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、會安裝並使用打點計時器。
3、理解根據紙帶測量速度的原理並測量瞬時速度。
4、明確速度—時間圖象的意義，描點法畫圖象的方法，並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，培養學生獨立學習的能力。
2、通過對紙帶的處理過程培養學生獲取資訊、處理資訊的能力，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—時間圖象培養學生用圖象法處理資料的能力，體驗數學工具在物理發展中的作用。
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於生活實際的意識。
2、經歷實驗過程，體驗科學實驗過程的艱辛與喜悅，並樂於探索自然界的奧妙。
3、培養學生敢於創新和實事求是的科學態度和科學精神。
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。
教學難點
1、 對紙帶資料的處理。
2、 畫圖象的方法。
教學方法
教師啟發、引導，學生自主閱讀、思考，親自動手實驗，並討論、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：觀察打點計時器並閱讀其使用說明書，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，並引導學生思考：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資料。
學生活動：動手練習使用打點計時器，打出幾條紙帶，討論怎樣獲取資料，並用列**的形式把資料列出。
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，那麼，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。教師巡迴指導。
學生活動：討論怎樣獲取資料，怎樣根據自己的紙帶計算不同時刻的瞬時速度並採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，為什麼要用平滑的曲線「擬合」。
學生活動：根據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別，感受不同的運動規律。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，**圈和永久磁鐵的作用下，振片便上下振動起來，位於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，按下脈衝輸出開關時，計時器發出的脈衝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，於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並能計算平均速度。
（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v=△x/△t，求出在任意兩點間的平均速度，這裡△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與0.02s的乘積。這裡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律。
以速度v為縱軸，時間t為橫軸建立直角座標系，根據計算出的不同時刻對應的瞬時速度值，在座標系中描點，最後用平滑曲線把這些點連線起來就得到了一條能夠描述速度v與時間t關係的圖象。
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定性和清晰程度，必要時要進行調節或更換器材。
（3）使用打點計時器應先接通電源，待打點計時器穩定後再用手拉紙帶。
（4）手拉紙帶時，速度應快一些，以防點跡太密集。
（四）例項**
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**，這可能的原因是（ ）
a．接在直流電源上b．電源電壓不穩
c．電源頻率不穩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**。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：從打下的紙帶上數一下點的個數就知道時間，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，每五個列印點取乙個記數點，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m/s
課餘作業
1、思考p22「說一說」欄目中提出的問題，
2、完成p24「問題與練習」中的問題。
3、閱讀教材p23「科學漫步」《氣墊導軌和數字計數器》短文，思考並回答文後提出的問題。
第一章第3節運動的快慢
學習目標 1 能用速度描述物體的運動。2 能用速度公式進行簡單的計算。3 知道勻速直線運動的概念。不同物體的運動畫面，問這些運動有什麼不同？在我們生活中怎樣描述運動的快慢，預習本節，完成自主預習。1 比較物體運動快慢的方法。比較相同時間內通過路程的多少 在相同的時 間內，通過的路程的物體運動的快。比...
人教版化學選修4第一章第3節總結與練習
第3節 反應熱的計算 總結與練習 班級姓名編寫 黃蒲生 蓋斯定律 1 概念 不管化學反應是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的。或 化學反應的反應熱只與反應體系的始態和終態有關，而與反應的途徑無關。2 意義 對於一些進行得很慢的反應，以及一些不易測定反應熱的反應，可以依據蓋斯定律進行計算，求得反...
物理第一章總結 2
第一章常見的運動 1.參照物 為了判斷乙個物體是運動還是靜止，需要選定乙個標準的物體作為參照物，這個物體叫做參照物，一旦選擇參照物，就認為它靜止不動，一切物體 除被研究物件 都可以作為參照物。2.機械運動 乙個物體相對於另乙個物體位置的變化，叫做機械運動，通常稱為運動 3.運動與靜止的相對性 同一物...