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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流用打点计时器测速度教案_物理_教学设计_人教版【精品文档】第 7 页第四节、实验：用打点计时器测速度西安中学：张卫岗 邮编：710021【教材版本】人民教育出版社【设计理念】 实验是物理学习的基础，通过自主探究、问题研究，结合速度概念的科学认识，体验科学研究与生活实际的联系，从而懂得学习物理的重要性和迫切性。【教材分析】1知识结构分析打点计时器是高中物理实验中一个非常重要的实验仪器，本节通过学生实际操作，达到了解计时仪器的原理、掌握其使用方法。同时通过纸带处理，进一步理解平均速度、瞬时速度的内涵及计算，并学会画速度时间图象，知道速度时间图象的含义。2知识
2、发生发展过程分析：从练习使用打点计时器到纸带的分析处理，从学会测量位移、计算时间到求平均速度和瞬时速度，从描点法画图象到分析速度时间图象，知道速度时间图象的内涵，最终达到从生活走进物理目的。3知识学习意义分析：理论来源于生活，高于生活，又反过来指导生活。4教学建议与学法指导说明：（1）教学建议：要实施本节教学内容时，教师可事先设定问题链，让学生先行探索研究，采用类比的方法弄清打点计时器的工作原理；通过预习，弄清打点计时器的构造，并能比较两种打点计时器的异同；通过练习使用，熟悉打点计时器的使用方法；通过纸带处理，学会计算平均速度和瞬时速度；通过描点法画图，学会画速度时间图象，并知道速度时间图象的
3、内涵。（2）学法指导：在学习本节内容时，通过预习，知道打点计时器的结构和原理；通过测量时间、位移，学会计算平均速度和瞬时速度；通过复习描点法画图，学会画速度时间图象，并能处理相关问题。【学情分析】1原有认知发展分析：在初中阶段，学生所做的几乎都是定性或半定量的实验，而且实验处理的方法、手段也大不相同，这对学生来说还是第一次，不管是在理解上，还是在操作上，难度可能都非常大。2原有知识结构分析：通过前几节的学习，学生对速度的概念有了较为深刻的认识，但对速度的计算还只是停留在理论上，现在要通过实验测量并处理纸带上的信息，可能还是难题。3非认知因素分析：学生实验的积极性比较高涨，探索精神还比较强，对物
4、理探究还保持着浓厚的兴趣。【教学目标】1知识与技能（1）了解打点计时器的结构及功能（2）掌握使用打点计时器的基本操作和方法。（3）初步学会处理纸带上信息的方法，并用之能测速度（4）学会建立Vt图像。2过程与方法（1）通过探究过程，了解研究方法，培养学生信息收集、处理的能力（2）初步了解图象描述和研究物理过程的方法，体会数学在物理知识中的应用3情感、态度与价值观（1）培养学生严谨的科学态度和正确的实验操作规范，培养学生严谨的治学态度和实事求是的科学精神。（2）鼓励学生的合作意识和团队精神，培养学生勇于探、勇于创新的科学精神。【重点难点】1教学重点（1）学会使用打点计时器（2）能根据纸带上人信息计
5、算瞬时速度。（3）会用描点法画Vt图象，并从图中获取物理信息。2教学难点如何处理从纸带上测量的数据，并用描点法画图像，通过图像说明物体的运动情况。【教学环境】 学生可能获得的学习环境：良好的实验条件。 文本、图片或音视频资料； 可用的多媒体课件；模拟实验课件 特定的参考资料；教材及优化设计练习册 参考网址（建议在每个网址后写上一句话，简要介绍通过该网址可以获得的信息）；【教学方法】学生实验与测量、讨论与分析【教学思路】通过预习问题，促使学生做好复习和预习，增强教学及实验效果；通过演示操作过程，给学生起到示范作用，以规范实验操作；通过检查、个别指导，进一步规范操作过程；通过学生探究平均速度、瞬时
6、速度的计算及分析过程，诱导学生完善操作过程、数据处理及分析。 【教学过程】环节1 打点计时器的结构及工作原理教师活动1： 现在实验台上放有两个打点计时器，结合教材内容，大家分析这两种打点计时器有何异同？ 学生活动1：（1） 从结构来说，分两种：一是电磁式打点计时器，二是电火花打点计时器。其中电磁打点计时器由带振针的振动片、线圈、永磁铁、复写纸、纸盘轴等构成，工作电压6V；而电火花打点计时器是由线圈、放电针、墨粉纸盘、纸盘轴等构成，工作电压220V。（2）二者都用50HZ的交流电，每隔0.02s打一个点。但在工作时，后者对纸带的阻力作用很小、误差也小。注1：学生在比较打点计时器的结构时，应适时提
