用打点计时器测速度
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用打点计时器测速度范文第1篇
(一)知识与技能
2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
(二)过程与方法
通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。
(三)情感、态度与价值观
通过实验验证，体会学习的快乐，激发学习的兴趣;通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。培养学生的观察和实践能力，培养学生实事求是的科学态度。
教学重点
掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
教学难点
验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。
教学方法
教师启发、引导，学生自主设计实验方案，亲自动手实验，并讨论、交流学习成果。
教学工具
重物、电磁打点计时器以及纸带，复写纸片，低压电源及两根导线，铁架台和铁夹，刻度尺，小夹子。
教学过程
(一)课前准备
教师活动：课前布置学生预习本节实验。下发预习提纲，重点复习下面的三个问题：
1、推导出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式。
在图1中，质量为m的物体从O点自由下落，以地作零重力势能面，下落过程中任意两点A和B的机械能分别为：
EA=，EB=
如果忽略空气阻力，物体下落过程中的机械能守恒，于是有
EA=EB，即=
上式亦可写成
该式左边表示物体由A到B过程中动能的增加，右边表示物体由A到B过程中重力势能的减少。等式说明，物体重力势能的减少等于动能的增加。为了方便，可以直接从开始下落的O点至任意一点(如图1中A点)来进行研究，这时应有：----本实验要验证的表达式，式中h是物体从O点下落至A点的高度，vA是物体在A点的瞬时速度。
2、如何求出A点的瞬时速度vA?
根据做匀加速运动的物体在某一段时间t内的平均速度等于该时间中间时刻的瞬时速度可求出A点的瞬时速度vA。
图2是竖直纸带由下而上实际打点后的情况。从O点开始依次取点1，2，3，……图中s1，s2，s3，……分别为0～2点，1～3点，2～4点……各段间的距离。
根据公式，t=2×0.02s(纸带上任意两个相邻的点间所表示的时间都是0.02s)，可求出各段的平均速度。这些平均速度就等于是1，2，3，……各点相对应的瞬时速度v1，v2，v3，…….例如：
量出0～2点间距离s1，则在这段时间里的平均速度，这就是点1处的瞬时速度v1。依次类推可求出点2，3，……处的瞬时速度v2，v3，……。
3、如何确定重物下落的高度?
图2中h1，h2，h3，……分别为纸带从O点下落的高度。
根据以上数值可以计算出任意点的重力势能和动能，从而验证机械能守恒定律。
学生活动：学生看书明确实验的各项任务及实验仪器。复习《用打点计时器测速度》的实验，掌握用打点计时器测量匀变速直线运动速度的方法。
(二)进行新课
教师活动：在学生开始做实验之前，老师应强调如下几个问题：
1、该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是第一点O为计时起点，O点的速度应为零。怎样判别呢?
2、是否需要测量重物的质量?
3、在架设打点计时器时应注意什么?为什么?
4、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样?为什么?
5、测量下落高度时，某同学认为都必须从起始点算起，不能弄错。他的看法正确吗?为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好，还是近些好?
学生活动：思考老师的问题，讨论、交流。选出代表发表见解。
1、因为打点计时器每隔0.02s打点一次，在最初的0.02s内物体下落距离应为0.002m，所以应从几条纸带中选择第一、二两点间距离接近两年2mm的纸带进行测量;二是在纸带上所选的点就是连续相邻的点，每相邻两点时间间隔t=0.02s.
