高一物理打点计时器实验数据

高一物理打点计时器实验教案

高一物理必修一打点计时器实验教案

一、知识与技能

1.了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会使用打点计时器。

2.通过实例学会根据纸带上的点分析速度的变化情况，并学会测定平均速度。

3.通过实例学会用打点计时器测量瞬时速度。

4.学会用图象表示速度变化规律的方法，理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。

二、过程与方法

1.通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力。

2.通过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来。培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间

接测一些不能直接测量的物理量的方法。

3.通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用。

三、情感、态度与价值观

1.体验实验中理性思维的重要，既要动手，又要动脑。

2.感受打点计时器的巧妙设计思路，，

3.经历实验过程，，

教学重点

1.学会使用打点计时器。

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，

教学难点

处理纸带的方法，

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。

教学过程

一、导入新课

测定

山西省永济市涑北中学高一物理《第4节 实验：用打点计时器测速

度》学案

班级___________ 簇号__________ 学习要求

1.知道电磁打点（电火花）计时器的结构及名称. 2.知道电磁打点（电火花）计时器的作用，说出所使用的电源电压及打点计时器打相邻两个点的时间间隔. 3.掌握电磁打点（电火花）计时器的使用方法. 基本要求 4.能设计“用打点计时器测速度”的实验记录表. 5.会根据纸带上点迹的疏密程度判断速度的大小，计算物体运动的平均速度. 6.理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法，会用这个思想方法计算瞬时速度. 7.能运用实验数据描绘v－t图象，并根据画出的图象说明物体运动的快慢. 发展要求 会合理选取计算瞬时速度时的时间间隔. 1.不要求了解电磁打点（电火花）计时器内部结构和技术细节. 说明 2.不要求理解借助传感器用计算机测速度的原理. 3.不要求理解气垫导轨和数字计时器研究运动的原理. 自主学习

知识梳理 1.打点计时器 （1）电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定_________内发生__________的仪器，它使用____________电源，由学生电源供电，工作自主探究 1.打点计时器工作电源能用直流电吗

山西省永济市涑北中学高一物理《第4节 实验：用打点计时器测速

度》学案

班级___________ 簇号__________ 学习要求

1.知道电磁打点（电火花）计时器的结构及名称. 2.知道电磁打点（电火花）计时器的作用，说出所使用的电源电压及打点计时器打相邻两个点的时间间隔. 3.掌握电磁打点（电火花）计时器的使用方法. 基本要求 4.能设计“用打点计时器测速度”的实验记录表. 5.会根据纸带上点迹的疏密程度判断速度的大小，计算物体运动的平均速度. 6.理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法，会用这个思想方法计算瞬时速度. 7.能运用实验数据描绘v－t图象，并根据画出的图象说明物体运动的快慢. 发展要求 会合理选取计算瞬时速度时的时间间隔. 1.不要求了解电磁打点（电火花）计时器内部结构和技术细节. 说明 2.不要求理解借助传感器用计算机测速度的原理. 3.不要求理解气垫导轨和数字计时器研究运动的原理. 自主学习

知识梳理 1.打点计时器 （1）电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定_________内发生__________的仪器，它使用____________电源，由学生电源供电，工作自主探究 1.打点计时器工作电源能用直流电吗

实 验 报 告

班级 姓名

实验课题：用打点计时器测速度

实验目的：（1）认识打点计时器的结构及工作原理

（2）练习使用打点计时器，并根据纸带研究物体的运动 （3）根据纸带上的点迹求平均速度及粗略的测量物体的瞬时速度 （4）能认识、描绘v--t图象，并根据v--t图象判断物体的运动情况

实验器材：学生电源、导线、打点计时器、纸带、复写纸（斜面、小车、钩码）刻度尺 实验原理：

1、打点计时器的工作原理：打点计时器是利用电磁感应原理制造的，通过打点来计时的一种仪器。当通有交流电（4~6V）时，线圈变为一电磁铁（N极，S极不断变化），与永久磁铁相互作用，造成振片上下振动，带动振针在运动的纸带上打下一系列的点迹。由于交流电为50Hz，故打下的每两个点之间的时间间隔为0.02秒，打下的点不仅记录了物体的位置，也记录了运动所用的时间。

