4试验：利用打点计时器测速度

承德技师学院承德技师学院承德工业学校承德工业学校 一体化翻转课堂教学设计方案 课程名称课程名称物理学习情境学习情境( (章章) ) 授课时数授课时数 授课班级授课班级 学生有一定的知识储备 第一章 运动的描述 1 1组长审批组长审批学习活动学习活动 （节）（节） 实验实验: :用打点计时器测速度用打点计时器测速度 授课日期授课日期 学材分析学材分析 教学媒体（含教具）教学媒体（含教具） 电气 18 级系部审批系部审批 教务审批教务审批 课件课件 教案教案 图片图片 视频视频 1.了解打点计时器的计时原理 ,理解纸带中包含的物体运动的信息 (时间和位 移) 教教 学学 目目 标标 2.会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度 3.明确速度---时间图象的物理意义,描点法画图象的方法,并画出该实验的 速度---时间图象 学情分析学情分析学生有一定的知识储备 教学方法教学方法 1.学会使用打点计时器 教学重点教学重点 及其化解及其化解 方法方法 讲授法 2.能根据纸带计算物体运动的瞬时速度 3.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 学习难点学习难点 及其化解及其化解 方法方法 处理纸带的方法,用描点法画图象的能力 教学准备教学准备 打点计时器, 学生电源, 导线, 纸带, 刻度尺, 小车细线及钩码, 坐标纸 1 一、课前任务布置 1、课前教学资源提供 (1)纸质媒介 无 (2)电子媒介及网络资源 无 2、课前学习任务 教教 学学 流流 程程 设设 计计 预习 二、课堂教学流程设计 1.组织教学 2.复习提问 3.课程导入 4.新授内容 5.小结作业 教教 学学 反反 思思 授课教师：日期：年月日 2 课堂授课计划表 （2 课时） 时间分配时间分配 1 4 15` 20` 5` 教教 学学 进进 程程 组织教学 复习提问 课程导入 新授内容 小结作业 教教师师活活动动 点名 提出问题 提出问题 图片多媒体 板书内容 学学生生活活动动 思考回答 小组讨论回答 观察 积极记忆 教教 学学 方方 法法 问题法 问题 多媒体 作业及拓展任务： 课后习题 教教 学学 媒媒体体 展示问题 展示问题 教学资源准备： 教案 多媒体课件 图片 视频资料等 1 教学设计方案附页 (2 课时) 课程名称课程名称 学习活动学习活动 （节）（节） 物理物理 实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度 学习情境（章）学习情境（章） 授课日期授课日期 第一章第一章 运动的描述运动的描述 授课教师授课教师 教教学学过过程程 教学环节教学环节 一、课 前任务 布置 二、课 前资源 提供（ 纸质、 电子、网络） 无 预习 教学内容（知识点、技能点）教学内容（知识点、技能点）学生活动学生活动教师活动教师活动时间分配时间分配 教学环节教学环节教学内容（知识点、技能点）教学内容（知识点、技能点）学生活动学生活动教师活动教师活动时间分配时间分配 问好、点名（一）新课导入（一）新课导入 新课导入新课导入 测定物体的运动速度并不是一件容易的事 ,特别是物体的速度在不断变化 新课讲授新课讲授 时.为了简化我们今天只研究物体的直线运动.当物体沿直线运动时,其位移在不 组织讨论组织讨论 新课讲授新课讲授 断变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体的运动信息.怎样记录呢? （二）新课教学（二）新课教学 师:我们今天要介绍的打点计时器就是可以精确记录时间间隔和位移的仪器. 1 1、电磁打点计时器、电磁打点计时器 布置学生阅读打点计时器的说明书:明确打点计时器的结构,个部分的名称,工作原理 及使用方法. 师总结:电磁打点计时器是一种使用交流电的计时仪器.工作电压为 10V 以下.当电源频 率为 50Hz 时, 打点计时器每隔 0.02s 打一个点.通电前把纸带穿过限位孔并压在复写纸 的下面.通电时,线圈产生的交变磁场使振动片磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场 中,由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化 ,在永久磁铁的作用下,振动片将 上下振动.其振动周期与线圈中交流电的周期一致,即为 0.02s.如果纸带运动振动片一 端的振针就会在纸带上打出一系列的点. 思考:电磁打点计时器用低压交流电源工作,能不能用直流电源呢,为什么? 师总结:电磁打点计时器的工作原理是靠交流电的方向改变来改变电磁铁的磁极方向,从 而使振动片上下振动的,且振动片的频率与交流电的频率一致.若使用 50Hz 的交流电打 点周期正好是频率的倒数为 0.02s.若使用直流电振动片将无法振动, 打点计时器将打 不出点! 3 讲授讲授 2 2、电火花打点计时器、电火花打点计时器 布置学生阅读打点计时器的说明书:明确打点计时器的结构,各部分的名称, 工作原理及使用方法. 师总结:电火花打点计时器可以代替电磁打点计时器使用 .与电磁打点计时器不 同的是:电火花打点计时器的工作电压是 220V 的交流电.使用时将电源插头直接 插在交流 220V 插座内就可以了.点火花打点计时器用墨粉和电火花打点.墨粉盘 夹在两条纸带之间,当按下脉冲输出开关时会产生高温电火花 ,高温电火花可以 使墨粉汽化在纸带上.当输入交流电的频率是 50Hz 时,电火花打点计时器也每隔 0.02s 打一个点.实验时纸带的两面可以重复使用,注意降低实验成本. 思考 1:从原理上讲两种打点计时器哪中误差更小,为什么? 学生讨论: 师总结:电磁打点计时器使用时阻力较大 :阻力包括振针和纸带间的摩擦以及限 位孔和纸带间的摩擦 .而电火花打点计时器在使用过程中阻力极小 ,这极小的阻 力来自纸带运动的本身而不是打点时产生的 ,因而系统误差较小 .同时电火花打 点计时器操作简易,安全可靠. 思考 2: 打点计时器能记录哪些信息? 生:时间(时间间隔)和位移 3 3、练习使用打点计时器、练习使用打点计时器 4 4、用打点计时器测量瞬时速度、用打点计时器测量瞬时速度 思想方法:用某段时间内的平均速度来粗略的代替这段时间内的某点的瞬时速 度.所取的时间间隔越接近该点计算出的瞬时速度就越精确. 如图:要计算 C 点的瞬时速度可以用 B---C 的平均速度来替代,也可以用 C—D 的 平均速度来替代,还可以用 E—F 的平均速度来替代.这三种方法中 E—F 包含 C 点 且比较靠近 C 点,所以用 E—F 的平均速度来替代 C 点的瞬时速度是最精确的! EF 5 5、用图象表示速度、用图象表示速度 根据实验数据我们只能粗略得知纸带在有些间断的点的速度 .要想知道纸带的速 度变化规律我们还要借助于图象怎样用图象来表示物体的运动速度呢? 学生讨论: 师总结:在坐标纸上建立直角坐标系,用纵坐标表示物体的运动速度,用横坐标表 示时间,根据实验数据将(v,t)作为一组坐标在图象中描点,将点连线后得出的图 象称为速度---时间图象(v---t 图象),简称速度图象. 5