實驗:用打點計時器測速度說課稿霍山縣諸佛庵中學 石春陽 各位評委：我說課的課題是人民教育出版社出版的物理必修1第一章第四節實驗：用打點計時器測速度。一 教材分析1 教材內容： 本節教材主要內容包含兩種打點計時器的構造，原理及使用方法，利用打點計時器測量瞬時速度和利用圖像表示速度。2 教材地位： 上一節學習了速度的概念，這一節就通過打點計時器介紹如何求速度，起到了承上的作用，在下一章中研究勻變速直線運動需要利用打點計時器測速度并通過速度時間圖像研究勻變速直線運動的規律，必修2中探究功與速度變化的關系和驗證機械能守恒定律實驗中（2016年全國卷1）都需要利用打點計時器測速度，所以本節的學習內容尤為重要。3 學情分析：在上一節學習了速度的表達式，可以用一段時間位移與時間的比值表示速度，研究了一段時間的平均速度和某一時刻的瞬時速度，并且時間趨向于0時的速度可以表示瞬時速度，所以同學對于速度已經有一定的認識，本節利用打點計時器中紙帶上兩點的位移與兩點之間時間的比值表示速度實際上就是速度公式的應用，因此學生已經有了一定的知識基礎。另外初中同學已經學習過描點作圖，所以利用圖像表示速度也有一定的作圖基礎。二 教學目標 針對課程標準要求（用打點計時器，頻閃照相或其它方法研究勻變速直線運動）以及教材和學生學情制定以下學習目標： 1 知識與技能：（1）了解兩種打點計時器的結構和工作原理。（2）能夠正確使用打點計時器。（3）能根據紙帶上的點計算物體的速度，理解用平均速度表示瞬時 速度的思想，并能夠利用這種方法計算瞬時速度。（4）能運用實驗數據描繪速度-時間圖像，能夠根據圖像描述物體運動特點。2 過程與方法(1)通過本節的學習了解打點計時器的使用方法。(2)通過本實驗的具體操作，體會粗略確定物體速度的方法，會求某段時間的平均速度和某一時刻的瞬時速度。3 情感、態度與價值觀通過本節課的學習，了解物理學在處理實際問題的實際應用，從而增強將物理知識應用于實踐的意識。三 教學重難點1 教學重點：（1）學會使用打點計時器（2）能根據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-時間圖像，并從中獲取物理信息2教學難點： 處理紙帶的方法，用描點法畫圖像的能力四 教法學法根據本節課的特點，兩種打點計時器是一種新的實驗儀器，學生對它并不了解，但是結構和原理比較簡單，所以采用學生自主學習兩種打點計時器，了解打點計時器的構造，打點計時器的原理和使用方法是教學重點，采用講授法結合演示實驗法，紙帶的處理和畫圖則通過教師講授和學生小組合作完成。五 教學過程 復習速度表達式和平均速度與瞬時速度引入新課（1） 如何求速度？ 根據速度表達式，知道位移和時間代入即可求出。（2） 平均速度和瞬時速度的區別和聯系？在表達式中若為一段時間，則求出的是這段時間的平均速度，若趨向于零，則求出的是瞬時速度，也就是較小時，可用這段時間的平均速度代替這段時間某一時刻的瞬時速度。這一節要學習的打點計時器就能夠獲得物體位移和時間的信息，因此通過打點計時器可以計算物體的速度，研究物體的運動情況。學生自主學習了解打點計時器構造，通過視頻了解打點計時器的工作原理. 打點計時器構造（電磁打點計時器） 線圈 振針 振片 永久磁鐵 限位孔 復寫紙原理接通交流電源后振片被磁化為某一極，振片受到永磁體的作用力，當電流方向變化時，振片被磁化為另一極，受到方向相反的力，所以振片會帶動振針上下往復振動。電火花打點計時器原理不同，但由于打點的是電火花和墨粉，阻力較小。思考：打點計時器能否接直流電？為什么？不能接直流電，如果接直流電，振片受到永磁體的力不變，所以不能帶動振針往復運動，無法正常工作。練習使用打點計時器使用方法：（1）固定打點計時器。（）裝好紙帶，連接好電源。（）啟動電源，拉紙帶，打完點后立即關閉電源，取下紙帶。注意事項：（1）兩種打點計時器使用的都是交流電，電磁打點計時器用46 V 的低壓交流電，電火花計時器使用220 V的交流電。（）使用計時器打點時，應先接通電源，待打點計時器穩定后，再拉動紙帶。（）打點計時器在紙帶上應打出清晰的點，如遇到打出的是短橫線或者打不到點或點跡不清楚，應調整儀器使之打出清晰的點。（）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。例 1 電火花計時器工作時使用電源，工作電壓為V工作時的基本步驟是：當紙帶穿過電火花計時器后，應及時關閉電火花計時器接通電源安裝好打點計時器，把紙帶從墨粉紙盤下面穿過當計時器穩定工作后，立即讓運動物體拖動紙帶運動上述步驟正確的順序是 答案：交流例：下面四條紙帶是某同學實驗時得到的，觀察紙帶上點跡，說一說每條紙帶的運動情況。答案：通過觀察可知，前兩條紙帶點跡均勻分布，所以每條紙帶在相同時間間隔位移相同，因此第一條和第二條紙帶在做勻速直線運動，第一條紙帶上點跡較密，說明相同時間內發生位移較小，故第一條紙帶的速度小于第二條紙帶的速度，同理可以判斷第三條紙帶做加速運動，第四條做減速運動通過觀察可以大致判斷紙帶速度變化的情況，但是要更加精確描述紙帶的運動，就需要對紙帶進行進一步的處理。利用打點計時器測瞬時速度利用打點計時器測平均速度如圖所示是一位同學實驗得到的紙帶，例如求段的平均速度，可以根據求解，表示段物體運動快慢的平均程度，若要更加精確的描述紙帶運動情況，可以求某一位置（時刻）的瞬時速度。利用打點計時器測瞬時速度在要求不高的情況下可以近似認為的平均速度可以等于段內任意一點的瞬時速度，例如，若要求更高些，則可以把包含點選擇的紙帶更短些，如可以用段的平均速度或段的平均速度代替點的瞬時速度，很明顯，利用更加精確，利用這種方法，可以分別把，的速度都求出來，這樣描述紙帶的運動更加精確了。利用表格可以把上述各點速度填寫在速度的表格中，但是不能夠更加直觀的反應紙帶速度的變化情況，在初中學習了用圖像表示更加直觀，所以我們還可以用圖像把速度表示出來。用圖像表示速度為了描述紙帶的速度隨時間的變化，可以以速度為縱坐標，紙帶所用的時間為橫坐標建立速度時間坐標系，把紙帶上各點的坐標描在坐標紙上，用一條