2、测一段位移的平均速度：取纸带上某两点之间为研究对象，用刻度尺测出它们之间的距离Δx，通过两点之间的间隔数n，求出该段位移所用时间Δt=n×0.02s,利用平均速度的公式求出该位移的平均速度。

3、粗略测量瞬时速度：测量某点（位置）瞬时速度时，在其两侧（包含该点）取一段小位移，求出其平均速度，可以粗略

实验：练习使用打点计时器

【实验目的】

练习使用打点计时器，利用打上点的纸带研究物体的运动。 【实验原理】

打点计时器是一种使用频率f=50赫兹低压交流电，它每隔0.02s打一次点。这些点既记录了运动物体的位移，也记录了发生这些位移所用的时间。 【实验器材】

电磁打点计时器、纸带、复写纸、导线、低压交流电源、刻度尺。 【实验步骤】

1、将打点计时器固定在长木板的一边。同时把这端用书本垫高，使长木板成一斜面。纸带穿过限位孔，与小车厢连接。把复写纸片套在定位轴上，并且压在纸带上面。

2、在打点计时器的两个接线柱上分别接上低压交流电源。

3、打开电源开关，让小车在长木板上下滑，牵拉纸带，纸带被打上了许多小点。断开电源，取下纸带。

4、换上新纸带，重复操作三次，然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理。舍去开头的较密集的点，在后面便于测量的地方找一个起始点0，每隔5点一次标上1，2，3，……，测出两个相邻计数点的距离分别是s1，s2，s3，…… 。 5、算出计数点1至5的瞬时速度，作出v-t图像，求出小车的加速度。 【数据处理】

计数点 1 2 3 4 S(cm) —— S2－S1＝ S3－S2＝ S4－S3＝

第四节 实验 用打点计时器测速度

一、两种打点计时器

电磁打点计时器

电火花计时器

一、两种打点计时器 1、电磁打点计时器(计时仪器)

结 构线 圈 接 线 柱

永久 磁铁

振 片

限 位 孔

定 位 轴纸 带 复 写 纸

振 针

计 时 原 理

电磁打点计时器：是一种能够按照相同的 时间间隔，在纸带上连续打点的仪器。N S N ~ N s

S

它使用交流电源，工作电压在的线圈中通 入50HZ的交流电时，电流1秒钟改变100次方 向，振片1秒钟震动50次，振针0.02S打一个点。

电源：交流电源(学生电源) 工作电压：6V以下 工作频率：50Hz 工作周期：0.02s实验误差：纸带与限位孔的摩擦，振针和 纸带接触会影响纸带运动，误差较大

二、电火花计时器(计时仪器)

结构

计时 原理

电火花打点计时器：是一种能够按照相同的时间 间隔，在纸带上连续火花放电打点的仪器。

使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条纸 带之间。当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时， 计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到 接负极的纸盘轴产生火花放电。于是在运动的纸带上就 打出一列点迹。

电源：交流电源 工作电压：220V 工作频率：50Hz 工作周期：0.02s 优点：纸带运动时受到的阻力比

使用打点计时器求速度、加速度

1、在用打点计时器研究匀变速直线运动时，如测得各连续相等的时间间隔内位移之差不是一个恒量，其主要原因是（ ）

A．长度测量不精确

B．打点计时器打点的间隔不均匀

C．运动中受到变化的摩擦力作用

D．木板未调成水平

2、.在利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度的实验中，

(1)测量原理根据的公式是a=_____________________．

(2)实验中要用到的器材和测量仪器有 [ ]

