第一篇：《实验：用打点计时器测量速度》教学反思

身为一位优秀的老师，我们的工作之一就是教学，写教学反思可以很好的把我们的教学记录下来，那么写教学反思需要注意哪些问题呢？下面是小编整理的《实验：用打点计时器测量速度》教学反思，希望对大家有所帮助。

本周学生做了高中的第一个实验，用打点计时器测量速度。由于我是第一次上实验课，习惯了大学的实验课方式，不太了解高中生的实验要求，以致于讲解的时候没有到位。通过之后的学生反馈情况，确实存在很多的问题。

对于我自己的教学，从如下几方面反思：

1、教学有点填鸭式。在讲一些理论知识的时候，大都是我一个人在讲，没有引导学生有足够的思考，比如讲到时间间隔和频率的关系，就一句话带过说时间间隔是频率的倒数，如果提出频率的变化如何影响时间变化的问题思考会更好。

2、知识点没有完全覆盖到。对于前面两个班级，我没有提出实验点和测量点的概念，虽然有让学生了解间隔了几个点的时间计算方法，但是没有让学生实际去操作。

3、没有很详细的说明实验中可能会出现的问题。比如打出来的点很淡等等。

对于学生的情况，做如下分析：

1、由于初中没有接触太多的实验，对做实验要注意的事项非常的陌生。也由于是第一次实验，所以显得非常的兴奋，比如在未经允许下乱摆弄实验仪器。

2、缺乏对实验的科学态度。学生虽然喜欢做实验，事实上却不重视实验，实验课对他们来说就是玩的一节课，因此在实验过程当中，没有科学的按照实验操作去进行，导致最后纸带上的点都是密密麻麻的无法区分独立的点。

3、对实验结果处理不认真。有些学生打完纸带就觉得完事了，实验册上的.表格都是随便填写。在测量位移的时候也没有注意估读，有效数字等等。总结：我觉得首先要加强自身的科学素养，其次要琢磨透高中实验应该要达到的要求，最后要培养学生对实验的科学态度。

学生对完成这个实验基本没什么问题，主要还是在数据处理和图像的绘制上。

1、对位移单位没有换算;

2、平均速度计算基本没什么问题，表一能够顺利完成；在计算瞬时速度时用一段时间的平均速度代替某点的瞬时速度，为了使计算出的平均速度更接近于该点瞬时速度，求某点的瞬时速度等于相邻两点的平均速度。单纯的计算，在练习中玩成的很好，但在添表二时又出现了问题:

3、纸带上的第一个点速度不为零(纸带从中间截取)，根据极限思维求0点瞬时速度等于0-1的平均速度;

4、根据表二绘制v-t图像时，大部分学生能够完成;

5、结合整个实验报告的数据处理，表一中平均速度完成后，就可以直接完成表二瞬时速度(某点的瞬时速度等于相邻两点的平均速度)，然后绘制v-t图像。

6、误差分析时学生都能说出自己做实验室造成的误差。

学生做完实验，完成实验报告后，做相应练习时就很顺手，基本完成了实验要求。

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第二篇：《实验：用打点计时器测速度》教案设计

实验：用打点计时器测速度

【教学目标】：(一)知识目标：

1、了解两种打点计时器的结构和工作原理。

2、会安装并使用打点计时器。

3、理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。

4、明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度—时间图象。

(二)能力目标：

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．通过画速度一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．

4．体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑．(三)德育目标：

1、经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙。

2、培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。【教学重点】：

1、打点计时器的使用。

2、由纸带计算物体运动的瞬时速度。

3、画物体的速度—时间图象。【教学难点】：

1、对纸带数据的处理。

2、画图象的方法。

【教学方法】：探究、讲授、讨论

【教学用具】：多媒体课件、电磁打点计时器、电火花计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、坐标纸

【教学过程】：

（一）引入

测定物体的速度并不是一件很容易的事情，特别是当物体的运动速度在不停变化时，测定某时刻的速度更是比较困难的，如上下飞舞的蝴蝶，要确定它某一时刻的速度是很困难的．我们现在只研究直线运动的速度的测量问题．今天,我们来学习测量速度的一种方法

(二)新课教学：

1、打点计时器的认识(展示实物)提出问题:

1、打点计时器分为几种,结构上有什么不同?

