時器測速度

１．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 ２．電火花打點計時器

靠產生的電火花放電蒸發(fā)墨粉打點 D

E F

G

3．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 4．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

七、布置作業(yè)：

1．閱讀本節(jié)課文，掌握打點計時器的使用 2．完成課后練習１題

課堂練習

1．運動的物體帶動紙帶被打點計時器打上一系列的點,這些點的距離不一定相等,但這些點能說明

（）A.運動物體在一段時間內的位移 B.運動物體在一段時間內的運動快慢 C.運動物體在某時刻的位置 D.運動物體的運動性質

2．通過打點計時器得到的一條紙帶上的點子不均勻,下列判斷正確的是

（）A.點子密集的地方物體的運動速度比較大 B.點子密集的地方物體的運動速度比較小 C.點子不均勻說明物體在做變速運動 D.點子不均勻說明打點計時器有故障

3．在你練習使用打點計時器時,小車拖動紙帶并在上面打下一系列的小點,根據(jù)你所打出紙帶,在判斷紙帶表示的運動是勻速直線運動還是變速直線運動時

（）A.應通過測量紙帶表示的運動的全程來判斷 B.必須通過計算任意兩點間的平均速度來判斷 C.必須通過計算全程的平均速度來計算

D.可以通過測量每相鄰兩點間的距離,看其是否相同來判斷

參考答案

1．ABCD

2．BC

3．D

第二篇：1.4實驗：用打點計時器測速度教案

1.4 實驗：用打點計時器測速（兩課時）

一、教學目標

1.了解電磁打點計時器，電火花計時器的基本構成，理解打點計時器的計時原理 2．經歷使用打點計時器的過程，能正確、熟練地使用打點計時器。

2.會根據(jù)紙帶上的點跡計算物體運動的平均速度，理解用平均速度表示瞬時速度所采用的思想方法，會用這種方法計算瞬時速度。

3.明確速度—時間圖象的意義，描點法畫圖象的方法，并畫出實驗中的速度—時間圖象。4.能運用實驗數(shù)據(jù)描繪v-t圖象，并會根據(jù)畫出的圖象描繪物體運動速度的變化特點。

二、教學重點與難點

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。難點:1.對紙帶數(shù)據(jù)的處理。2.畫圖象的方法。

三、教學方法：實驗探究式教學方法

四、教學過程

第一課時，認識和練習使用打點計時器。

1.打點計時器的認識

先讓學生閱讀教材,然后老師提出問題,引導學生回答:

(1)電磁打點計時器使用的是直流電還是交流電?其工作電壓為多少?(2)說出電磁打點計時器的構造?工作原理?如圖1—4—1所示。(3)復寫紙放在紙帶上邊還是下邊?(4)我國交流電的頻率為50Hz,使用這種電源時,每隔多長時間打一個點,即相鄰兩個點之間的時間間隔是多少?日本的交流電頻率是60Hz,打點計時器還能用嗎？能用，相鄰兩個點之間的時間間隔是多少?(5)打點計時器打出的紙帶可以記錄某段時間內的位移,能不能記錄時間?(6)解釋電火花計時器的工作原理?如圖1—4—2所示,它與電磁打點計時器相比,哪一種誤差小?原因是什么? 電磁打點計時器是一種使用低壓交流的計時儀器，其結構如圖所示。它的工作電壓是4～6V。電源頻率是50Hz時，它每隔O．02s打一個點。

電火花計時器是利用火花放電時在紙帶上打出點跡的計時儀器，其結構如圖所示。使用時，墨粉紙盤套在紙盤軸上，并夾在兩條紙帶之間。當接通220V交流電源，按下脈沖輸出開關時，計時器發(fā)出的脈沖電流經接正極的放電針、墨粉紙盤到接負極的紙盤軸產生火花放電。于是在運動的紙帶上就打出一列點跡。當電源頻率是50Hz時，它每隔O．02s打一次點。

如果把紙帶跟運動的物體連接在一起，打點計時器便在紙帶上打下一系列的點，這些點既記錄了運動物體在不同時刻的位置，也記錄了相應的時間。通過對紙帶上點子之間距離的研究，可以了解物體運動的情況。注意事項：