7、问：为何能打点？引发学生思考其工作原理，加深学生印象。注2：学生在说明打点周期时，可提问为何周期是0.02s？引导学生认识到打点计时器为何要用频率是50HZ的交流电、电火花打点计时器为何对纸带的阻力较小等问题。教师活动2：模拟打点计时器，打点计时器是如何工作的？还有什么作用？学生活动2：（1） 通过在纸带上打点数来计时。（2） 通过所打点数，还记录了这段时内纸带所发生的位移。注1：学生在描述通过打点数计时时，可提问：如何计算所记录的时间？以促使学生深入了解打点计时器的作用。注2：打点计时器又为何能记录纸带移动距离？通过模拟演示，加深学生对打点计时器原理的理解。设计意图：通过实体研究、对比分析，
8、明确结构差异，加深印象；通过模拟类比，理解打点计时器的工作原理。环节2 ：练习使用打点计时器教师活动3：本次实验，我们统一用电火花打点计时器，下面观察老师的做法，（1）将打点计时器固定在桌面上（2）将纸带从左侧穿过限位孔。（3） 启动电源，再用手水平拉动纸带，纸带上就留下一行小点。随后关闭电源。学生活动3： 练习使用打点计时器注：注意观察，及时纠正学生实验过程中的不规范操作。设计意图：通过学生的实验操作，使学生进一步明确打点计时器的工作原理，并能熟练、正确使用打点计时器；同时通过实验激发学生学习物理的兴趣。环节3：用打点计时器测速度教师活动4：用打点计时器测平均速度和瞬时速度（接上面步骤）（4
9、） 取下纸带从能够看清的某个点开始，往往后数出若干个点（分别记为0、1、2、3、n）。（5） 分别测量出0到2、1到3、2到4、的距离、，记录于下表中。也可测量相邻的5个点间的距离、也可更多。（6） 计算各段位移上的时间、平均速度或各点的瞬时速度，填于下表。 （表见书上21页表1和表2）学生活动4：学生实验并测量、数据记录及处理，计算平均速度和瞬时速度，并填于图表中。教师活动：通过体验，同学们总结一下计算平均速度与瞬时速度的经验。学生活动：（1）求平均速度，要用一段位移与发生这段位移所用时间之比。（2）求瞬时速度时，可取非常短的一段位移上的平均速度，近似等于这段位移上一点的瞬时速度。注：要求学
10、生通过体验来说明，不正确时，要加强引导，用提问的办法诱导学生正确认识并得出正确结论。设计意图：在学生能较为熟练使用打点计时器的基础上，打一条用于数据处理的纸带，根据已掌握的速度知识，结合测量数据，计算平均速度和瞬时速度，进一步深化理解平均速度与瞬时速度的内涵和计算方法。环节4：用图象表示速度教师活动5：从计算结果来看，不同时刻，纸带运动速度不同，要直观地看出不同时刻速度及其变化情况，怎么办？做出来看看你拉动纸带时速度是怎样变化的？学生活动5：（学生回答）用画图象的方法来表示速度随时间的变化。（学生做）画图象的步骤：（1） 建立V-t直角坐标系，（2） 在坐标系中描点。（3） 将所描各点按时间的
11、顺序用线连接起来。教师活动6：大家按照上述方法开始做Vt图象，并说明其意义，一、二、三组各选一名代表到黑板上画图象，并给同学解释、回答同学提问。学生活动6：三名学生在黑板上画图，并给同学说明通过Vt图象可得到什么信息。（如速度是如何变化的、任意时刻的速度大小等）（学生画图象略）注：学生说明图象做法及其意义时，教师通过观察学生反应，给予正确引导，直至认识完全正确，并获得全体同学一致同意后进入下一步。教师活动7：通过做V-t图象的体验，同学们总结一下做图象的方法。学生活动7：（小结描点法画图象） （1） 使尽可能多的点在图象上。（2） 图象两侧点数基本相等。（3） 图象两侧各点到图象的距离之和基本
12、相等。注：这一步难度较大，教师可根据实际情况给学生以提示，如（1）实验及测量过程中，都不可避免地存在误差，而且有时误差大，有时误差小，若用线将所有描点连接起来的画图方法是否正确呢？（2）图象要尽可能地接近实际，由于有误差，在画图象时，如何取平均值呢？等，通过这样一些问题，使学生最终形成“拟合”图象的方法。设计意图： 通过学生描点画图，说明图象意义，使学生明确描点画图象的一般方法步骤；通过设疑提问、有效诱导，学会用拟合法画图的思想方法。提高学生用科学的方法手段发现、处理实际问题的能力。环节5：拓展应用教师活动8：随现代科技水平的提高，人们测量速度的手段也是日益在翻新，如（1）利用气垫导轨和数字计
13、时器测量滑块经过某处的（瞬时）速度；（2）借助传感器用计算机测（瞬时）速度等方法，都是我们物理知识的在实际生活中的应用。同学们可通过“科学漫步”、“做一做”、“说一说”栏目，深刻理解速度的内含，了解测速度的方法，达到学以致用的目的。学生活动8：学生阅读这几部分内容，并进行讨论研究，（有条件的情况下，让学生进入实验室再体验，培养学生操作和实践的能力。）若有时间，可让学生进入充分研讨，以增强实效。设计意图：通过“科学漫步”、“做一做”、“说一说”栏目，进一步拓宽学生视野，开拓学生思维，使学生了解科技、社会的发展现状及物理学在实际中的应用，以有效激发学生学习物理的浓厚兴趣。课后反思：课堂练习：P。24、25，1、2、3、4题课后作业：