2、因为不需要知道物体在某点动能和势能的具体数值，所以不必测量物体的质量m，而只需验证就行了。
3、打点计时器要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内，以尽量减少重物带着纸带下落时所受到的阻力作用。
4、必须先接通电源，让打点计时器正常工作后才能松开纸带让重物下落。
5、这个同学的看法是正确的。为了减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好。
教师活动：听取学生汇报，点评，帮助学生解决困难。
学生活动：学生进行分组实验。
课余作业
1、完成实验报告。
2、完成如下思考题：
(1)为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压直流电源，导线，电键，天平。其中不必要的器材有：
;缺少的器材是。
(2)在验证机械能守恒定律时，如果以v2/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是，才能验证机械能守恒定律，其斜率等于的数值。
(3)在做“验证机械能守恒定律”的实验时，用打点计时器打出纸带如图3所示，其中A点为打下的第一个点，0、1、2……为连续的计数点。现测得两相邻计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T。根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔，可以求出此实验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为_________。在打第5号计数点时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为________。要验证机械能守恒定律，为减小实验误差，应选择打下第_________号和第__________号计数点之间的过程为研究对象。
(4)某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图4所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg。
①打点计时器打出B点时，重锤下落的速度VB=m/s，重锤的动能EkB=
J。
②从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为J。
③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是。
[参考答案：(1)不必要的器材有：秒表、低压直流电源、天平。缺少的器材是低压交流电源、重锤、刻度尺。(2)通过原点的直线、g.(3)(s6+s5+s4-s3-s2–s1)/9T2，
(s5+s6)/2T，1、5.(4)①1.175，0.69，0.69②0.69，③机械能守恒。]
用打点计时器测速度范文第2篇
关键词：实验；实验装置；双原理；实验技能
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）12-0011-4
物理学是一门实验科学，物理实验及其教学是物理教学的重要组成部分。要更好地进行实验教学和学习物理学科知识，学生仅仅明确实验的目的和内容是不够的，理解和掌握实验原理是有效提高学生实验技能，培养学生实验创新能力的关键。广义的实验原理包括物理实验原理和实验装置器材原理两部分。在物理实验教学中，学生往往更注重对物理实验的知识性原理的理解，而忽视了对实验装置原理的把握。
教学实践表明：加强实验装置原理的教学，实施中学物理实验“双原理”策略，不仅符合物理科学方法教育“知法并行”教学模式的指导原则，而且可以真正落实三维目标中知识与技能的实验教学策略；不仅可以促使学生更好的学习物理学科知识，还可以加强学生的实验技能，使其合理地选择实验器材，抓住实验要点并进行正确操作；不仅让学生知其然，更知其所以然。因此，对物理实验双原理的分析和掌握，可以有效地提高学生对实验的掌握程度以及实验设计能力。
1 运动学中速度测定的双原理实验探究
运动学中的速度测定是中学物理典型的力学双原理实验，速度的测定体现了“无限逼近”的极限思想，本文着重介绍用打点计时器测速度。尽管打点计时器测速度的实验简单，但在中学物理实验中起着重要的作用，为高中物理测量加速度和探究牛顿第二定律、动能定理和机械能守恒定律等一系列实验打下基础。
明确了量热筒的原理，学生将对焦耳定律验证实验有一个更全面的认识[7]，通过对量热筒防止热量散失构造的掌握，学生可以自主创新，利用身边器材自行设计制作简易量热筒等实验器材，这也在一定程度上对培养学生实验创新能力起一定的作用。
4 结束语
以上典型实验原理及其实验装置原理的讨论和阐述，充分说明了实验装置原理和实验知识性原理在物理实验中有着同等重要的地位。物理教师在“知法并行”的教学模式下，践行物理实验“双原理”教学策略，在实验教学中，从实验仪器装置原理和实验知识原理入手，让学生切实掌握该实验的双原理并理解其重要性，不仅可以加深学生对每个实验的认识，提高实验的教学效率，让学生在物理实验中获得乐趣，也是学生更好地掌握物理学科知识的有力促进。学生在物理实验教学中，不仅获得物理理论知识的熏陶，也掌握了一定的实验技能，即切切实实落实三维教学目标中的“知识”和“技能”目标，并在一定基础上培养了学生的实验创新能力。因此，中学物理实验“双原理”的教学策略是提高中学物理实验教学质量的有效途径。
参考文献：
[1]山东省教学研究室.物理实验报告册（必修1）[M].济南：山东教育出版社， 2006.
[2]王兴乃.中学物理实验（上）[M].北京：广播出版社，1983：198―204.
[3]尹腾.打点计时器的正确使用与调整[J].中专物理教学，1998， 6（1）：28.
[4]徐双华.滑动变阻器的使用[J].同学少年，2007（11）：24―25.
[5]熊建新.用量热器定量实验验证焦耳定律[J]. 物理通报， 2014（21）：67―69.