①打點計時器在紙帶上應打出輕重合適的小圓點，如遇到打出的是短橫線，應調整一下振針距復寫紙片的高度使之增大一點。

②使用計時器打點時，應先接通電源，待打點計時器穩(wěn)定后，再釋放紙帶。③釋放物體前，應使物體停在靠近打點計時器的位置。

④使用電火花計時器時，應注意把兩條白紙帶正確穿好，墨粉紙盤夾在兩紙帶之間，使用電磁打點計時器時，應讓紙帶通過限位孔，壓在復寫紙下面。

2.練習使用打點計時器

指導學生動手練習使用打點計時器，要讓學生按步驟有序操作,并打出幾根紙帶。選擇一條點跡清晰的紙帶,如圖1—4—3所示,引導學生回答下列問題:

圖1—4—3(1)怎樣從打出的紙帶中獲取數(shù)據(jù)?指導學生用列表格的形式把數(shù)據(jù)列出。(2)怎樣根據(jù)紙帶上的點跡計算紙帶的平均速度？

(用紙帶上兩個點之間的距離除以兩個點之間的時間間隔,即根據(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。)(3)在打出的B、C兩個點的時間間隔中,紙帶運動的平均速度是多少?(4)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??？

(在紙帶上相鄰兩點間的時間間隔均為0.02s，所以點跡密集的地方表示紙帶運動的速度很小)課堂練習

1、電磁打點計時器是一種使用_________(交流?直流?)電源的________儀器，它的工作電壓是________伏特。當電源頻率是50赫茲時，它每隔________s打一次點。

2、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，點痕重輕與電壓有關。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

3、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

4、電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，當電源頻率為50 Hz時，振針每隔0.02 s在紙帶上打一個點，現(xiàn)在用此打點計時器測定物體的速度，當電源的頻率低于50 Hz時，數(shù)據(jù)計算仍然是按照每隔0.02 s打一個點來處理的．則測出的速度數(shù)值與物體的實際速度相比，是偏大還是偏小?為什么?

解析：當電源頻率低于50 Hz時，實驗中實際時間間隔大于0.02 s，數(shù)值計算時如按照實際時間間隔，得到實際速度，若實驗時仍用0.02 s作為時間間隔來計算，實驗數(shù)值比物體的實際速度偏大．

點評：有關實驗誤差的分析對學生來說是一個難點，突破方法是根據(jù)實驗原理分析，同學們應該仔細體會，理解．

課堂小節(jié)：知道打點計時器的原理，學會使用打點計時器。

課后作業(yè)：預習P20-22用打點計時器測量瞬時速度、用圖象表示速度兩個專題，從自己打的紙帶中選擇一條點跡清晰的完成兩專題的內容。課后反思：

第二課時：學會紙帶數(shù)據(jù)數(shù)理和用圖象表示速度。

3.用打點計時器測量瞬時速度

(1)在圖1—4—3中求出B、C之間的平均速度,如果要求不很精確,能否用該平均速度表示B點右邊一點的瞬時速度?(2)能否把該點的速度表示的更準確一點?(3)如果想每隔0.1s測一次速度,應怎么辦?(4)把測量所選“測量點”在內的一段位移填入表格。(5)引導學生求出上述“測量點”附近的平均速度。

(6)引導學生把上述的平均速度作為對應點的瞬時速度填入表格。(7)引導學生分析表格中速度的變化情況。4.用圖象表示速度

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關系的圖象。

教師提出下列問題:

(1)圖象上每一點的意義是什么?(表示該時刻物體的瞬時速度)(2)如要求這些點中間一個時刻的速度是多少,應怎么辦?(把這些點連接起來,在連線上與該時刻對應的點的速度就是該時刻的瞬時速度)(3)把這些點連接起來,是什么形狀?(是折線。因速度的實際變化是比較平滑的,故要用平滑的曲線把它們連接起來)

5、知識擴展

（1）用頻閃照攝影沒速度 【例1】用同一底片對著小球運動的路徑每隔0.1 s拍一次照，得到的照片如圖1－4－4所示．求小球的平均速度．

圖1－4－4

解析：根據(jù)題意，小球從1 cm到6 cm位置，位移s＝5 cm，所用時間t＝0.3 s，平均速度v＝s／t＝0.17 m／s．

點評：本題初看是一新情景的題，經分析可看出本題的做法與利用打點計時器打出的紙帶進行數(shù)據(jù)處理的方法一致．題目不難，學生能很快求出平均速度．所以培養(yǎng)學生的遷移能力是非常重要的．

（2）借助傳感器用計算機測速度P22做一做 【例2】

（3）氣墊導軌和數(shù)字計時器P23科學漫步?！纠?】

？【例4】如圖1－4－5所示，是一條利用打點計時器打出的紙帶，0、1、2、3、4、5、6是七個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，各計數(shù)點到0的距離如圖所示．求出各計數(shù)點的瞬時速度并畫出速度一時間圖線．

