高一物理必修一第一章第4節(jié)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度教案

1、7金輝教育教師姓名學(xué)生姓名年級(jí)初高銜接學(xué)科物理課題名稱第一章第四節(jié) 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度課型時(shí)間教學(xué)目標(biāo)（1）了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理,會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。（2）會(huì)對(duì)紙帶上記錄的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)瞬時(shí)速度。（3）能描繪v-t圖象，理解圖象的物理意義,會(huì)通過(guò)圖象來(lái)分析物體的運(yùn)動(dòng)情況。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法。2、能根據(jù)紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。3、會(huì)用描點(diǎn)法描繪物體的速度時(shí)間圖象，并從中獲取物理信息.難點(diǎn)：對(duì)紙帶上記錄的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，描點(diǎn)法畫v-t圖象，并通過(guò)圖象來(lái)分析物體的運(yùn)動(dòng)情況。教學(xué)過(guò)程教學(xué)過(guò)程A 預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，了解本節(jié)內(nèi)容基本概況B、新課教學(xué)一、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器引

2、入：請(qǐng)說(shuō)一說(shuō)你知道的計(jì)時(shí)器儀器有哪些？ 古代日晷、漏滴、手表（鐘表）、秒表、原子鐘。 如何測(cè)定一人走路時(shí)經(jīng)過(guò)某標(biāo)桿時(shí)的速度？直接測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度在技術(shù)上是比較復(fù)雜的，我們?cè)跍y(cè)量時(shí)可以嘗試用秒表和尺子通過(guò)測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移來(lái)計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度。. 我們引入一個(gè)新的計(jì)時(shí)儀器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。1、 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器觀察電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并閱讀其使用說(shuō)明書，明確電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法。（1） 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用什么電源？ （2）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器振動(dòng)片為什么會(huì)振動(dòng)？大家想一想能不能使用直流電源，為什么？ （3）電源的頻率是50 Hz時(shí)意味著什么？5個(gè)間距對(duì)應(yīng)的時(shí)間為多少秒？如果

3、頻率低于50 Hz呢？2、電火花計(jì)時(shí)器觀察電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并閱讀其使用說(shuō)明書，明確結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法。交流與討論：從原理上考慮，電火花計(jì)時(shí)器跟電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相比，電火花計(jì)時(shí)器可能誤差可能會(huì)更小些，因?yàn)殡姶糯螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器中振針和紙帶間的摩擦?xí)笮?問(wèn)題1：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器中怎樣安放復(fù)寫紙和紙帶的位置？將復(fù)寫紙?zhí)自趶?fù)寫紙定位銷上，推動(dòng)調(diào)節(jié)片，可調(diào)節(jié)復(fù)寫紙位置.將紙帶從復(fù)寫紙圓片下穿過(guò).問(wèn)題2：振針打的點(diǎn)不清晰或打不出點(diǎn)可能是哪些原因?怎樣調(diào)整？可檢查壓紙框的位置是否升高，而阻礙了振動(dòng)片，振針打不到紙帶上，可將壓紙框向下壓恢復(fù)其原來(lái)位置.可能是復(fù)寫紙?jiān)摀Q新的了.可能是振動(dòng)片的振幅太小

4、，可調(diào)整振動(dòng)片的位置.可能是振針的位置太高，調(diào)整振針的位置，直到打出點(diǎn)為止.問(wèn)題3:：開啟電源打點(diǎn)完畢后要及時(shí)關(guān)閉電源，這樣做有什么好處？因打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是按間歇工作設(shè)計(jì)的，故長(zhǎng)期工作可能會(huì)因線圈發(fā)熱而損壞.問(wèn)題4：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了哪些信息？時(shí)間和位移，反映物體的運(yùn)動(dòng)的快慢根據(jù)紙帶求出物體運(yùn)動(dòng)的速度？二、平均均速度和瞬時(shí)速度怎樣理解平均速度和瞬時(shí)速度關(guān)系的？如圖測(cè)量出包括E點(diǎn)在內(nèi)的D、F兩點(diǎn)間的位移x和時(shí)間t，算出紙帶在這兩點(diǎn)間的平均速度=，用這個(gè)平均速度代表紙帶經(jīng)過(guò)E點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度。可以大致表示E點(diǎn)的瞬時(shí)速度，D、F兩點(diǎn)離E點(diǎn)越近，算出的平均速度越接近E點(diǎn)的瞬時(shí)速度.然而D、F兩點(diǎn)距離過(guò)小則測(cè)量

