班級 姓名 小組 上課時間： 年 月 日
課 題§2.0 練習(xí)使用打點計時器測速度和加速度（用2課時）
學(xué)前
預(yù)習(xí)
目標(biāo)
提示學(xué)習(xí)
目標(biāo)1、了解兩種打點計時器的構(gòu)造、原理和使用方法。知道兩種計時器打點的時間間隔都是由電源的頻率決定的。如果電源的頻率為50Hz，則每隔0．02s打一個點。、會利用打上點的紙帶研究物體的運動情況，掌握一些處理數(shù)據(jù)的基本方法。[高考資源網(wǎng)]
2、通過小組探究實驗，體驗實驗中科學(xué)操作方法的重要性，認識理性思維在實驗分析中的重要性。
3、經(jīng)歷實驗過程,體驗科學(xué)實驗過程的艱辛，享受成功的喜悅。
重點本節(jié)課重點是學(xué)會使用打點計時器，會簡單處理紙帶上的數(shù)據(jù)并計算物體運動的平均速度。
難點本節(jié)難點是根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)求某點的瞬時速度和該勻變速直線運動的加速度
教法小組自主探究實驗為主，教師講解為輔
學(xué)法學(xué)生自主學(xué)習(xí)，小組實驗探究；老師歸納總結(jié)。
學(xué)生自主學(xué)習(xí)的補充材料
課本
補充知識
預(yù)習(xí)1、打點計時器是高中一個重要的計時儀器，計時的同時還能記錄物體的運動情況.
2、電磁打點計時器是一種使用低壓交流的計時儀器，其結(jié)構(gòu)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。
3、電火花計時器是利用火花放電時在紙帶上打出小孔而顯示出點跡的計時儀器，其結(jié)構(gòu)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(dāng)接通220V交流電源，按下脈沖輸出開關(guān)時，計時器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負極的紙盤軸產(chǎn)生火花放電。于是在運動的紙帶上就打出一列點跡。當(dāng)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
學(xué)生自主學(xué)習(xí)的補充材料
課本
補充知識
預(yù)習(xí)點既記錄了運動物體在不同時刻的位置，也記錄了相應(yīng)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。
4、實驗注意事項：
①打點計時器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點，如遇到打出的是短橫線，應(yīng)調(diào)整一下振針距復(fù)寫紙片的高度使之增大一點。
②使用計時器打點時，應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)讓紙帶通過限位孔，壓在復(fù)寫紙下面。
小組
課堂
探究
學(xué)習(xí)【實驗探究任務(wù)】
①把電磁打點計時器固定在鐵架臺上面，對照使用說明書，了解其構(gòu)造
②) 用手拉住正確穿過打點計時器的紙帶上端，紙帶下端連接重物，然后在接通6V以下交流電源后,釋放紙帶，在紙帶上就打出一行小點，立即關(guān)閉電源。
③取下紙帶，從能夠看清的某個點開始，往后數(shù)出若干個點，如果數(shù)出n個點, 點之間的間隔數(shù)為（n-1）個，用Δt = 0.02(n-1) s, 計算出紙帶從第一個點到第n點的運動時間。
④用刻度尺測量出從第一個點到第n個點的距離Δχ。利用公式Δυ=Δχ/Δt計算出紙帶在這段時間內(nèi)的平均速度，把測量和計算的結(jié)果填入表1中。
表1： 紙帶在某段時間內(nèi)的平均速度
點子數(shù)n點子間隔數(shù)n-1運動時間Δt
/s位移Δχ
/m平均速度υ
/ ( m?s )
⑤在紙帶上找出連續(xù)的六個點，分別標(biāo)上記號A、B、C、D、E、F, 用刻度尺量出相鄰的兩點間的距離Δχ1,Δχ2,Δχ3, Δχ4, Δχ5，把數(shù)據(jù)填入表2，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，判斷紙帶的這段運動是勻速運動還是變速運動，是加速運動還是減速運動，該運動能看作是勻加速運動嗎？并寫明理由。 表2：紙帶的運動情況
A 和B的距離 Δχ1/mB和C的距離 Δχ2/mC和D的距離 Δχ3/ mD和E的距離 Δχ4/ mE和F的距離 Δχ5/ m
判斷結(jié)果和理由：相鄰間距不斷增加，且增加值幾乎相等，說明可看作勻加速運動。
⑥在紙帶上選取能看清的一段，將某個能看清的點標(biāo)為0，以后每隔4個點標(biāo)一個計數(shù)點，從0開始測量每相鄰計數(shù)點間的位移分別記為s1、s2、s3、…sn，并記錄在表3中，如果紙帶運動是勻加速運動，且電源頻率是50Hz。則運用vn=(sn+sn+1)/2T算出紙帶對應(yīng)計數(shù)點1、2、3、4、的瞬時速度υn填入表3中。再用描圖法或逐差法(T為相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔)計算出該紙帶運動的加速度大約是 9.6 m/s2。（逐差法 ）
小組
課堂
探究
學(xué)習(xí)表3： 紙帶在對應(yīng)計數(shù)點間的位移和對應(yīng)計數(shù)點的速度速度
位置012345
Sn / m
Δt / s
