湖南《实验：用打点计时器测速度》教案

 一、教学目标

1.知道两种打点计时器构造，能够区分两种打点计时器;理解打点计时器原理;知道打点计时器使用步骤，能够正确打出纸带。能对纸带进行分析，求出速度和加速度。

2.通过打点计时器的练习使用，提高动手操作能力。

3.感受打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用，增强将物理知识应用于实际生活的意识。

二、教学重难点

【重点】打点计时器的使用方法。

【难点】正确使用打点计时器打出纸带，分析系统误差。

三、教学过程

环节一：导入新课

上课时让同学们把教材合上，观察封面上展示频闪照片，请同学们回答苹果的时间和位移特点，思考得出他们时间间隔相同，但是位移间隔不同。教师引导：这样的照片能够更好地研究物体的运动，在我们实验室中也有能够拍摄出相同"照片"的实验仪器，引入课题——《打点计时器》。

环节二：新课讲授

1.认识两种打点计时器：

让学生自主阅读说明书，明确两种打点计时器的结构，各部分的名称，教师总结。

教师提问：两种打点计时器的工作原理相同吗?教师演示分别将两种打点计时器接入电源，各打出一条纸带，让学生观察整个实验过程和打出后的纸带并比较

学生此时可能得出：在电磁打点计时器使用时接在学生电源上，电火花计时器接在220v的交流电上，电磁打点计时器使用时，有振针上下振动打点，但是电火花计时器却没有。

教师总结电磁打点计时器和电火花计时器原理：

①电磁打点计时器在4-6v电压下使用，每隔0.02s打一个点，线圈产生的交变磁场使振动片磁化，振动片的一端位于磁铁的磁场中，由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化，在磁铁的作用下振动片将上下振动并让复写纸在纸带上打出点。

②电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电，频率为50Hz，每隔0.02s打一个点，电火花打点计时器用墨粉和电火花打点。墨粉盘夹在纸带和放电针之间，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从而打出点迹。

学习打点计时器构造、原理后，教师提问：打点计时器记录了哪些信息?打点计时器接在直流电中能否使用?请学生思考并直接回答：记录了位移和时间间隔;直流电中不能使用。

2.练习使用打点计时器：

教师再次演示使用电磁打点计时器，请学生观察操作，并自主归纳操作步骤：

①将打点计时器固定，并将纸带装好

②先启动电源，再水平拉动纸带，纸带上打出点迹，随后关闭电源。

学生根据实验步骤，练习使用打点计时器打点。

教师巡视，指导学生出现的问题。

如振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况?怎样调节?

学生回答，老师补充：

①可能是复写纸该换新的了。

②如果振动片振动较大仍打不出点，可以调整振针长度，直至打出点为止。但也要注意，若振针向下调节过长，则打点的声音过大，容易出现拖尾或双点现象。[page]

③可检查压纸框的位置是否升高而阻碍了振动片使振针打不到纸带上,可将压纸框向下调节到原来的位置。

④可能是振针的位置太高，调节振针直到能打出点为止。

⑤可能是电压太低，可适当调高电压至6v。

学生练习后教师追问：为什么要先打开电源让打点计时器先工作1-2s再松手打纸带?可不可以先松手再打开打点计时器的电源?学生思考后回答：打点计时器打开电源后要经过一个短暂的时间才能稳定工作，所以应先打开电源让打点计时器工作1-2s后才能松手打纸带，这样做可以减小误差。

环节三：巩固提高

学生思考：两种打点计时器，哪种打点计时器的系统误差较小?(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)

环节四：小结作业

小结：通过教师提问，学生回答的方式总结本节课知识点。

作业：如何根据纸带上的点计算出平均速度、瞬时速度?

四、板书设计