必修一 1.4《实验:用打点计时器测速度》(教案)
教材分析:本节内容重点有三点。一是了解打点计时器的使用方法和实验中的作用。二是知道如何计算纸带上个点的速度。三是会在v-t图像中描点,拟合曲线并描绘物体运动的规律。
教学目标:1.了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成,知道打点计时器的计时原理,并会使用打点计时器。
2.会根据纸带上的点分析速度的变化情况,并会测定平均速度。
3.会用打点计时器测量瞬时速度。
4.会用图象表示速度变化规律的方法,会用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点。
教学重难点:
1、学会使用打点计时器,能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
2、会用描点法描绘物体的速度---时间图象,并从中获取物理信息。
学情分析:学生已经掌握了描绘直线运动的基本物理量a, v, t, x, 及x-t, v-t, 的关系,为本节课奠定了基础,只要课前做好预习,掌握本节课内容就比较容易。
教学方法:**实验法。
课时安排:2课时。
实验器材:打点计时器, 学生电源, 导线, 纸带, 刻度尺, 长木板,小车细线及钩码, 坐标纸。
教学过程:板书设计:
一、计时器。
三、测速度。
电磁式打点计时器用打点计时器测量瞬时速度用图象表示速度。
电火花式计时器。
二、练习使用计时器。四、总结。
反思总结:1、两种打点计时器的打点周期都是0.02s,工作电压不同。
2、会使用两种计时器。
3、会根据纸带判断物体的运动情况,会画其v-t图像。
必修一 1.4 实验:用打点计时器测速度(学案)
课前预习学案:
预习目标:1、了解两种打点计时器的构造、原理和使用方法;
2、知道两种计时器的工作电压,打点周期。
预习内容:一、 电磁打点计时器(阅读说明书)
工作电压打点周期振针打点不清晰或打不出点的原因可能是什么?应怎样调节?
二、 电火花式计时器 (阅读说明书)
工作电压打点周期从原理上讲两种打点计时器哪中误差更小,为什么?
提出疑惑:
课内**学案:
学习目标:1、学会利用打上点的纸带研究物体的运动情况,会测量物体的速度,掌握一些处理数据的基本方法;
2、学会用图象表示速度变化规律的方法,理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。
学习过程:练习使用电磁打点计时器。
1)把电磁打点计时器固定在桌子上面。
2)接通10v以下交流电源, 用手水平拉动纸带,纸带上就打出一行小点,立即关闭电源。
3)取下纸带,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点,如果数出n个点, 点之间的间隔数为(n-1)个,用δt = 0.02(n-1) s, 计算出纸带从第一个点到第n点的运动时间。
4)用刻度尺测量出从第一个点到第n个点的距离δχ。利用公式v=δχt计算出纸带在这段时间内的平均速度,把测量和计算的结果填入表1中。
表1: 纸带在某段时间内的平均速度。
5 ) 把打点计时器固定在长木板上,钩码通过细线拴在小车前,小车后连接纸带,打开电源,钩码拉着小车打出一条纸带。在纸带上找出连续的六个点,分别标上记号a、b、c、d、e、f, 用刻度尺量出相邻的两点间的距离δχ1,δχ2,δχ3, δ4, δ5,把数据填入表2,根据这些数据,判断纸带的这段运动是匀速运动还是变速运动,是加速运动还是减速运动,并写明理由。
表2:纸带的运动情况。
6)在纸带上方选取点能看清的一段,将某个能看清的点表为0,以后每隔0.1s标一个测量点,测量包含某个测量点在内的一段位移δχ,记录在表3中,同时记录对应的时间δt(设电源频率是50hz)。
表3: 纸带在几段时间中的位移和平均速度。
7)建立v-t坐标系,在坐标纸上画出小车的速度时间图像,并从图像上说明小车的运动情况。
当堂检测:1.根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是。
a.时间间隔 b.平均速度 c.位移 d.瞬时速度。
2.某同学将纸带穿过限位孔,接通打点计时器的电源,拉动纸带,但在纸带上打不上点,其可能原因是 (
a.复写纸放反 b.使用了直流电源 c.振针过短 d.纸带运动过快。
3.打点计时器打点的周期,决定于。
a.交流电压的高低b. 交流电的频率;
c.永久磁铁的磁性强弱; d. 振针与复写纸间的距离.
4. 在“练习使用打点计时器”的实验中,下列操作正确的是。
a.打点前,小车应靠近打点计时器,要先接通电源,待计时器开始打点再释放小车;
b.要舍去纸带上密集点,然后选取计数点。
c.打点频率为50hz,每四个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.01s。
d.实验中应使小车速度尽量小些。
5. 一学生在练习使用电磁打点计时器时,纸带上打出的不是圆点,而是一些**,这可能是因为 (
a.打点计时器错接在直流电源上;
b.电源电压不稳定;
c.打点计时器使用的电压频率不稳定;
d.振针到复写纸片的距离太小。
课后练习与提高:
6.在练习使用打点计时器的实验中,某同学操作中有以下实验步骤,步骤顺序排列正确的是 (
把计时器上的电源插头插在交流220 v电源插座上,按下脉冲输出开关,用手水平的拉动两条纸带,纸带上就打下一列小点。
把电火花计时器固定在桌子上。
将纸带穿过打点计时器的限位孔,检查墨粉纸盘是否已经正确的套在纸盘轴上,检查两条白纸带是否已经正确的穿好,墨粉纸盘是否已经夹在两条白纸带之间。
用刻度尺测量纸带通过的距离x
取下纸带数一下纸带上共有多少个点,记为n,则点子的间隔数为(n -1),纸带的运动时间为(n -1)0.02 s
⑥计算纸带运动的平均速度: v=δx/δt,把结果填入下表:
a.①②bcd. ②
7. 质量都是m的物体在水平面上沿直线运动,图1-4中,a、b、c、d是它的运**象,由图象可知 (
a.图b表明物体做匀速运动。
b.图c表明物体做减速直线运动。
c.图d表明物体做加速直线运动。
d.图a表明物体做匀速运动。
8.如图1 -5所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分,从0点开始依照打点的先后依次标为,现在量得间的距离x1=5.18 cm间的距离x2=4.40 cm间的距离x3=3.
62 cm间的距离x4=2.78 cm间的距离x5=2.00 cm间的距离x6=1.
22 cm (f=50hz)
根据上面记录,计算打点计时器在打点时的速度并填在下表中。
根据(1)中**,在图1-6中画出小车的速度时间图象。并说明小车速度变化特点。
参***。8.(1)如下表。
2)如图-3
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