2、他们在工作要求上,有什么不同? 3 他们是怎么工作的? 学生活动:看课本,观察实验仪器,四个人一组进行讨论.提问学生并总结: 1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4 V～6 V．当电源的频率是50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点．当接通电源时，线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化，振动片的一端位于永久磁铁的磁场中．由于振动片的磁极随着电流方向的改变面不断变化，在永久磁铁的磁场作用下，振动片将上下振动，其振动周期与线圈中的电流变化局期一致，即为0.02s．位于振片一端的振针就跟着上下振动起来，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列小点。

2电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。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，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50Hz时，它也是每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。

学生思考:

1、电磁打点计时器使用低压交流电源工作，大家想一想能不能使用直流电源，为什么? 答案:工作原理中是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向，从而促使振动片上下振动，并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致。若使用50 Hz的交流电，打点的时间间隔为0．02s.这个值正好是电源频率的倒数。

2、从原理上考虑，电火花计时器跟电磁打点计时器相比，哪个更好些，误差可能会更小? 答案：电火花计时器可能会更好些，因为电磁打点计时器中振针和纸带间的摩擦会更大些．

2、练习使用打点计时器

提出问题：

1、使用打点计时器，应该按照怎么样的步骤？

2、纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的，怎样将纸带上的点变成相关的数据? 学生活动:看课本 ,四个人一组进行讨论.提问并总结：

1、使用电火花计时器在纸带上打点，安装纸带的方法有两种，一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过，打点时墨粉盘不随纸带转动，电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上，打出的点迹颜色较淡，打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另一条纸带．学生实验时可采用这一方法．另一种是用两条纸带，将墨粉盘夹在中间，拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用，墨粉盘会随纸带转动，电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上，所以打出的点迹颜色较重．墨粉盘上面的一条纸带没有点迹，可重复使用．用一条纸带打点时，纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小，用两条纸带打点时摩擦阻力较大．不管用哪种方法，打完纸带后应立即切断电源．

2、两点之间的时间为0.02秒，n个点之间的时间为0．02*（n-1）

3、用打点计时器测量瞬时速度

提出问题: 根据前面所学的瞬时速度的理论，引导学生怎样计算实际运动中物体的瞬时速度? 学生活动: 讨论怎样获取数据，怎样根据自己的纸带计算不同时刻的瞬时速度并采用列表法有条理的列出。

提问总结: 为了测量打点计时器在打出某个点时纸带运动的瞬时速度，可以测量包括该点在内的两点间的平均速度，用来代替瞬时速度。这两点离该点越近，平均速度越接近该点的瞬时速度。然而，两点距离过小则测量误差增大，须根据实际情况选取这两个点。胜一筹

4、用图象表示速度

提出问题:1那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢? 2 对描出的点应该怎么样进行处理才能得到我们所要的图像? 学生活动:四个人一起看书进行讨论.提问并总结:.在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的速度，用横坐标表示时间，根据表中各时刻的速度．将(v，t)作为一组坐标在图象中描点，将点连线后得出的图象称为速度一时间图象(v—t图象)，简称速度图象．

学生思考: 百米赛跑时运动员的速度从始至终是不变的吗?如果有变化，你估计是怎样变化的?某位运动员的百米赛跑的成绩是10．57s，按照你的估计画出他在这段时间的v—t图象的草图.百米赛跑时运动员的速度是有变化的，运动员从静止开始，速度很快增大，冲刺阶段的速度达到最大。没有受过训练的同学跑百米，他在起始阶段速度增大的过程要长些，最大速度也比不过运动员，到终点时速度还可能有下降趋势，v

－t图象的形状是不同的。(三)巩固练习当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹。下列关于纸带上点迹的说法中正确的是（）

A.点迹记录了物体运动的时间

B.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移 C.纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状 D.纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况

解析 打点计时器每隔一定的时间（当电源频率为50Hz时，打点的时间间隔为0.02s）打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移；点迹的分布情况反映了物体的运动情况，而不能反映物体的质量和形状。正确选项为A、B、D。通过打点计时器得到的一条打点纸带上，如果点子的分布不均匀，那么是点子密集的地方纸带运动速度比较大，还是点子稀疏的地方纸带运动速度比较大？为什么？

解析 打点计时器打点的时间间隔△t保持不变，点子稀疏的地方△x大，从而纸带的运动速度比较大。某次打点计时器在纸带上依次打出A、B、C、D、E、F等一系列的点，测得距离AB=11.0mm, AC=26.5mm, AD=40.0mm, AE=48.1mm, AF=62.5mm。通过计算说明在打A、F点的时间间隔内，纸带是否做匀速直线运动。如果是，则求速度；如果不是，则求平均速度。已知打点时间间隔为0.02s。

解析

AB=11.0mm, BC=AC－AB=15.5mm, CD=AD－AC=13.5mm, DE=AE－AD=8.1mm, EF=AF－AE=14.4mm, 各段距离不等，说明在打A、F点的时间间隔内，AF62.5103纸带不是做匀速直线运动。vm/s=0.625m/s。t0.0254 如图1－23为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02s打一个点，图中O点为第一个点，A、B、C、D为每隔两点选定的计数点。根据图中标出的数据，打A、D点时间内纸带的平均速度有多大？打B点时刻纸带的瞬时速度有多大？计算的依据是什么？你能算出打O、D点时间内纸带的平均速度吗？为什么？