解析:(1)1點是0、2間的中間時刻，求出0、2間的平均速度即可認為是1點的瞬時速度，同理2、3、4、5點的瞬時速度也可求出．0和6兩個點的瞬時速度不便求出．然后畫出速度一時間圖線．注意相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0。1S即:v1=0.195m/s,v2=0.40m/s,v3=0.51m/s,v4=0.69m/s,v5=0.70m/s。

(2)以O點為坐標原點建立直角坐標系．

橫坐標：表示時間 縱坐標：表示速度

根據(jù)第一問計算出的結果在直角坐標系中描點，然后連線得到圖象如圖1－4－6所示．

圖1－4－5

圖1－4－6 課堂小結： 課后作業(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?！皢栴}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，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。

課后反思：

閱讀材料：打點計時器原理及使用

教材上用的是J0203型打點計時器，其工作原理可用右圖說明．當線圈中通入的交流電為正半周時，設電流方向如圖甲，則線圈中被磁化的鋼制簧片左端為N極，永磁體的磁場就使簧片向下運動，振針就在紙帶上打出一個點；當交流電為負半周時，電流方向如圖乙，簧片左端變?yōu)閟極，永磁體的磁場就使簧片向上運動．如此反復作用，簧片就振動起來．制造時使簧片的固有頻率為50赫，等于交流電的頻率，這樣簧片就發(fā)生共振，振動頻率也是50赫，即周期為O．02秒，并且有較大的振幅。于是振針就每隔O．02秒向紙帶上打出一個清晰的點。

打點計時器在使用前應進行檢驗，打點周期的等時性不好的要進行調整，具體方法請參閱后面的參考資料。振針的高度應適當，并且不要松動，否則會出現(xiàn)漏點、雙點、等時性不良等缺點，并對紙帶產生過大的摩擦阻力。紙帶在使用前要整平(可用熨斗熨)，以免造成打點間隔變化或點子不

清晰．每打完一條紙帶，要將圓形復寫紙片的位置調整一下，以充分利用它的不同部位，保證打點清晰。打點器是按間歇工作設計的，每打完一條紙帶要及時切斷電源，防止線圈過熱而損壞．在紙帶上測量長度時：不要用短尺一段一段她測量后相加．以免誤差積累。打出的紙帶要貼在實驗報告中，作為原始記錄。資料袋：

高速攝影與頻閃攝影

人們稱攝影為瞬間藝術，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彎等。借助高速攝影技術，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，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。頻閃攝影的關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光和側逆光的照射角度，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混雜。相機與被攝者的距離要近一些，這是因為設定頻閃后，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構和工作原理。

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?！锝虒W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構、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?。?/p>

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、點評

1、打點計時器的原理構造（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，按下脈沖輸出開關時，計時器發(fā)出的脈沖電流經接正極的放電針、墨粉紙盤到接負極的紙盤軸，產生火花放電，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，點痕重輕與電壓有關。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，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。★教學體會：

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。學生素質的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月?！镔Y料袋：

高速攝影與頻閃攝影

人們稱攝影為瞬間藝術，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彎等。借助高速攝影技術，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，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。頻閃攝影的關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光和側逆光的照射角度，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混雜。相機與被攝者的距離要近一些，這是因為設定頻閃后，閃光指數(shù)會下降很多。

第四篇：《實驗：用打點計時器測速度》教案設計

實驗：用打點計時器測速度

【教學目標】：(一)知識目標：

1、了解兩種打點計時器的結構和工作原理。

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)能力目標：

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．

4．體驗實驗中理性思維的重要，既要動手，更要動腦．(三)德育目標：

1、經歷實驗過程，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。

2、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?！窘虒W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。【教學難點】：

1、對紙帶數(shù)據(jù)的處理。

2、畫圖象的方法。

【教學方法】：探究、講授、討論

【教學用具】：多媒體課件、電磁打點計時器、電火花計時器、學生電源、導線、紙帶、刻度尺、坐標紙

【教學過程】：

（一）引入

測定物體的速度并不是一件很容易的事情，特別是當物體的運動速度在不停變化時，測定某時刻的速度更是比較困難的，如上下飛舞的蝴蝶，要確定它某一時刻的速度是很困難的．我們現(xiàn)在只研究直線運動的速度的測量問題．今天,我們來學習測量速度的一種方法

(二)新課教學：

1、打點計時器的認識(展示實物)提出問題:

1、打點計時器分為幾種,結構上有什么不同?