用打点计时器测速度范文第3篇
关键词： 高考试题；高考物理改革；变化
某天，在一理发店内，我正在修理我的头发。年轻理发师很乐意和他的顾客（我）交流：头发，如果从表面上看，其实差别很小，如果不仔细，怎么理都一样，就是一个好看就得了；但是，如果从专业的角度看，就很不一样。因为头发有内、外两条线；我们平时只是注重外线，看看起来是否觉得顺眼而已，但是理发师要想提高自己的手艺，还必须特别注意头发的内线……听着这看起来很不起眼的年轻理发师的话，我不由得想到了我们的新课程改革。
物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。其基本方法是考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律，并为人类所应用，来解决实际问题。作为高中物理教学，肯定要抓住物理学最基本的特征和要求，结合我们学生的实际情况，来让我们的学生能掌握好物理知识，并能很好的解决他们所遇到的问题。所以我们在平时教学中就是学生培养自己这方面的能力，怎样培养呢？方法很多，每个人也有自己不同的策略。这里，我就我自己的思考和实际谈谈一点看法。
从人类“直立行走”发展到今天的“太空行走、深海探秘……”，我们的科学研究飞速发展，物理知识是我们达到今天高度的有力支撑。作为高中的物理教学，就从模型上给了比较粗糙的解释，作为高考的一个方向，是我们教学中必须解决的问题。实际事例，就是我们所说的外型，也就是表像；相应的物理知识，不用说就是内线，也就是本质。如果我们在平时的教学中，让学生理解到物理知识的本质，必然会让学生能有深刻的理解，能透过现象，找到事物的本质。
比如， 2011年高考重庆卷理科综合物理试题23题：
有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻R。绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻，若橡胶带匀速运动时，电压表读数为U，求：
⑴橡胶带匀速运动的速率；
⑵电阻R消耗的电功率；
⑶一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。
当我们学习完人民教育出版社高中物理选修3-2《电磁感应》后，就可以和同学们进行共同分析。本题目的表象为：可测速的跑步机，能够测量速度。其本质则有：1、测速原理是电磁感应中的平动切割磁感应线，产生感应电动势。2、根据电路的连结情况，通过电压表的读数，知道速度大小。3、根据匀速运动、能量关系能够找到做功情况。
用打点计时器测速度范文第4篇
关键词：高中物理，实验教学，评价
1.引言
进入21世纪以来，以提高学生综合素质为理念的基础教育课程改革在我国各地的高中学校普遍受到重视和全面展开。在这种背景下，教学评价改革是整个基础教育课程改革体系中的核心问题之一。这次课改的评价目标是要建立与素质教育理念相一致的评价与考试制度以促进学生全面发展，而且也取得了初步成效，但离预期想要达到的目标还有相当一段距离。
新课改下，高中物理实验教学的评价重点是看是否利于培养学生的物理实验能力和实验素养，是否能帮助学生掌握基本的物理实验方法，不仅看重实验结果的正确与否，还重点关注学生在整个实验过程中的表现和参与程度。而传统的物理实验教学评价内容大多集中在了对学生实验结果的评价上，忽视了对实验过程的评价，这显然与新课改的教育理念相悖。有鉴于此，笔者以解读《普通高中物理课程标准（实验）》对高中物理实验教学的要求和分析当前高中物理实验教学评价中存在问题为基础，提出了完善高中物理实验教学评价制度的对策。
2.当前高中物理实验教学评价中存在的问题
1.对物理实验教学评价的重要性认识不足
受传统应试教育观念的影响，我国高中的实际物理教学普遍存在着只重视属于高考认知内容的教学，而对于要花费不少时间、精力的实验教学中的能力目标和素养目标还只停留在理论阶段，这直接造成了对它的评价显得不那么重要。导致这一问题的主要原因可能是由于虽然国家实行了基础教育改革，强调素质教育，但高考制度并没有发生本质改变，而且就当前的教育现状来看，高考制度还将会长期存在下去。