解析 AD段的平均速度 vADAD43.2515.50cm/s=231.25cm/s。tAD0.0223图1－23 当时间间隔很短时，可以用平均速度代替瞬时速度，故B点的瞬时速度

vBAC32.5015.50cm/s=212.50cm/s。tAC0.0222无法算出OD段的平均速度，因为不知道O、D间有多少个点，因而不知道OD段的时间间隔。使用打点计时器时，如果发现纸带上打出的点不清晰，那么可能是什么原因？如何采取措施？

解析 点迹不清的原因及应采取的措施主要有：

（1）复写纸使用过久，可调整复写纸位置，或更换复写纸；（2）电源电压过低，导致打点太轻，可适当提高电源电压；（3）振针位置偏高，同样会导致打点太轻，可适当调低振针。图1－24是两个匀速直线运动的位移图象。哪条直线所表示的运动的速度大?各是多大？

解析 直线②比较陡，其斜率大，故直线②所表示的运动的速度大。以v1、v2分别表示直线①、直线②所表示的运动的速度，则v1x26m/s=2m/s。t23(四)小结：略

(五)作业：课本第2,3,4题(六)板书设计：

§1.4 实验：用打点计时器测速度

x16m/s=1m/s, t16v21．电磁打点计时器：靠电磁感应带动探针振动通过复写纸打点 2．电火花计时器：靠产生电火花放电蒸发墨粉打点 3．计时器的使用：注童使用方法和领悟注童事项

4．测量瞬时速度：用包含某点在内的一段时间内的平均建度粗略表示该点的瞬时速度

5．速度时间图象：以时间为横轴，速度为纵轴，描点连线作图象．

第三篇：1.4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（两课时）

一、教学目标

1.了解电磁打点计时器，电火花计时器的基本构成，理解打点计时器的计时原理 2．经历使用打点计时器的过程，能正确、熟练地使用打点计时器。

2.会根据纸带上的点迹计算物体运动的平均速度，理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法，会用这种方法计算瞬时速度。

3.明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出实验中的速度—时间图象。4.能运用实验数据描绘v-t图象，并会根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。

二、教学重点与难点

重点:1.打点计时器的使用。2.由纸带计算物体运动的瞬时速度。3.画物体的速度—时间图象。难点:1.对纸带数据的处理。2.画图象的方法。

三、教学方法：实验探究式教学方法

四、教学过程

第一课时，认识和练习使用打点计时器。

1.打点计时器的认识

先让学生阅读教材,然后老师提出问题,引导学生回答:

(1)电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电?其工作电压为多少?(2)说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1—4—1所示。(3)复写纸放在纸带上边还是下边?(4)我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔多长时间打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是多少?日本的交流电频率是60Hz,打点计时器还能用吗？能用，相邻两个点之间的时间间隔是多少?(5)打点计时器打出的纸带可以记录某段时间内的位移,能不能记录时间?(6)解释电火花计时器的工作原理?如图1—4—2所示,它与电磁打点计时器相比,哪一种误差小?原因是什么? 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O．02s打一个点。

电火花计时器是利用火花放电时在纸带上打出点迹的计时仪器，其结构如图所示。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。当电源频率是50Hz时，它每隔O．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，也记录了相应的时间。通过对纸带上点子之间距离的研究，可以了解物体运动的情况。注意事项：

①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。

②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。③释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。

④使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间，使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。

2.练习使用打点计时器

指导学生动手练习使用打点计时器，要让学生按步骤有序操作,并打出几根纸带。选择一条点迹清晰的纸带,如图1—4—3所示,引导学生回答下列问题:

图1—4—3(1)怎样从打出的纸带中获取数据?指导学生用列表格的形式把数据列出。(2)怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？

(用纸带上两个点之间的距离除以两个点之间的时间间隔,即根据v=△x/△t，求出在任意两点间的平均速度，这里△x可以用直尺测量出两点间的距离，△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。)(3)在打出的B、C两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少?(4)如果纸带上的点迹分布不均，那么，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？

(在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小)课堂练习

1、电磁打点计时器是一种使用_________(交流?直流?)电源的________仪器，它的工作电压是________伏特。当电源频率是50赫兹时，它每隔________s打一次点。

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 解析：A．接在直流电源上不会打点。A错。

B．打点与电压是否稳定无关，点痕重轻与电压有关。B错。C．频率不同打的点仍为圆点。故C错。

D．打点针压得过紧。针和纸接触时间长，打出一些短线。D正确。答案：D

3、电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（）

A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度

解析：从打下的纸带上数一下点的个数就知道时间，因为两个点的时间间隔为0.02s.故A选项正确。

用刻度尺量一下任意两个点间的距离，就知道了物体的位移。故B选项正确。从纸带上不能直接得到加速度、平均速度，只可以间接计算。故C、D选项错误。答案：AB

4、电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，振针每隔0.02 s在纸带上打一个点，现在用此打点计时器测定物体的速度，当电源的频率低于50 Hz时，数据计算仍然是按照每隔0.02 s打一个点来处理的．则测出的速度数值与物体的实际速度相比，是偏大还是偏小?为什么?

