人教版必修一14實驗：用打點計時器測速度12-在線瀏覽
2025-02-11 10:11本頁面
【正文】 ，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(xí)慣 . 教學(xué)重點 . . — 時間圖象，并從中獲取物理信息 . 教學(xué)難點 處理紙帶的方法，用描點法畫圖象的能力 . 教具準(zhǔn)備 多媒體課件、電磁打點計時器、電火花計時器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙 . 課時安排 2 課時 教學(xué)過程 ［新課導(dǎo)入］ 測定物體的速度并不是一件很容易的事情，特別是當(dāng)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(dāng)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(zhǔn)確記錄物體運動的信息 .直接測量物體運動的速度在技術(shù)上是比 較復(fù)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(dāng)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(xué)合作，簡易模擬打點計時器 . ，一位同學(xué)手拿一枝彩色畫筆，另一位同學(xué)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(guān)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(xué)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(xué)生體驗打點計時器通過打點達(dá)到計時目的的原理 . 學(xué)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(xué)］ 師：在以上的活動中，同學(xué)們認(rèn)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(xué)習(xí)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(xué)生對照儀器看說明書，引導(dǎo)學(xué)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(jié)構(gòu)、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(dāng)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(fù)寫紙片壓在紙帶的上面 .當(dāng)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(xué)生對照儀器看說明書，引導(dǎo)學(xué)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(jié)構(gòu)、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－ 2 所示
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