5、誤差增大，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選取這兩個(gè)點(diǎn)。根據(jù)粗略表示某點(diǎn)瞬時(shí)速度的方法，選擇合適的計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量包含這個(gè)點(diǎn)的一段時(shí)間內(nèi)的位移x，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間t，填入教材第21頁(yè)中設(shè)計(jì)好的表1中。.根據(jù)=算出剛填完的表1中各點(diǎn)附近的平均速度，把它當(dāng)作計(jì)時(shí)器打下這些點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度。從該表中能粗略看出手拉紙帶運(yùn)動(dòng)的速度變化情況。三、vt圖像剛才我們從表2中的數(shù)據(jù)可以粗略看出我們自己手拉紙帶運(yùn)動(dòng)的速度變化情況，我們?cè)鯓又庇^地描繪這種變化情況呢？請(qǐng)看課文并回答.在方格紙上建立直角坐標(biāo)系，用縱坐標(biāo)表示物體運(yùn)動(dòng)的速度，用橫坐標(biāo)表示時(shí)間，根據(jù)表中各時(shí)刻的速度，將（v，t）作為一組坐標(biāo)在圖象中描點(diǎn)，將點(diǎn)連線后得出的圖象稱為

6、速度時(shí)間圖象（v-t圖象），簡(jiǎn)稱速度圖象.我們從根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)所描的點(diǎn)，可以從這些點(diǎn)的走向大致看出紙帶速度的變化規(guī)律.是否是將這些點(diǎn)連成折線呢？速度的實(shí)際變化應(yīng)該是比較平滑的，所以，如果用一條平滑的曲線來(lái)“擬合”這些點(diǎn)，曲線反映的規(guī)律應(yīng)該與實(shí)際情況更接近.換用紅色筆用平滑的線將剛才描過(guò)的點(diǎn)再重新描畫一遍.我們觀察圖象，可以更形象直觀地顯示自己手拉紙帶的運(yùn)動(dòng)情況.從vt圖像還能獲得到哪些信息？ 能直觀反映物體運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的變化關(guān)系，能反映物體運(yùn)動(dòng)的方向。體會(huì)圖象在反映兩物理量時(shí)的直觀性。百米賽跑時(shí)運(yùn)動(dòng)員的速度從始至終是不變的嗎？在學(xué)校舉行的秋季運(yùn)動(dòng)會(huì)中，某同學(xué)獲得了高一級(jí)100 m賽跑

7、的第一名，他的成績(jī)是12.21 s.按照你的估計(jì)畫出他在比賽過(guò)程中的vt圖象如圖所示.（思考提示：這位同學(xué)賽跑時(shí)的速度從始至終都是不變的嗎？如果有變化，你估計(jì)是怎樣的變化？把這種變化用圖線表示出來(lái)時(shí)，要考慮哪些描述運(yùn)動(dòng)的物理量？）解析：100 m賽跑時(shí)這位同學(xué)的速度不是從始至終保持不變的.起跑時(shí)從靜止開始加速，速度迅速增大，然后以大致相等的速度完成后段路程.該運(yùn)動(dòng)員的速度圖象要求具有的特征：（1）速度圖線從零開始.（2）能反映開始的加速段和后來(lái)的勻速，圖線具有前段較陡，后段較平緩.（3）圖線所圍的面積約為100 m，可通過(guò)數(shù)格的方法進(jìn)行，大于半格的算一個(gè)，小于半格的不算.當(dāng)堂作業(yè)一、選擇題1關(guān)

8、于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)痕，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A點(diǎn)痕記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 B點(diǎn)痕記錄了物體在不同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移C點(diǎn)在紙帶上的分布情況反映了物體的運(yùn)動(dòng)情況D根據(jù)紙帶上的點(diǎn)痕可以知道任一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度2在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器前應(yīng)檢查（ ）A、所用電源是否符合要求 B、紙帶是否平整C、打點(diǎn)周期的等時(shí)性是否良好 D、復(fù)寫紙安裝是否正確3由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶可以直接得到（可直接測(cè)量得到，而不需經(jīng)過(guò)計(jì)算）的物理量是（ ）A、時(shí)間間隔 B、位移 C、加速度 D、平均速度4在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)（ ） A、 每打完一列點(diǎn)子就要切斷電源 B、不要移動(dòng)圓形復(fù)寫紙片的位置C、紙帶一定要從兩限