解析：当电源频率低于50 Hz时，实验中实际时间间隔大于0.02 s，数值计算时如按照实际时间间隔，得到实际速度，若实验时仍用0.02 s作为时间间隔来计算，实验数值比物体的实际速度偏大．

点评：有关实验误差的分析对学生来说是一个难点，突破方法是根据实验原理分析，同学们应该仔细体会，理解．

课堂小节：知道打点计时器的原理，学会使用打点计时器。

课后作业：预习P20-22用打点计时器测量瞬时速度、用图象表示速度两个专题，从自己打的纸带中选择一条点迹清晰的完成两专题的内容。课后反思：

第二课时：学会纸带数据数理和用图象表示速度。

3.用打点计时器测量瞬时速度

(1)在图1—4—3中求出B、C之间的平均速度,如果要求不很精确,能否用该平均速度表示B点右边一点的瞬时速度?(2)能否把该点的速度表示的更准确一点?(3)如果想每隔0.1s测一次速度,应怎么办?(4)把测量所选“测量点”在内的一段位移填入表格。(5)引导学生求出上述“测量点”附近的平均速度。

(6)引导学生把上述的平均速度作为对应点的瞬时速度填入表格。(7)引导学生分析表格中速度的变化情况。4.用图象表示速度

为了更直观地反映物体的运动情况，我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。

教师提出下列问题:

(1)图象上每一点的意义是什么?(表示该时刻物体的瞬时速度)(2)如要求这些点中间一个时刻的速度是多少,应怎么办?(把这些点连接起来,在连线上与该时刻对应的点的速度就是该时刻的瞬时速度)(3)把这些点连接起来,是什么形状?(是折线。因速度的实际变化是比较平滑的,故要用平滑的曲线把它们连接起来)

5、知识扩展

（1）用频闪照摄影没速度 【例1】用同一底片对着小球运动的路径每隔0.1 s拍一次照，得到的照片如图1－4－4所示．求小球的平均速度．

图1－4－4

解析：根据题意，小球从1 cm到6 cm位置，位移s＝5 cm，所用时间t＝0.3 s，平均速度v＝s／t＝0.17 m／s．

点评：本题初看是一新情景的题，经分析可看出本题的做法与利用打点计时器打出的纸带进行数据处理的方法一致．题目不难，学生能很快求出平均速度．所以培养学生的迁移能力是非常重要的．

（2）借助传感器用计算机测速度P22做一做 【例2】

（3）气垫导轨和数字计时器P23科学漫步。【例3】

？【例4】如图1－4－5所示，是一条利用打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示．求出各计数点的瞬时速度并画出速度一时间图线．

解析:(1)1点是0、2间的中间时刻，求出0、2间的平均速度即可认为是1点的瞬时速度，同理2、3、4、5点的瞬时速度也可求出．0和6两个点的瞬时速度不便求出．然后画出速度一时间图线．注意相邻计数点间的时间间隔T=0。1S即:v1=0.195m/s,v2=0.40m/s,v3=0.51m/s,v4=0.69m/s,v5=0.70m/s。

(2)以O点为坐标原点建立直角坐标系．

横坐标：表示时间 纵坐标：表示速度

根据第一问计算出的结果在直角坐标系中描点，然后连线得到图象如图1－4－6所示．

图1－4－5

图1－4－6 课堂小结： 课后作业：

1、思考P24“说一说”栏目中提出的问题，2、完成P26“问题与练习”中的问题。“问题与练习”（P26）参考答案

1、电磁打点计时器误差较大。

因为电磁打点时振针与复写纸对纸带的摩擦力较大，而电火花相对阻力较小，另外，电磁打点时容易出现振针压的过紧、过松、复写纸不好用都不易把点打清晰，所以电火花计时器误差较小。