虽然有相当一部分有见地的高中物理教师呼吁提高物理实验操作在学生成绩考核中的比重，但真正能应用到实际中的普通高中学校却寥寥无几。学校担心实施物理实验教学评价会挤占学生学习理论课程的时间，拖慢正常的学习进度，而学生则因为实验在最终的成绩考核评价中“地位”较低而缺乏兴趣，没有了实验教学评价存在的必要性，评价的作用自然就无法发挥出来。如果学校和教师不重视物理实验教学评价，不了解学生的物理实验能力和素养，那么也就不知道自己在实验教学中需要改进的地方，物理实验教学就容易流于形式，教学实践水平也就难以提高。与此同时，如果学生不能认识到物理实验教学的重要性，那么就会缺乏学习兴趣，导致不能全面认识自己的能力，也就更谈不上从中获益了。
2.对实验教学评价方法的使用过于单一
大部分学校和超过一半的高中物理教师都认为通过一次统一考试的形式就已经能够完整地评价学生。但任何统一的考试形式，无论题目设计地多么合理，都无法避免用一次学习结果的成绩来评价整个学习过程的固有缺陷。这会使得《普通高中物理课程标准（实验）》中能力等目标是否完成不能得到很好的检验，进而造成学生的物理实验能力和素养无法得到真正有效地提高，学校和教师只重视学生能否设计出一套合理的实验方案以便应付高考。尽管有一些高中物理教师认识到了物理实验教学评价的重要性，但在选择评价方式时还是习惯于用纸面上的试题来考核实验原理、步骤和注意事项等，并没有真正采用其他评价方法对学生在整个实验过程中的表现进行客观评价。当前的物理实验教学评价方法过于单一，只重视考试分数，而忽视了对学生平时表现的定性评价，久而久之，学生就会对锻炼自己的实验操作能力失去兴趣，只在意写出一份漂亮的实验方案或实验报告，却不再思考物理实验背后的真正意义，也就自然达不到通过实验来促进自己全面发展的目的。
此外，评价方法的单一造成评价主体完全由教师承担，学生自评和互评的机会较少。物理实验往往是分小组进行的，最了解学生实验表现的也是他自己和与他一起参与实验的组员。因此，只由教师评价得出的结论就可能会存在偏差。
3.完善高中物理实验教学评价制度的对策
1.给出明确的实验教学评价目标
目标是物理实验教学应达到的成效。实验教学评价目标应从结果和过程两个方面考虑，除了与实验结论直接相关的实验结果评价目标外，还应制定与学生实验过程中的表现、实践动手能力、实验仪器和方法的掌握情况等相关的实验过程评价目标，不局限于为了得到实验结论而实验。
例如在进行必修1第一章第四节《用打点计时器测速度》（以下均为人教版）的实验教学时，实验结果评价目标是考察学生是否能够正确测得物体运动时的平均速度和近似瞬时速度，而过程评价目标则跳出了实验结论，可以考察学生对打点计时器结构和原理的认识、其整个实验过程是否严格遵守打点计时器的操作规程等。又例如在进行必修1第四章第二节《探究加速度与力、质量的关系》的实验教学时，实验结果评价目标是考察学生是否能够正确得到加速度与力、质量之间的关系，而过程评价目标则可以考察学生对控制变量法这一科学实验方法的理解和掌握情况，可以让学生用控制变量法设计其他物理实验。
2.创设生动的物理实验教学评价情境
物理实验要求严谨，其评价结果也比较抽象，给人以冰冷的感觉，这就要求教师在实验教学评价中要创造生动的评价情境，把抽象的评价指标转换成学生易于理解的形式，从而辅助学生了解自己参与实验过程中的不足，帮助他们进行有针对性地提高。
例如在评价实验“验证力的平行四边形定则”时，为了加深学生对最终评价结果的理解，教师可以先对各个小组的实验步骤进行拍照等形式的记录，然后在用多媒体课件的形式向全班展示每个小组的实验表现。通过对不同小组实验过程和步骤的对比展示，可以让学生了解到别人优秀在哪里，我哪里有不足，这样得到的评价结果也更易让大家信服。例如小组A和小组B的实验步骤基本相同，但小组A在验证实验开始前增加了对弹簧测力计是否良好的检查（观察其初始状态是否在零刻度附近），而小组B直接就开始了验证实验，因此，即使两个小组的最终实验结论一致，小组A的实验评价成绩也应该因其更具严谨性而较高。
3.提高评价主体的多元性
新课改强调学生的自主探究和合作交流。物理实验教学的评价主体除了教师外，还可以通过增加学生自评和实验小组成员互评的方式来增加评价结论的真实性。
例如在进行必修2第五章第九节《验证机械能守恒定律》的实验教学时，教师可以提前制定好评价量表（如表1所示）并向学生说明评价标准。每位学生一份评价量表来评价自己和小组其他成员的表现。实验结束后，各个小组可以采用简均值的方法计算出本小组成员的同伴评分得分，而教师则要根据观察到的学生表现来给出教师评价得分。
评价项目评价标准分值自我评分同伴评分教师评分
安装仪器打点计时器在支架上是否固定牢靠，其导线与电源连接是否正确（电磁打点计时器）15
挂置重物重物的静止位置应靠近打点计时器15
自由下落先接通电源再松开纸带15
测出高度选取合适的几个连续点，并用刻度尺测出它们相对第一个点的下落高度15