2、他們在工作要求上,有什么不同? 3 他們是怎么工作的? 學生活動:看課本,觀察實驗儀器,四個人一組進行討論.提問學生并總結: 1電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，工作電壓為4 V～6 V．當電源的頻率是50 Hz時，它每隔0.02 s打一次點．當接通電源時，線圈產生的交變磁場使振動片(由彈簧鋼制成)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面不斷變化，在永久磁鐵的磁場作用下，振動片將上下振動，其振動周期與線圈中的電流變化局期一致，即為0.02s．位于振片一端的振針就跟著上下振動起來，這時，如果紙帶運動，振針就在紙帶上打出一系列小點。

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，按下脈沖輸出開關時，計時器發(fā)出的脈沖電流經接正極的放電針、墨粉紙盤到接負極的紙盤軸，產生火花放電，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。

學生思考:

1、電磁打點計時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? 答案:工作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0．02s.這個值正好是電源頻率的倒數(shù)。

2、從原理上考慮，電火花計時器跟電磁打點計時器相比，哪個更好些，誤差可能會更小? 答案：電火花計時器可能會更好些，因為電磁打點計時器中振針和紙帶間的摩擦會更大些．

2、練習使用打點計時器

提出問題：

1、使用打點計時器，應該按照怎么樣的步驟？

2、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的數(shù)據(jù)? 學生活動:看課本 ,四個人一組進行討論.提問并總結：

1、使用電火花計時器在紙帶上打點，安裝紙帶的方法有兩種，一種是用一條紙帶從墨粉盤下穿過，打點時墨粉盤不隨紙帶轉動，電火花只將墨粉盤上某一位置的墨粉蒸發(fā)到紙帶上，打出的點跡顏色較淡，打過一條紙帶后要將墨粉盤轉一角度再打另一條紙帶．學生實驗時可采用這一方法．另一種是用兩條紙帶，將墨粉盤夾在中間，拖動紙帶時由于兩條紙帶的摩擦作用，墨粉盤會隨紙帶轉動，電火花將墨粉盤上不同位置的墨粉蒸發(fā)到紙帶上，所以打出的點跡顏色較重．墨粉盤上面的一條紙帶沒有點跡，可重復使用．用一條紙帶打點時，紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力較小，用兩條紙帶打點時摩擦阻力較大．不管用哪種方法，打完紙帶后應立即切斷電源．

2、兩點之間的時間為0.02秒，n個點之間的時間為0．02*（n-1）

3、用打點計時器測量瞬時速度

提出問題: 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? 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。

提問總結: 為了測量打點計時器在打出某個點時紙帶運動的瞬時速度，可以測量包括該點在內的兩點間的平均速度，用來代替瞬時速度。這兩點離該點越近，平均速度越接近該點的瞬時速度。然而，兩點距離過小則測量誤差增大，須根據(jù)實際情況選取這兩個點。勝一籌

4、用圖象表示速度

提出問題:1那么怎樣用圖象來表示物體運動的速度呢? 2 對描出的點應該怎么樣進行處理才能得到我們所要的圖像? 學生活動:四個人一起看書進行討論.提問并總結:.在方格紙上建立直角坐標系，用縱坐標表示物體運動的速度，用橫坐標表示時間，根據(jù)表中各時刻的速度．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一時間圖象(v—t圖象)，簡稱速度圖象．

學生思考: 百米賽跑時運動員的速度從始至終是不變的嗎?如果有變化，你估計是怎樣變化的?某位運動員的百米賽跑的成績是10．57s，按照你的估計畫出他在這段時間的v—t圖象的草圖.百米賽跑時運動員的速度是有變化的，運動員從靜止開始，速度很快增大，沖刺階段的速度達到最大。沒有受過訓練的同學跑百米，他在起始階段速度增大的過程要長些，最大速度也比不過運動員，到終點時速度還可能有下降趨勢，v

－t圖象的形狀是不同的。(三)鞏固練習當紙帶與運動物體連接時，打點計時器在紙帶上打出點跡。下列關于紙帶上點跡的說法中正確的是（）

A.點跡記錄了物體運動的時間

B.點跡記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內的位移 C.紙帶上點跡的分布情況反映了物體的質量和形狀 D.紙帶上點跡的分布情況反映了物體的運動情況

解析 打點計時器每隔一定的時間（當電源頻率為50Hz時，打點的時間間隔為0.02s）打下一個點，因而點跡記錄了物體運動的時間，也記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內的位移；點跡的分布情況反映了物體的運動情況，而不能反映物體的質量和形狀。正確選項為A、B、D。通過打點計時器得到的一條打點紙帶上，如果點子的分布不均勻，那么是點子密集的地方紙帶運動速度比較大，還是點子稀疏的地方紙帶運動速度比較大？為什么？