2、解：（1）纸带左端与重物相连。

（2）取离A点最近的两个点，求其两点间的平均速度就可代替A点的瞬时速度。

因为在A的附近取的点越近，用平均速度代替A点的速度就越精确，而离A最近的只能是BC两点，所以如此。

3、对甲：物体开始有初速度，方向为正，在运动过程中是大小不变，方向也不变化的，所以甲是匀速直线运动，速度的大小方向都不变，运动方向也不变。

对乙：物体开始初速度为0，向正向运动，到达一定值后大小方向不变，一段时间后速度开始变小，方向不变，直到减为零，而运动方向不变。速度大小变化，方向没变。

4、两相邻点距离与纸带速度有关，速度越大距离越大。两相邻点的时间都是1s，纸带快慢不影响。

课后反思：

阅读材料：打点计时器原理及使用

教材上用的是J0203型打点计时器，其工作原理可用右图说明．当线圈中通入的交流电为正半周时，设电流方向如图甲，则线圈中被磁化的钢制簧片左端为N极，永磁体的磁场就使簧片向下运动，振针就在纸带上打出一个点；当交流电为负半周时，电流方向如图乙，簧片左端变为s极，永磁体的磁场就使簧片向上运动．如此反复作用，簧片就振动起来．制造时使簧片的固有频率为50赫，等于交流电的频率，这样簧片就发生共振，振动频率也是50赫，即周期为O．02秒，并且有较大的振幅。于是振针就每隔O．02秒向纸带上打出一个清晰的点。

打点计时器在使用前应进行检验，打点周期的等时性不好的要进行调整，具体方法请参阅后面的参考资料。振针的高度应适当，并且不要松动，否则会出现漏点、双点、等时性不良等缺点，并对纸带产生过大的摩擦阻力。纸带在使用前要整平(可用熨斗熨)，以免造成打点间隔变化或点子不

清晰．每打完一条纸带，要将圆形复写纸片的位置调整一下，以充分利用它的不同部位，保证打点清晰。打点器是按间歇工作设计的，每打完一条纸带要及时切断电源，防止线圈过热而损坏．在纸带上测量长度时：不要用短尺一段一段她测量后相加．以免误差积累。打出的纸带要贴在实验报告中，作为原始记录。资料袋：

高速摄影与频闪摄影

人们称摄影为瞬间艺术，但只有当高速摄影出现后，才有了真正意义上的瞬间摄影。普通闪光灯持续发光时间可达到1／20000 s，这对于拍摄体育运动等素材是够用了。然而子弹飞行时的速度少说也有数百米每秒，要想抓拍子弹运动的瞬间，曝光时间要用百万分之一秒的数量级。后来人们开始使用激光光源以达到在更短时间中发出更强烈的照明，才能清楚地将它的影像凝固在底片上。

高速摄影有广泛的用途。例如，在汽车的快速碰撞试验的研究中，人们先把碰撞的过程拍摄成电影，然后以很慢的速度放映，以便观察在碰撞期间车身如何变形，从而发现薄弱的那位。又如，某些昆虫具有令人惊叹的飞行技巧，如在急速飞行过程中急剧减速、悬空停住、以不超过其身长的半径转弯等。借助高速摄影技术，可以对它们运动过程中的振翅情况进行研究。

高速摄影甚至在绘画艺术中也发挥了作用。以前谁也没有清楚地见过奔马的四只蹄子到底是如何摆动的，以至于画家们一直凭借主观感觉去画奔马。借助高速摄影技术，人们对此才有了正确的认识。

闪光频闪摄影是借助于电子闪光灯的连续闪光，在一张底片上记录运动物体的连续运动过程的摄影技术。频闪摄影的关键器材是电子频闪灯。当电子频闪灯充足电后，就可以像连发手枪一样，一次紧接一次地频繁闪光。闪光频率越高，底片曝光次数越多，在照片上出现的影像也越多。高频电子频闪灯的闪光频率（每秒钟的闪光次数）可达上百次。

用电子频闪灯拍摄频闪照片应选择一个黑色的背景，被摄者距离背景尽可能远些，以避免频闪光照亮背景，或在画面中出现影子，从而影响主体的效果。如果主体距离背景比较近，最好使闪光灯与被摄物体形成侧光和侧逆光的照射角度，被摄物体也最好有明显的轮廓线条，从而防止影像与背景的色调混杂。相机与被摄者的距离要近一些，这是因为设定频闪后，闪光指数会下降很多。

第四篇：《用打点计时器测速度》教学设计[范文]

实验《用打点计时器测速度》教学设计

一、教材分析

1.本节新课位于高中物理必修一第一章第四节，重点介绍打点计时器这一高中重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动情况。

2.平均速度和瞬时速度是本节的难点，教材用极限的思想，从平均速度过渡到瞬时速度。

3.将过去教材中“用平滑曲线把点连起来”改为“用一条平滑曲线来拟合坐标系中描出的点”，即将验证性实验改为探究性实验，思路不一样、逻辑线索不一样。

二、学生分析

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、手段与高中相比也大不相同，本次实验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，探索精神比较强，对物理探究保持着浓厚的兴趣。

