高中物理人教版 (新课标)必修14 实验：用打点计时器测速度学案设计

第一章第四节  实验：用打点计时器测速度

姓名                  班级               实验时间              

实验目标：

1、知道打点计时器的构造和原理，学会使用打点计时器，能根据打出的纸带计算打几个点所用的时间，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，认识v-t图象，并能根据v-t图象判断物体的运动情况。

2、通过速度测量过程的体验，领悟两个方法：一是用图象处理物理数据的方法；二是极限法或说无限趋近法，加强一个认识，实验是检验理论的标准。

实验器材：电源（220V电源或学生电源），打点计时器，纸带，刻度尺（最好是塑料透明的），导线

实验准备：

1、仔细观察电磁打点计时器和电火花计时器，对照课本，比较它们的异同。

2、两类打点计时器的打点时间间隔是多少？

3、分析纸带时，如何计算纸带的平均速度。

4、瞬时速度是我们引进测量出来的，你知道用什么方法求出的速度可以代替某点的瞬时速度吗？

5、从器材上读取的数据是原始数据，原始数据是宝贵的实验资料，要严肃对待，要整齐的记录，妥善保存。

实验原理：

1、电磁打点计时器。课本P21           2、电火花计时器。课本P21

  电火花计时器与电磁打点计时器的比较 ：

实验步骤：

    根据课本P22“练习使用打点计时器”进行实验   （重复两次）

1．利用实验纸带填写表一。

表一：

2．利用实验纸带一，每隔0.1s取一个点，在纸带上分别标出A、B、C、D、E、F等点，测量出相邻点间的位移△x,记录在表二中，同时记录相对应的时间，以测量该点的平均速度。

表二：

3．利用纸带二，用0、A、B、C、D、E在纸带上标出连续几个点。计算出与各点相邻两点间的平均速度，把它当作计时器打下这个点时的瞬时速度，填入表三中，点0作为计时的开始，即t=0。

表三：

4．在坐标纸上建立以速度v为纵轴，以时间t为横轴的直角坐标系，根据表三的数据在坐标轴上描点，将这些点用平滑的曲线连接起来。

注意事项：

1．   要认清楚你使用了哪种类型的打点计时器，电磁打点计时器要使用10V以下的交流学生电源；而电火花计时器则直接使用220V的交变电流。

2．   开头的点迹很密集，这是由于先接通电源后拉动纸带和开始时的速度比较慢而造成的，数点时不能从开始处数，而要向后看，从能够看清的某个点开始。

3．   如果数出了n个点，那么，他们的间隔数是（n-1）个。他们所用的运动时间为（n-1）0.02s.

4．   打点计时器要固定好，在使用时打点计时器不允许松动。

5．   打点计时器打点结束时要立刻切断电源。

6．   要保证手每一次“水平地拉动纸带”。

7．   可以大致表示某包含点的瞬时速度，两边点离得越近算出的平均速度接近B点的瞬时速度，但过小的间距也会增大测量的误差，应根据课本中的例子仔细选取。

8．   建立坐标系要根据实际情况取合适的单位，以便曲线能分布于大部分的坐标系中。