解析 打點計時器打點的時間間隔△t保持不變，點子稀疏的地方△x大，從而紙帶的運動速度比較大。某次打點計時器在紙帶上依次打出A、B、C、D、E、F等一系列的點，測得距離AB=11.0mm, AC=26.5mm, AD=40.0mm, AE=48.1mm, AF=62.5mm。通過計算說明在打A、F點的時間間隔內，紙帶是否做勻速直線運動。如果是，則求速度；如果不是，則求平均速度。已知打點時間間隔為0.02s。

解析

AB=11.0mm, BC=AC－AB=15.5mm, CD=AD－AC=13.5mm, DE=AE－AD=8.1mm, EF=AF－AE=14.4mm, 各段距離不等，說明在打A、F點的時間間隔內，AF62.5?10?3?紙帶不是做勻速直線運動。v?m/s=0.625m/s。t0.02?54 如圖1－23為某次實驗時打出的紙帶，打點計時器每隔0.02s打一個點，圖中O點為第一個點，A、B、C、D為每隔兩點選定的計數(shù)點。根據(jù)圖中標出的數(shù)據(jù)，打A、D點時間內紙帶的平均速度有多大？打B點時刻紙帶的瞬時速度有多大？計算的依據(jù)是什么？你能算出打O、D點時間內紙帶的平均速度嗎？為什么？

解析 AD段的平均速度 vAD?AD43.25?15.50cm/s=231.25cm/s。?tAD0.02?2?3圖1－23 當時間間隔很短時，可以用平均速度代替瞬時速度，故B點的瞬時速度

vB?AC32.50?15.50cm/s=212.50cm/s。?tAC0.02?2?2無法算出OD段的平均速度，因為不知道O、D間有多少個點，因而不知道OD段的時間間隔。使用打點計時器時，如果發(fā)現(xiàn)紙帶上打出的點不清晰，那么可能是什么原因？如何采取措施？

解析 點跡不清的原因及應采取的措施主要有：

（1）復寫紙使用過久，可調整復寫紙位置，或更換復寫紙；（2）電源電壓過低，導致打點太輕，可適當提高電源電壓；（3）振針位置偏高，同樣會導致打點太輕，可適當調低振針。圖1－24是兩個勻速直線運動的位移圖象。哪條直線所表示的運動的速度大?各是多大？

解析 直線②比較陡，其斜率大，故直線②所表示的運動的速度大。以v1、v2分別表示直線①、直線②所表示的運動的速度，則v1?x26?m/s=2m/s。t23(四)小結：略

(五)作業(yè)：課本第2,3,4題(六)板書設計：

§1.4 實驗：用打點計時器測速度

x16?m/s=1m/s, t16v2?1．電磁打點計時器：靠電磁感應帶動探針振動通過復寫紙打點 2．電火花計時器：靠產生電火花放電蒸發(fā)墨粉打點 3．計時器的使用：注童使用方法和領悟注童事項

4．測量瞬時速度：用包含某點在內的一段時間內的平均建度粗略表示該點的瞬時速度

5．速度時間圖象：以時間為橫軸，速度為縱軸，描點連線作圖象．

第五篇：用打點計時器測速度教案_物理_教學設計_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 【設計理念】

實驗是物理學習的基礎，通過自主探究、問題研究，結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．知識結構分析

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)教學內容時，教師可事先設定問題鏈，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涵。（2）學法指導：在學習本節(jié)內容時，通過預習，知道打點計時器的結構和原理；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．原有知識結構分析：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構及功能

（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?！局攸c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)化設計》練習冊

◆ 參考網址（建議在每個網址后寫上一句話，簡要介紹通過該網址可以獲得的信息）；

【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 打點計時器的結構及工作原理

教師活動1： 現(xiàn)在實驗臺上放有兩個打點計時器，結合教材內容，大家分析這兩種打點計時器有何異同？

學生活動1：

（1）從結構來說，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構時，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。

設計意圖：通過實體研究、對比分析，明確結構差異，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，同學們總結一下計算平均速度與瞬時速度的經驗。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論。

設計意圖：在學生能較為熟練使用打點計時器的基礎上，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，同學們總結一下做圖象的方法。學生活動7：（小結描點法畫圖象）（1）使盡可能多的點在圖象上。（2）圖象兩側點數(shù)基本相等。

（3）圖象兩側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)：