A．小车 B．一端带滑轮的木 C．打点计时器

D．低压交流电源 E．小钩码 F．秒表

G．刻度尺 H．纸带 I．细绳

3)某学生在实验中操作有如下步骤，试按合理的顺序把步骤序号填在下面的线上：_____________________________________．

A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面；

B．把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并与电源相连接；

C．换上新纸带，重作两次实验；

D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌边；

E．先让小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车；

F．把一条跨过滑轮的细绳一端拴在小车上，另一端吊一钩码；

G．断开电源，取下纸带

使用打点计时器求速度、加速度

1、在用打点计时器研究匀变速直线运动时，如测得各连续相等的时间间隔内位移之差不是一个恒量，其主要原因是（ ）

A．长度测量不精确

B．打点计时器打点的间隔不均匀

C．运动中受到变化的摩擦力作用

D．木板未调成水平

2、.在利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度的实验中，

(1)测量原理根据的公式是a=_____________________．

(2)实验中要用到的器材和测量仪器有 [ ]

A．小车 B．一端带滑轮的木 C．打点计时器

D．低压交流电源 E．小钩码 F．秒表

G．刻度尺 H．纸带 I．细绳

3)某学生在实验中操作有如下步骤，试按合理的顺序把步骤序号填在下面的线上：_____________________________________．

A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面；

B．把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并与电源相连接；

C．换上新纸带，重作两次实验；

D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌边；

E．先让小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车；

F．把一条跨过滑轮的细绳一端拴在小车上，另一端吊一钩码；

G．断开电源，取下纸带

§1、4 用打点计时器测 速度

[新课导入]

问：中国作为世界四大文明古国之一，发明计时器 的历史很悠久。从古至今你知道哪些计时器？

曰咎 摆钟 秒表

壶漏

手表

原子钟

师：下面介绍国外两位与计时器发展有关的重要人物

伽利略 发现单摆的等时性

惠更斯 发明摆钟

一.打点计时器

电磁打点计时器

电火花计时器

1.电磁打点计时器：

直流？ 交流？

交流电源 工作电压： 4--6V

电磁打点计时器是一种使用低压交流的 计时仪器，其结构如图所示。它的工作电 压是4~6V。电源频率是50Hz时，它每隔 0.02s打一个点。

2.电火花计时器：

原理： 脉冲电流 经放电针、墨粉纸 盘放电。交流电源 工作电压：220V

电火花计时器是利用火花放电时在纸带上留下墨 粉而显示出点迹的计时仪器，其结构如图所示。 使用时，墨粉纸盘套在低盘轴上，并夹在两条纸 带之间。当接通220V交流电源，按下脉冲输出开 关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、 墨粉纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电。于是 在运动的纸带上就打出一列点迹。当电源频率是 50Hz时，它每隔0.02s打一次点。

如果把纸带跟运动的物体连 接在一起，打点计时器便在纸带 上打下一系列的点，这些点既记 录了运动物体在不同时刻的位置

人教版必修一《实验：用打点计时器测速度》教案1.4 实验：用打点计时器测速度

（2课时）

一、教学目标（三维）

1、知识与技能：（1）知道计时器种类、结构、工作电压和频率（周期） （2）掌握打点计时器的原理及其使用方法

（3）掌握对纸带上记录的原始数据进行处理的能力

（4）能测定平均速度，画出v-t图象，通过图象来分析物体的运动情况 2、过程与方法：（1）能分析、处理实验过程中出现的问题

（2）掌握建立图像的一般规律，了解用图象研究物理问题的方法

（3）掌握在极短的时间内物体的瞬时速度近似等于这段时间内的平均速度这一近似方法 3、情感、态度和价值观：（1）注意培养学生养成良好的实验习惯和实验及科学态度 （2）注意培养学生的尊重原始测量的数据这一实事求是的科学态度 二、设计思路

本课是高中阶段的第一堂涉及实验的课程，使学生养成良好的实验习惯和实验态度显得非常重要，而且打点计时器是一个既重要又较难的实验，应该让学生多想、多看、多动．．．．．．手 ．

“用打点计时器测速度” ，对于刚进入高一的学生来说常常有许多疑惑：什么是打点计时器，如何使用打点计时器，又如何利用打点计时器测速度，如何利用测出的速度对物体的运动状态进行分析等，因此本课也应该围绕