9、位孔穿過(guò)，并且壓在復(fù)寫紙的下面D、側(cè)向移動(dòng)限位孔位置，在一條紙帶上可以打出兩列點(diǎn)，提高紙帶的利用率5在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)（ ）A、應(yīng)先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng) B、應(yīng)先使用紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源C、在使紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源 D、先使紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以6下面是四位同學(xué)在測(cè)定勻速運(yùn)動(dòng)的小車的速度時(shí)分別打出的四條紙帶 ，紙帶上的點(diǎn)跡比較理想的是（ ）7運(yùn)動(dòng)小車?yán)瓌?dòng)的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后，在紙帶上留下的點(diǎn)子中有5 個(gè)連續(xù)清晰的點(diǎn)，測(cè)出5 個(gè)點(diǎn)間的距離為20cm，則（ ） A、小車運(yùn)動(dòng)的平均速度為2.00m/sB、小車運(yùn)動(dòng)的平均速度為2.50m/s C、小車運(yùn)動(dòng)的平均速度為200m/sD、小車運(yùn)動(dòng)的

10、平均速度為250m/s8某同學(xué)用手水平地拉動(dòng)紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后，紙帶上打下了一列點(diǎn)，他要根據(jù)這列點(diǎn)計(jì)算紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度及紙帶是否做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列操作正確的是（ ）A、他首先查清共有多少個(gè)點(diǎn)B、他首先從第一個(gè)能看清的點(diǎn)數(shù)起，查清共有多少個(gè)點(diǎn)C、他分別測(cè)出每?jī)蓚€(gè)相鄰清晰點(diǎn)間的距離，然后相加，把相加的結(jié)果作為所有能夠看清點(diǎn)間的總長(zhǎng)度，用來(lái)計(jì)算平均速度。D、他分別測(cè)出每?jī)蓚€(gè)相鄰清晰點(diǎn)間的距離，用來(lái)計(jì)算各段的平均速度，判斷是否是勻速運(yùn)動(dòng)。二、填空題9根據(jù)圖所示的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器構(gòu)造圖，指出各主要部件的名稱： ，_ _，_ _， ， ，_ _，_ _，_ _，_ _。10電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源應(yīng)是_電源

11、，通常的工作電壓為_伏，實(shí)驗(yàn)室使用我國(guó)民用電時(shí)，每隔_秒打一次點(diǎn)，如果每打5個(gè)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為_秒。11電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的 儀器，當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí)，振針每隔 s打一次點(diǎn)，現(xiàn)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定物體的加速度，當(dāng)電源頻率低于50Hz時(shí)，如果仍按頻率為50Hz的時(shí)間間隔打一次點(diǎn)計(jì)算，則測(cè)出的加速度數(shù)值（選填“大于”，“小于”，或“等于”頻率為50Hz時(shí)測(cè)出的加速度的值。12打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用 流電源的 儀器，它的工作電壓為 V，當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)，它第隔 s打一次點(diǎn)，當(dāng)電源的頻率為60Hz時(shí)，它第隔 s打一次點(diǎn)。13下圖是某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電

12、源頻率為50Hz）研究某物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)得到的一段紙帶，從A點(diǎn)通過(guò)計(jì)時(shí)器到B點(diǎn)通過(guò)計(jì)時(shí)器歷時(shí) s，位移為 m，這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度為 m/s，BC段的平均速度為 m/s，而AD段的平均速度是 m/s。第四節(jié)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 課后作業(yè) 姓名 一、選擇題（每小題有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)符合題意）1.關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用，下列說(shuō)法中正確的是()A打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)用低壓交流電源，交流電頻率為50Hz；B紙帶必須穿過(guò)限位孔，并注意把紙帶壓在復(fù)寫紙的上面；C要先通電，后釋放紙帶，紙帶通過(guò)后立即切斷電源；D為減小摩擦，每次測(cè)量應(yīng)先將紙帶理順。2 運(yùn)動(dòng)物體拉動(dòng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，紙帶上打下一系列小點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)

