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1、实验：用打点计时器测速度、探究小车速度随时间变化的规律学习目标：1、了解两种打点计时器的结构、工作原理、异同，学会使用打点计时器。2、理解根据纸带测量速度的原理，会计算纸带的平均速度，能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度。3、通过实验探究，知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。4、学会用图象处理物理数据，认识v-t图象，并能根据v-t图象判断物体的运动情况。活动一：对照实物观察结合阅读课本相关内容，区别电磁打点计时器和电火花打点计时器。1、思考并回答下列问题：（1）在我们的生活中有跳远助跑、驾车、高山滑雪等运动，在自然界中有雨点下落、鸽子飞翔、蜗牛爬行等运动，在这些运动中都有速度的变化，且
2、变化规律不尽相同，我们怎样才能知道速度随时间变化的规律呢？如何探究一个物体速度随时间变化的规律？如何知道物体在不同时刻的速度？用什么仪器测？（2）对照实物观察结合阅读课本相关内容，了解两种打点计时器的结构、工作原理、异同2、归纳小结（1）1、电磁打点计时器。电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为46V。当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点。电磁打点计时器是应用电磁原理制成的，图1是它的工作原理图。通电前，先在打点计时器上装上纸带，并把复写纸片压在纸带上。然后把线圈与50Hz、46V的交流电源接通。这时，振片被磁化，在磁力作用下振动起来。每0.02s振针压打复写纸一
3、次，被运动物体拖着的纸带上便记录下一系列的点子，这些点相应地表示运动物体在不同时刻的位置，相邻两点间的时间间隔是0.02s。我们对纸带上这些点之间的距离进行测量，就可以定量地研究物体的运动规律。 2、电火花计时器。电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时器，它的构造如图2所示。使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条白纸之间。当接通用220V交流电源，按下脉冲输出开头时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接到负极的纸盘火花放电，于是在运动的纸带1上打出一列点迹。当电源频率是50Hz时，它也是每隔0.02 s打一次点。 这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，
4、实验误差小。 上面介绍的两种计时器打点的时间间隔都是T=0.02s，因此，打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间。如果把纸带跟运动物体连接在一起，纸带上的点子就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。研究纸带上的点子之间的间隔，就可以了解运动物体在不同时间里民生的位移，从而了解物体运动的情况。电磁打点计时器电火花计时器电源电压46V的交流电220V的交流电电源频率频率为50Hz，每隔0.02s打一个点特 点纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小3、即时训练（1）.关于电磁式打点计时器的下列说法中正确的是（ ）A.输入50Hz、220v的交流电压，经打点计时器的线圈转变成6v以下的工作电
5、压B.输入的必须是50 Hz、6v以下的工作电压C.只要输入的是交流电，不管频率是多少，总是相隔0.02s打一次点D.从打第1点开始计时，到打第5点的时间间隔是0.1s（2）一同学在使用打点计时器时，纸带上点不是圆点而是一些短线，这可能的原因是（ ）A接在直流电源上 B电源电压不稳C电源频率不稳 D打点针压得过紧（3）一个同学做实验时纸带上没有打出点，关于这一现象的分析不可能的是（ ）A、交变电流的电压不稳定 B、打点计时器接在直流电源上C、振针离纸带距离过大 D、振针压得过紧活动二：练习使用打点计时器，理解根据纸带测量速度的原理，会计算纸带的平均速度，能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度。1、
6、通过练习，总结使用打点计时器测瞬时速度的步骤：（1）阅读课本，了解使用打点计时器测瞬时速度的步骤（2）即时训练使用打点计时器时（ ）A、应先接通电源，再使纸带运动 B、应先使纸带运动，再接通电源C、在使纸带运动的同时接通电源 D、先使纸带运动或先接通电源都可以（3）归纳小结（使用打点计时器的注意事项）1.固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。2应考虑复写纸与纸带的位置关系。3长木板两端高低相差不能太大。4小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。5先接通电源，后让纸带运动。6打点结束后立即关闭电源。2、通过练习，理解根据纸带测量速度的