三、教学目标

大的方面来看，教材上明确指出中学生做实验，出于以下几个目的：

1.经历科学过程，体会科学方法，树立科学的价值观。

2.更加热爱科学，体验科学工作的乐趣。

3.学习科学知识，提高操作技能。

就本节实验课而言，我们需要完成以下教学目标：

（一）知识与技能

1.了解两种打点计时器的结构和工作原理。

2.会安装并使用打点计时器。

3.理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。

4.明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度—时间图象。

（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.通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、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。

4、体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑。

（三）情感、态度与价值观

1.感觉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生活实际的意识。

2.经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙。

3.培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。

四、教学环境

五、信息技术应用思路

使用PPT课件辅助教学，提高课堂效率，提升直观认识，拓展课堂容量。录制播放学生视频，突出学生主体地位，增加学生参与意识，培养学生实验兴趣和穿新能力。教 学中展示数字传感器，拓展学生见识，提高学生兴趣。依托媒体教育技术手段，培养学生的综合能力。新时代的教学理论中，培养和训练学生的综合应用能力是现代 教学的基本要求。多媒体运用图、文、声并茂，动静结合，有声有色的情景，刺激着学生多种感官参与学习活动。通过制作课件，构建一个问题情境，课堂上进行适 当操作、控制，就能通过各种问题情境的变换，去观察问题、发现问题、验证结论、体验本质、归纳和发现新结论。

六、教学流程设计

预习任务：自制打点计时器（图1）

1.根据课后第四题中情境，利用刻度尺、表、彩色画笔、纸带，由两位同学合作共同做一个实验，测量手拉动纸带的平均速度！

2.在操作、计算时遇到怎样的问题？

3.在生活中，有哪些可以改装利用的打点计时装置 ？

（二）小组展示

(学生)学生展示实验并讲诉如何测量手的速度和遇到的问题！（图2）

（每隔1s在纸带上点一个点计时，完成后，用毫米刻度尺测量两点之间距离，然后除以对应时间，便可以算出两点间对应手的平均速度）

(遇到的问题)在每隔1s点一个点时，由于受到反应时间影响，不能准确计时。

(遇到的问题)如果手拉动纸带的速度过大，每隔1s点一个点不实际，必须加快点点，而加快点点则不方便测量点点时间。

（老师）肯定学生想法，同时提出第三个问题：在生活中，有哪些可以改装利用的打点计时装置？

（学生）学生展示：想法有：

1、滴水法

2、钢琴节拍器

3、电动机

4、电动缝纫机

5、闹钟

（老师）辅助学生展示了部分想法。（图

3、图4）

（老师）肯定并表扬学生的想法，同时总结，无论采用哪种计时方式，只要能够利用纸带和计时仪器，准确测量出点之间对应的位移和时间，我们便可计算其对应的平均速度。同时应指出，以上方法，大都存在这样的问题：不能方便的准确测量出打点计时的时间间隔。引出打点计时器。（图5）

（三）实验探究

（老师）组织学生观察实物，对照实物认真阅读说明书，了解其结构、各部分名称、工作原理和使用方法。（图6）

以电磁为例简要介绍其计时原理，使是学生了解该仪器为什么会每隔相等时间0.02s打一个计时点。（图7）计时原理，使是学生了解该仪器为什么会每隔相等时间0.02s打一个计时点。（图7）

（学生）观察实物，阅读说明书，了解打点计时器

（老师）组织学生按照课本规范步骤练习使用打点计时器，用不同速度拉动并打出几条清晰的纸带，观察纸带上点的疏密分布，感知其与拉动纸带快慢的关系。创设环节：小组之间利用纸带比一比，哪位同学看谁的手最快？（图8）

