人教版必修一14《實驗：用打點計時器測速度》12-全文預覽
【正文】 科學精神 . ，有將自己的見解與他人交流的愿望，養(yǎng)成在合作中既堅持原則又尊重他人的習慣 . 教學重點 . . — 時間圖象，并從中獲取物理信息 . 教學難點 處理紙帶的方法，用描點法畫圖象的能力 . 教具準備 多媒體課件、電磁打點計時器、電火花計時器、學生電源、導線、紙帶、刻度尺、坐標紙 . 課時安排 2 課時 教學過程 ［新課導入］ 測定物體的速度并不是一件很容易的事情，特別是當物體的運動速度在不停變化時，測定某時刻的速度更是比較困難的，如上下飛舞的蝴蝶，要確定它某一時刻的速度是很困難的 .我們現(xiàn)在只研究直線運動的速度的測量問題 . 當物體沿直線運動時，其位移在不斷變化，要研究物體的運動，我們首先要準確記錄物體運動的信息 .直接測量物體運動的速度在技術上是比 較復雜的，我們在測量時可以嘗試通過測量物體運動的時間和位移，再經(jīng)過計算或作圖來判斷物體的運動情況 .在實驗中，我們可以使用秒表和尺子，直接測量物體運動的時間和位移，但當物體運動速度太快時，采用這種方法的測量誤差較大 .打點計時器就是一種記錄物體運動位移和時間信息的儀器，我們可以通過測 量位移和時間來計算物體運動的速度以及速度的變化快慢 . 【課堂活動】 作為同桌的兩位同學合作，簡易模擬打點計時器 . ，一位同學手拿一枝彩色畫筆，另一位同學牽動一條寬約 1 cm 的長紙帶，使紙帶在你的筆下沿著直線緩慢 向前移動 .你按照一定的時間間隔點擊紙帶（比如每秒 1 次，或每秒 2 次），比比看，看誰牽動紙帶的速度變化最小 .想一想，相鄰兩點的距離跟牽動紙帶的速度有什么關系 ?牽動紙帶的快慢不均勻，對相鄰兩點所表示的時間有沒有影響 ? ，為了比較他們的運動情況，現(xiàn)在讓每位同學都提著底部穿孔、漏沙比較均勻的兩個沙袋一起競走，然后通過他們的漏沙情況來判斷他們的勻速運動情況和加速情況 . 以上兩個探究活動目的是讓學生體驗打點計時器通過打點達到計時目的的原理 . 學生做完后討論 . 生：相鄰兩點間的距離隨著牽動紙帶的速度的增 大而加大 .紙帶運動的快慢不均勻，點子的間隔也不均勻，但對相鄰兩點間的時間間隔沒有影響 . 生：參加競走的兩人若運動快慢比較穩(wěn)定，則漏沙比較均勻，若加速運動，會發(fā)現(xiàn)快的時候漏沙少，慢的時候漏沙多 . ［新課教學］ 師：在以上的活動中，同學們認識到了打點和漏沙可以體現(xiàn)物體運動的快慢 .今天我們就來學習用打點計時器測定物體運動速度的方法，并用圖象把這些速度形象地表示出來 . 一、電磁打點計時器 教師布置學生對照儀器看說明書，引導學生注意其重點：觀察打點計時器并閱讀其使用說明書，明確電磁打點計時器的結構、各部分的名稱、工作 原理及使用方法 . 電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，如圖 1－ 4－ 1所示 .工作電壓為 4 V～ 6 V.當電 源的頻率是 50 Hz 時，它每隔 s 打一次點 .通電以前，把紙帶穿過限位孔，再把套在軸上的復寫紙片壓在紙帶的上面 .當接通電源時，線圈產(chǎn)生的交變磁場使振動片（由彈簧鋼制成）磁化，振動片的一端位于永久磁鐵的磁場中 .由于振動片的磁極隨著電流方向的改變而不斷變化，在永久磁鐵的磁場作用下，振動片將上下振動，其振動周期與線圈中的電流變 化周期一致，即為 著上下振動起來 .這 時，如果紙帶運動，振針就在紙帶上打出一系列小點 . 圖 1－ 4－ 1 電磁打點計時器 【交流與討論】 電磁打點計時器使用低壓交流電源工作，大家想一想能不能使用直流電源，為什么？ 生：工作原理中是靠電流方向的改變來改變磁鐵的磁場方向，從而促使振動片上下振動，并且振動片的振動周期與電源的電流變化周期一致 .若使用 50 Hz 的交流電，打點的時間間隔為 . 二、電火花計時器 教師布置學生對照儀器看說明書，引導學生注意其重點：觀察打點計時器并閱讀說明書，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 . 電火花計時器電火花計時器的外形如圖 1－ 4
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