计算速度用v=（hn+1-hn-1）/2T计算出各个点的瞬时速度20
计算能量变化计算各点对应的势能减少量和动能增加量，进行比较20
实验时间得分
4.结束语
总之，只有加强对高中物理实验教学评价的研究，并不断对其加以完善，才能真正适应新课改对建立与素质教育理念相一致的教学评价制度要求，也才能真正发挥物理实验教学的价值。
参考文献
[1]吴纲.现代教育评价教程[M].北京：北京大学出版社，2008
[2]薛猛.高中物理实验教学现状调查与改革探析[D].山东师范大学.2007
用打点计时器测速度范文第5篇
教学设计是运用系统方法确定教学目标和分析教学问题，建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程。我认为，新课程教学设计至少应包含下列步骤：（1）确定教学“三维”目标；（2）分析教学内容、确定重点问题；（3）分析学生状况、创设问题情境；（4）设计和选择指导学生探究的教学策略；（5）设计和选择指导学生完善知识结构的教学策略；（6）对教学设计的反思与评价。
下面以高一教材第一章第五节《速度改变快慢的描述――加速度》为例加以说明：
1、确定教学“三维”目标。A、知识目标：（1）理解加速度的概念，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。（2）知道加速度是矢量，知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致，知道加速度方向与速度方向相同或相反时，结果是速度随时间增加或减少。知道加速度跟速度改变量的区别。（3）知道什么是匀变速直线运动，知道匀变速直线运动是加速度大小和方向都不变的运动。B、能力目标：通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的分析比较，提高学生的比较、分析问题的能力，培养学生逻辑思维能力。C、德育目标：培养学生善于区分事物的能力及学生的抽象思维能力。
2、分析教学内容、确定重点问题。加速度是力学中的重要概念之一，它是运动学与动力学的桥梁，也是高中一年级物理课中比较难懂的概念，它比速度的概念还抽象。对加速度的概念及物理意义的理解，是本节课的重点。学生对“速度的大小与加速度的大小没有直接的关系，速度变化大，加速度不一定大”的理解有一定的困难，这是本节的难点。
3、分析学生状况、创设问题情境。在引入加速度的说法时，基于学生接受能力不是太强，让学生首先感受。让他们感受的第一层是运动物体有速度，第二层是运动物体速度有变化，第三层是运动物体的速度变化有快有慢。从而自然地引入“加速度”这个物理量来描述运动物体的速度变化快慢程度。［多媒体动画］例举物体的运动：①火车进站，②公共汽车启动，③骑自行车加速运动,请学生观察、分析得出：物体有速度、速度在变化。［提问］：哪个物体的速度改变要快一些呢？［学生活动设计（分组讨论）］如果物体的运动速度同样从零加速到5m/s，运动时间有一定的差异，让学生体会速度的变化有快慢问题。
4、设计和选择指导学生探究的教学策略。要得出加速度概念遇到的第一个问题是，分析所需的一系列速度值从何而来？大多数教师只是提供一堆现有数据给学生，由此归纳得出结论。这种方法虽然有效，但它缺乏科学性和可靠性，学生会误以为教师在“造假”。为避免这种不必要的质疑，为了让学生接触科学的真实，应让学生实际测量，现场采集数据。必须要设计一个实验，在较短的时间内准确地测出一组速度值，然后学生才可以清晰地比较这两个小球的速度变化的快慢情况。如何测出物体运动的速度呢？由于实验室没有现成的测速度的仪器。教材在第二章第一节才正式使用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律，因此这里不宜使用打点计时器。所以，提供给学生的仪器是气垫导轨和光电计时器，比较两个小球的速度变化的快慢。教师向学生说明用挡光片的宽度除以时间即为物体在挡光处的瞬时速度，记下相邻两个光电门所记录的时间，可以算出时间段，这样既测出了某个位置的速度，又测出了两个速度变化所用的时间，就可以比较速度变化的快慢了。［学生活动设计（实验操作）］①在老师已介绍实验装置和实验原理的基础上，学生亲自动手完成实验操作并记录数据。实验中，一只小球在轨道上的速度在慢慢增大，另一只小球在轨道上的速度增大得较快。②分析实验数据，定量比较单位时间内速度的改变量。对于比较速度变化的快慢该以什么为依据，可以让学生分组讨论，组长发表意见。教师引导，归纳得出加速度概念。