（学生）练习使用打点计时器，用不同速度拉动并打出几条清晰的纸带，观察纸带上点的疏密分布，感知其与拉动纸带快慢的关系。

（学生）学生完成后，展示、说明、对比

（老师）总结归纳：

1、实验中，在测量距离时，一般采用测量1、2、3、4点到0的距离，用做差的方法来计算0-

1、1-2等两点之间距离，这样做可以有效减小测量误差。（图9）

2、利用极限思想，理论上，点E附近距离越近，两点间平均速度越接近E点的瞬时速度。但在实际测量时，并不是越近越好，实验的可行性和准确性都应兼顾。（图10）

（老师）组织学生选择一条清晰的纸带，完成拓展练习，巩固新知。（图11）

提出问题：除了看纸带各点疏密变化和计算各点速度，还能利用哪些数学工具来判断观察速度变化？

（学生）各组选择一条清晰纸带，每隔相同计时点取几个计数点，计算其对应的瞬时速度，填入表格。思考问题

（老师）总结归纳：可以帮助判断速度的快慢变化的方法：

（1）纸带计时点分布的疏密变化。

（2）将各点的瞬时速度计算后填入表格后观察速度随时间变化。（3）建立v-t图象，根据表格中对应的数据描点连线，直观观察。

在图象讲解中，重点强调建系、标明物理量和单位、选择合适标度、描点、最终用一条平滑曲线来拟合坐标系中描出的点，直观观察速度的变化。（图12）

组织学生在坐标纸上完成v-t图象，巩固新知

（五）回归生活

（老师）提问：生活中常见测速方式？

（学生）展示

（老师）补充并演示两种实验方法，拓展学生见识展示借助传感器用计算机测速度（图13）

气垫导轨和数字计时器（图14）

七、教学特色

1.本次教学我没有完全按照教材设计好的思路、实验，照本宣科,而是大量设计环节组织学生去讨论、创新、展示，充分体现了学生的主体地位。学生自主设计了各种计时装置并做了演示视频，如滴水计时、电动机计时等，展示并培养学生的创新能力。

2.在实验探究中，我重点点评、归纳了实验的规范步骤和注意事项，以便使学生养成良好的实验习惯，形成严密的物理思想。

3.展 示实验室中多种测速方法，比如利用传感器直接利用多媒体显示测量结果并可利用各种工具显示物体速度变化，比如v-t图像；实验室中也常利用气垫导轨、光电 门测量显示物体速度和其他需要数据。拓展学生见识，提高学生兴趣，使学生爱上物理、爱上科学，从而实现高中物理实验教学的真正目的。

第五篇：用打点计时器测速度 教案

1.4 实验：用打点计时器测速度

★新课标要求

（一）知识与技能

1、了解两种打点计时器的结构和工作原理。

2、会安装并使用打点计时器。

3、理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。

4、明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度—时间图象。

（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、通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、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。

4、体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑。

（三）情感、态度与价值观

1、感觉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生活实际的意识。

2、经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙。

3、培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神。★教学重点

1、打点计时器的使用。

2、由纸带计算物体运动的瞬时速度。

3、画物体的速度—时间图象。★教学难点

1、对纸带数据的处理。

2、画图象的方法。★教学方法

教师启发、引导，学生自主阅读、思考，亲自动手实验，并讨论、交流学习成果。★教学过程

（一）课前活动

教师活动：课前布置学生预习本节实验。

学生活动：学生看书明确实验的各项任务及实验仪器。

（二）进行新课

1、对“打点计时器的认识”的学习

教师活动：教师布置学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点部分

学生活动：观察打点计时器并阅读其使用说明书，明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。

教师活动：指导学生动手练习使用打点计时器，并引导学生思考：纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的，怎样将纸带上的点变成相关的数据。

学生活动：动手练习使用打点计时器，打出几条纸带，讨论怎样获取数据，并用列表格的形式把数据列出。

教师活动：聆听学生回答，进行点评和指导。

学生活动：思考23页的思考与谈论：怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？如果纸带上的点迹分布不均，那么，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？

教师活动：聆听学生回答，进行点评。

2、用打点计时器测量瞬时速度 教师活动：根据前面所学的瞬时速度的理论，引导学生怎样计算实际运动中物体的瞬时速度。教师巡回指导。学生活动：讨论怎样获取数据，怎样根据自己的纸带计算不同时刻的瞬时速度并采用列表法有条理的列出。

3、用图象表示速度

教师活动：引导学生思考怎样画出速度—时间图象，为什么要用平滑的曲线“拟合”。学生活动：根据前面计算的瞬时速度，画出速度—时间图象，同组各成员之间再次比较运动的区别，感受不同的运动规律。体会交流“拟合”的意义。

教师活动：聆听学生回答，点评。

（三）课堂总结、点评

1、打点计时器的原理构造（如图）

实验原理：（1）电磁打点计时器：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器，当通过4—6V低压交流电时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点，当交流电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。

（2）电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。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，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50Hz时，它也是每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。

电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。

2、带分析物体的运动情况并能计算平均速度。

（1）在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s（电源频率为50Hz），所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小。

（2）根据v=△x/△t，求出在任意两点间的平均速度，这里△x可以用直尺测量出两点间的距离，△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。

3、粗略计算瞬时速度。

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。如图1.4-1，vE≈vDG，或vE=vDF。

说明：在粗略计算E点的瞬时速度时，可利用公式v=△x/△t来求解，但须注意的是，如果取离E点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是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。

4、v-t图象与其画法

为了更直观地反映物体的运动情况，我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。

5、实验器材

电磁打点计时器（或电火花计时器）及纸带、刻度尺、电源、导线等。

6、注意事项

（1）电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用10V以下的交流电源；电火花计时器要使用220V交流电源。