υ/ ( m/s)
課
后
針
對
練
習(xí)
1.關(guān)于打點計時器的使用，下列說法中正確的是(CD)
A．打點計時器應(yīng)用低壓交流電源，交流電頻率為50Hz；
B．紙帶必須穿過限位孔，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，紙帶通過后立即切斷電源；
D．為減小摩擦，每次測量應(yīng)先將紙帶理順。
2．運動物體拉動穿過打點計時器的紙帶，紙帶上打下一系列小點，打點計時器打下的點直接記錄了（ A D ）
A．物體運動的時間； B．物體在不同時刻的位置；
C．物體在不同時刻的速度； D．物體在不同時間內(nèi)的位移。
3．手拖動紙帶經(jīng)過打點計時器后，在紙帶上留下的點中有6個連續(xù)清晰的點，測出這6個點的第1點到第6點的距離為18cm，則（ C ）
A．手運動的平均速度為0.03m/s B．手運動的平均速度為1.5m/s
C．手運動的平均速度為1.8m/s D．手運動的平均速度為180m/s
4．在使用電磁打點計時器時，有時發(fā)現(xiàn)計時器的打點周期不穩(wěn)定，其原因可能是( B )
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．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)打點計時器打好的紙帶，可以從紙帶上直接得到的物理量是（ABCD ）
A．時刻 B．時間 C位置 D．位移 E．平均速度
6．某同學(xué)用電磁打點計時器做實驗時，在紙帶上留下的不是圓點，而是一列短線，這可能是因為 ( C )
A．打點計時器錯接在直流電源上； B．電源頻率不穩(wěn)定；
C．打點的振針壓得過緊； D．打點的振針壓得過松。
7．本實驗中，關(guān)于計數(shù)點間時間間隔的下列說法中正確的有 ( A )
A．每隔四個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點間的時間間隔為0.10秒。
B．每隔四個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點間的時間間隔是0.08秒。
C．每五個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點間的時間間隔為0.08秒。
D．每隔五個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點間的時間間隔為0.10秒。
8．使用打點計時器時，下列問題對實驗的影響是什么？
（1）錯接在直流電源上，影響是 不能打點
（2）電源頻率不穩(wěn)，影響是 打點間隔時間會變化，有時不等于0.02秒
（3）打點針壓得太緊，影響是 針與紙帶接觸時間過長，使“點”變成為“線”
（4）電源電壓不穩(wěn)，影響是 不影響打點的時間間隔，影響打點的清晰程度
（5）振針過長，影響是 對紙帶的影響和振針壓得太緊相似，是間斷的直線。
課
后
針
對
練
習(xí)9．用打點計時器可測紙帶運動的時間和位移．下面是沒有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶嶒灢襟E，按照你對實驗的理解，在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，然后按實際操作的合理步驟，將各步驟的字母代號順序?qū)懺诳瞻滋帲?br>A．在電磁打點計時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 電源的兩個接線柱上。
B．把電磁打點計時器固定在桌子上，讓紙帶穿過 限位孔 ，并壓在 復(fù)寫紙 下面。
C．用刻度尺測量從計時開始點到最后一個點間的距離 。
D．切斷電源，取下紙帶，如果紙帶上共有n個清晰的點，則這段紙帶上記錄的時間
（n-1）0.02 s 。
E．打開電源開關(guān)，再用手水平地拉動紙帶，紙帶上打下一系列小點。
F．利用公式 計算紙帶運動的平均速度。
實驗步驟的合理順序是 BAEDCF 。
10．電火花打點計時器使用交流 220 V電源工作，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．工作電源頻率是50Hz，如果用它測量時，實驗者不知工作電壓的頻率變?yōu)?0Hz，仍按50Hz的頻率計算，這樣算出的速度值與物體速度的真實值相比是 偏小 （填“偏大”或“偏小”）。
11．如圖1所示，是某人練習(xí)使用打點計時器得到的紙帶，紙帶的右端后通過打點計時器．從點痕的分布情況可以斷定紙帶的運動情況是 減速運動 。若所用電源頻率為50Hz，從打下A點到打下D點，共13點，歷時 0.24 s，位移為 m（用尺子直接測量），這段時間內(nèi)紙帶運動的平均速度是 m/s．BD段的平均速度是 m/s。若該紙帶的運動可看作是勻變速直線運動，則打下B點時紙帶的速度是 m/s，該紙帶運動的加速度約是 m/s2。
12．某組學(xué)生研究小車從斜面上滑下實驗，得到如圖2所示的紙帶，從O點開始每打五個點取一個計數(shù)點,紙帶上的計數(shù)點用O、A、B、C、D、E表示．根據(jù)圖上數(shù)據(jù)，可判斷小車做 勻加速直線 運動，小車經(jīng)過B點時的速度是__50.4__cm/s，小車經(jīng)過D點時的速度是_124___cm/s，小車做勻變速運動的加速度是__3.68__m/s 2。
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