7、原理，会计算纸带的平均速度，能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度。（1）、思考并回答下列问题：阅读课本p/20图1.4-4，完成思考与讨论。如何计算E点的瞬时速度？（2）、归纳小结测量方法：某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。说明：理论上讲如果这两点离E点越接近（即t越短），这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是实际操作时距离太小会使测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点。（3）、即时训练根据打出的纸带，不用公式计算能直接得出的物理量是 （ ）A、时间间隔 B、瞬时速度 C、平均速度某组学生研究小车从斜面上滑下实验，得到如下图所示的纸带，纸带上的计数点用O、A、B
8、、C、D、E表示根据图上数据，可判断小车做 运动，小车经过B点时的速度是_ _m/s。（相邻计数点间的时间间隔为0.1s)010203040cmOABCDE学生活动三：探究小车速度随时间变化的规律1、问题：如图（书本31页图2.1-1），把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，然后放开小车，小车速度随时间怎么变化？2、实验：（）把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路。（）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，先接通电源，然后放开小车
9、，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。（3）换上新纸带，重复操作两次。3、数据处理：（1）怎样分析和选取纸带上的点？ABCDE7.527.660.3105.6cm开头过于密集的点舍掉，若纸带上点与点之间的距离较小，可取多个间隔（可5）为一个计数间隔时间（间隔不再是0.02s）；原则上能取六、七个计数点为宜；给选取的点加标记。（2）如何处理计算出来的数据？例题：在探究小车速度随时间变化规律 的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图所示，每6个点取一个计数点，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，小车速度随时间怎么变化？列表法：自己设计一张表格，根据纸带上的数据，计算B、C、D各点的
10、速度，填入表中。图象法：如果我们以纵轴代表速度，横轴为时间，请同学们将表格中的数据填入坐标纸上，并处理这些点。 友情提醒：怎样描绘实验图线处理实验数据的常用方法之一是图象法。运用图象法处理数据有许多优点，例如，能比较直观地表达物理规律，能够减小偶然误差对结果的影响，能够较方便地获得某些未经测量或无法直接测量的物理量数值。这里我们着重介绍一下怎样描绘实验图线。1、 描绘图线时，一般以横坐标代表自变量，以纵坐标代表因变量，在轴的末端箭头旁边注明代表的物理量及其单位。例如，要描绘做匀速直线运动物体珠速度图象，即以时间为横坐标，以瞬时速度为纵坐标，在纵轴和横轴末端箭头旁分别标注t/s012345v/（
11、m/s）00.100.210.300.390.502.、根据测量的数据，选取适当的坐标轴的标度（即每格所代表的量值），使横轴与纵轴的全长（表示数据的最大值的长度）接近相等，图线大约分布在以坐标原点为顶点，以横坐标为一条边角之间，并尽可能使最小分度与测量的准确程度相一致。例如，在绘制速度图象的实验数据中（见上表），最大数值为时刻，速度，我们在横轴上取1格表示1s,在纵横轴上取1格表示0.10m/s, 横轴和纵轴的全长都占5格，且测量的准确值在图上也能确切标出。当图线不通过坐标原点时，坐标的原点可以不从零开始，这样可以使图线分布匀称。例如，上述速度图象中，如果t=0,v0=0.20m/s,则v轴的
12、原点可以从0.20开始。4、交流评估：从v-t图像中得到了哪些信息？5、即时训练：（1） 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，小明与他同伴操作中有以下实验步骤，其中有错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H)_A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，后接通电源B.将打点计时器固定在平板上，并接好电源C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂着的钩码D.取下纸带E.将平板的一段抬高，轻推小车，使小车能做加速运动F.将纸带固定在小车后面，并穿过打点计时器的限位孔。将以上步骤完善后并按合理的顺序写在横线上_. （2）如图所示为甲、乙两质点的v-t图象，下列说法 中正确的是（ ）A、它们之间的距离一定越来越大B、质点甲向所选定的正方向运动，质点乙与甲的运动方 向相反C、在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同D、质点甲、乙的速度相同5