13、器打下的點(diǎn)直接記錄了（ ）A物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 B物體在不同時(shí)刻的位置； C物體在不同時(shí)刻的速度； D物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移。3手拖動(dòng)紙帶經(jīng)過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后，在紙帶上留下的點(diǎn)中有6個(gè)連續(xù)清晰的點(diǎn)，測(cè)出這6個(gè)點(diǎn)的第1點(diǎn)到第6點(diǎn)的距離為18cm，則（ ）A手運(yùn)動(dòng)的平均速度為0.03m/s B手運(yùn)動(dòng)的平均速度為1.5m/sC手運(yùn)動(dòng)的平均速度為1.8m/s D手運(yùn)動(dòng)的平均速度為180m/s4在使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，有時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期不穩(wěn)定，其原因可能是A交流電源的電壓不穩(wěn)定 B交流電源的頻率不穩(wěn)定 C巳永久磁鐵的磁性太弱 D振片的固有頻率與交流電源的頻率有偏差5根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打好的紙帶，可以從紙帶上直

14、接得到的物理量是（ ）A時(shí)刻 B時(shí)間 C位置 D位移 E平均速度6根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打好的紙帶，通過(guò)適當(dāng)?shù)挠?jì)算可以得到的物理量是（ ）A時(shí)刻 B時(shí)間 C位置 D位移 E平均速度8某同學(xué)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做實(shí)驗(yàn)時(shí)，在紙帶上留下的不是圓點(diǎn)，而是一列短線，這可能是因?yàn)?( )A打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在直流電源上；B電源頻率不穩(wěn)定；C打點(diǎn)的振針壓得過(guò)緊； D打點(diǎn)的振針壓得過(guò)松。二、填空題（把答案填在相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答）9用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可測(cè)紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移下面是沒有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶?shí)驗(yàn)步驟，按照你對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，然后按實(shí)際操作的合理步驟，將各步驟的字母代號(hào)順序?qū)懺诳瞻滋嶢

15、在電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線，導(dǎo)線的另一端分別接在低壓 電源的兩個(gè)接線柱上。B把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上，讓紙帶穿過(guò) ，并壓在 下面。C用刻度尺測(cè)量從計(jì)時(shí)開始點(diǎn)到最后一個(gè)點(diǎn)間的距離。D切斷電源，取下紙帶，如果共有n個(gè)清晰的點(diǎn)，則這段紙帶記錄的時(shí)間 。E打開電源開關(guān)，再用手水平地拉動(dòng)紙帶，紙帶上打下一系列小點(diǎn)。F利用公式計(jì)算紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度。實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是 10使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，下列問(wèn)題對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響是什么？（1）錯(cuò)接在直流電源上，影響是 （2）電源頻率不穩(wěn)，影響是 （3）打點(diǎn)針壓得太緊，影響是 （4）電源電壓不穩(wěn)，影響是 （5）振針過(guò)長(zhǎng)，影響是 11美國(guó)著名短跑運(yùn)動(dòng)員卡爾&

16、#183;劉易斯曾以9.86s跑完100m在這次賽跑中，從起跑點(diǎn)算起每10m所用時(shí)間分別是：1.88s、1.08s、0.92s、0.89s、0.84s、0.84s、0.84s、0.83s，最后20m用了1.74s從這組數(shù)據(jù)可以算出，他跑完100m的平均速度是_m/s，平均速度最小的是第_個(gè)10m，平均速度最大的是第_個(gè)10m。 12如圖1所示，是某人練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的紙帶，紙帶的右端后通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器從點(diǎn)痕的分布情況可以斷定紙帶的運(yùn)動(dòng)情況是 。若所用電源頻率為50Hz，從打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)， 共13點(diǎn)，歷時(shí) s，位移為 m，這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度是 m/sBD段的平均速度是 m/s。

17、13電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流 V電源工作，它是利用 在紙帶上打出小孔而顯示點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器工作電源頻率是50Hz，如果用它測(cè)量時(shí)，實(shí)驗(yàn)者不知工作電壓的頻率變?yōu)?0Hz，仍按50Hz的頻率計(jì)算，這樣算出的速度值與物體速度的真實(shí)值相比是 （填“偏大”或“偏小”）。 ABCDEO010203040cm圖214某組學(xué)生研究小車從斜面上滑下實(shí)驗(yàn)，得到如圖2所示的紙帶，紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)用O、A、B、C、D、E表示根據(jù)圖上數(shù)據(jù)，可判斷小車做 運(yùn)動(dòng)，小車經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度是_ _cm/s，小車經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度是_cm/s(相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s)三、解答題（解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟）OAB1.30CDEFG3