（2）实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要进行调节或更换器材。（3）使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳定后再用手拉纸带。（4）手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集。

（四）实例探究 ☆打点计时器及应用

［例1］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 解析：A．接在直流电源上不会打点。A错。

B．打点与电压是否稳定无关，点痕重轻与电压有关。B错。C．频率不同打的点仍为圆点。故C错。

D．打点针压得过紧。针和纸接触时间长，打出一些短线。D正确。答案：D ☆打点计时器直接测量的量

［例2］电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸

带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（）

A．时间间隔

B．位移

C．加速度

D．平均速度

解析：从打下的纸带上数一下点的个数就知道时间，因为两个点的时间间隔为0.02s.故A选项正确。

用刻度尺量一下任意两个点间的距离，就知道了物体的位移。故B选项正确。从纸带上不能直接得到加速度、平均速度，只可以间接计算。故C、D选项错误。答案：AB ［例3］ 用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个记数点，分别标明0、l、2、3、4„„，量得0与 1两点间距离x1=30mm，3与4两点间的距离x2=48mm，则小车在0与1两点间平均速度为

m／s。

解析：0～1两点间的平均速度vx10.030.3m/s T0.1

★课余作业

1、思考P24“说一说”栏目中提出的问题，2、完成P26“问题与练习”中的问题。

3、阅读教材P26“科学漫步”《气垫导轨和数字计数器》短文，思考并回答文后提出的问题。

★“问题与练习”（P26）参考答案

1、电磁打点计时器误差较大。

因为电磁打点时振针与复写纸对纸带的摩擦力较大，而电火花相对阻力较小，另外，电磁打点时容易出现振针压的过紧、过松、复写纸不好用都不易把点打清晰，所以电火花计时器误差较小。

2、解：（1）纸带左端与重物相连。

（2）取离A点最近的两个点，求其两点间的平均速度就可代替A点的瞬时速度。因为在A的附近取的点越近，用平均速度代替A点的速度就越精确，而离A最近的只能是BC两点，所以如此。

3、对甲：物体开始有初速度，方向为正，在运动过程中是大小不变，方向也不变化的，所以甲是匀速直线运动，速度的大小方向都不变，运动方向也不变。

对乙：物体开始初速度为0，向正向运动，到达一定值后大小方向不变，一段时间后速度开始变小，方向不变，直到减为零，而运动方向不变。速度大小变化，方向没变。

4、两相邻点距离与纸带速度有关，速度越大距离越大。两相邻点的时间都是1s，纸带快慢不影响。★教学体会：

思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。★资料袋：

高速摄影与频闪摄影

人们称摄影为瞬间艺术，但只有当高速摄影出现后，才有了真正意义上的瞬间摄影。普通闪光灯持续发光时间可达到1／20000 s，这对于拍摄体育运动等素材是够用了。然而子弹飞行时的速度少说也有数百米每秒，要想抓拍子弹运动的瞬间，曝光时间要用百万分之一秒的数量级。后来人们开始使用激光光源以达到在更短时间中发出更强烈的照明，才能清楚地将它的影像凝固在底片上。

高速摄影有广泛的用途。例如，在汽车的快速碰撞试验的研究中，人们先把碰撞的过程拍摄成电影，然后以很慢的速度放映，以便观察在碰撞期间车身如何变形，从而发现薄弱的那位。又如，某些昆虫具有令人惊叹的飞行技巧，如在急速飞行过程中急剧减速、悬空停住、以不超过其身长的半径转弯等。借助高速摄影技术，可以对它们运动过程中的振翅情况进行研究。

高速摄影甚至在绘画艺术中也发挥了作用。以前谁也没有清楚地见过奔马的四只蹄子到底是如何摆动的，以至于画家们一直凭借主观感觉去画奔马。借助高速摄影技术，人们对此才有了正确的认识。

闪光频闪摄影是借助于电子闪光灯的连续闪光，在一张底片上记录运动物体的连续运动过程的摄影技术。频闪摄影的关键器材是电子频闪灯。当电子频闪灯充足电后，就可以像连发手枪一样，一次紧接一次地频繁闪光。闪光频率越高，底片曝光次数越多，在照片上出现的影像也越多。高频电子频闪灯的闪光频率（每秒钟的闪光次数）可达上百次。用电子频闪灯拍摄频闪照片应选择一个黑色的背景，被摄者距离背景尽可能远些，以避免频闪光照亮背景，或在画面中出现影子，从而影响主体的效果。如果主体距离背景比较近，最好使闪光灯与被摄物体形成侧光和侧逆光的照射角度，被摄物体也最好有明显的轮廓线条，从而防止影像与背景的色调混杂。相机与被摄者的距离要近一些，这是因为设定频闪后，闪光指数会下降很多。