用打點計時器測速度
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用打點計時器測速度范文第1篇
(一)知識與技能
2、掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理。
(二)過程與方法
通過用紙帶與打點計時器來驗證機械能守恒定律，體驗驗證過程和物理學的研究方法。
(三)情感、態度與價值觀
通過實驗驗證，體會學習的快樂，激發學習的興趣;通過親身實踐，樹立“實踐是檢驗真理的唯一標準”的科學觀。培養學生的觀察和實踐能力，培養學生實事求是的科學態度。
教學重點
掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理。
教學難點
驗證機械能守恒定律的誤差分析及如何減小實驗誤差的方法。
教學方法
教師啟發、引導，學生自主設計實驗方案，親自動手實驗，并討論、交流學習成果。
教學工具
重物、電磁打點計時器以及紙帶，復寫紙片，低壓電源及兩根導線，鐵架臺和鐵夾，刻度尺，小夾子。
教學過程
(一)課前準備
教師活動：課前布置學生預習本節實驗。下發預習提綱，重點復習下面的三個問題：
1、推導出機械能守恒定律在本實驗中的具體表達式。
在圖1中，質量為m的物體從O點自由下落，以地作零重力勢能面，下落過程中任意兩點A和B的機械能分別為：
EA=，EB=
如果忽略空氣阻力，物體下落過程中的機械能守恒，于是有
EA=EB，即=
上式亦可寫成
該式左邊表示物體由A到B過程中動能的增加，右邊表示物體由A到B過程中重力勢能的減少。等式說明，物體重力勢能的減少等于動能的增加。為了方便，可以直接從開始下落的O點至任意一點(如圖1中A點)來進行研究，這時應有：----本實驗要驗證的表達式，式中h是物體從O點下落至A點的高度，vA是物體在A點的瞬時速度。
2、如何求出A點的瞬時速度vA?
根據做勻加速運動的物體在某一段時間t內的平均速度等于該時間中間時刻的瞬時速度可求出A點的瞬時速度vA。
圖2是豎直紙帶由下而上實際打點后的情況。從O點開始依次取點1，2，3，……圖中s1，s2，s3，……分別為0～2點，1～3點，2～4點……各段間的距離。
根據公式，t=2×0.02s(紙帶上任意兩個相鄰的點間所表示的時間都是0.02s)，可求出各段的平均速度。這些平均速度就等于是1，2，3，……各點相對應的瞬時速度v1，v2，v3，…….例如：
量出0～2點間距離s1，則在這段時間里的平均速度，這就是點1處的瞬時速度v1。依次類推可求出點2，3，……處的瞬時速度v2，v3，……。
3、如何確定重物下落的高度?
圖2中h1，h2，h3，……分別為紙帶從O點下落的高度。
根據以上數值可以計算出任意點的重力勢能和動能，從而驗證機械能守恒定律。
學生活動：學生看書明確實驗的各項任務及實驗儀器。復習《用打點計時器測速度》的實驗，掌握用打點計時器測量勻變速直線運動速度的方法。
(二)進行新課
教師活動：在學生開始做實驗之前，老師應強調如下幾個問題：
1、該實驗中選取被打點紙帶應注意兩點：一是第一點O為計時起點，O點的速度應為零。怎樣判別呢?
2、是否需要測量重物的質量?
3、在架設打點計時器時應注意什么?為什么?
4、實驗時，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣?為什么?
5、測量下落高度時，某同學認為都必須從起始點算起，不能弄錯。他的看法正確嗎?為了減小測量h值的相對誤差，選取的各個計數點要離起始點適當遠些好，還是近些好?
學生活動：思考老師的問題，討論、交流。選出代表發表見解。
1、因為打點計時器每隔0.02s打點一次，在最初的0.02s內物體下落距離應為0.002m，所以應從幾條紙帶中選擇第一、二兩點間距離接近兩年2mm的紙帶進行測量;二是在紙帶上所選的點就是連續相鄰的點，每相鄰兩點時間間隔t=0.02s.
2、因為不需要知道物體在某點動能和勢能的具體數值，所以不必測量物體的質量m，而只需驗證就行了。
3、打點計時器要豎直架穩，使其兩限位孔在同一豎直平面內，以盡量減少重物帶著紙帶下落時所受到的阻力作用。
4、必須先接通電源，讓打點計時器正常工作后才能松開紙帶讓重物下落。
5、這個同學的看法是正確的。為了減小測量h值的相對誤差，選取的各個計數點要離起始點適當遠些好。
教師活動：聽取學生匯報，點評，幫助學生解決困難。
學生活動：學生進行分組實驗。
課余作業
1、完成實驗報告。
2、完成如下思考題：
(1)為進行“驗證機械能守恒定律”的實驗，有下列器材可供選用：鐵架臺，打點計時器，復寫紙，紙帶，秒表，低壓直流電源，導線，電鍵，天平。其中不必要的器材有：
;缺少的器材是。
(2)在驗證機械能守恒定律時，如果以v2/2為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出的圖線應是，才能驗證機械能守恒定律，其斜率等于的數值。
(3)在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，用打點計時器打出紙帶如圖3所示，其中A點為打下的第一個點，0、1、2……為連續的計數點。現測得兩相鄰計數點之間的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知相鄰計數點間的打點時間間隔均為T。根據紙帶測量出的距離及打點的時間間隔，可以求出此實驗過程中重錘下落運動的加速度大小表達式為_________。在打第5號計數點時，紙帶運動的瞬時速度大小的表達式為________。要驗證機械能守恒定律，為減小實驗誤差，應選擇打下第_________號和第__________號計數點之間的過程為研究對象。
(4)某次“驗證機械能守恒定律”的實驗中，用6V、50Hz的打點計時器打出的一條無漏點的紙帶，如圖4所示，O點為重錘下落的起點，選取的計數點為A、B、C、D，各計數點到O點的長度已在圖上標出，單位為毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重錘質量為1kg。
①打點計時器打出B點時，重錘下落的速度VB=m/s，重錘的動能EkB=
J。
②從開始下落算起，打點計時器打B點時，重錘的重力勢能減小量為J。
③根據紙帶提供的數據，在誤差允許的范圍內，重錘從靜止開始到打出B點的過程中，得到的結論是。
[參考答案：(1)不必要的器材有：秒表、低壓直流電源、天平。缺少的器材是低壓交流電源、重錘、刻度尺。(2)通過原點的直線、g.(3)(s6+s5+s4-s3-s2–s1)/9T2，
(s5+s6)/2T，1、5.(4)①1.175，0.69，0.69②0.69，③機械能守恒。]
用打點計時器測速度范文第2篇
關鍵詞：實驗；實驗裝置；雙原理；實驗技能
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2015）12-0011-4
物理學是一門實驗科學，物理實驗及其教學是物理教學的重要組成部分。要更好地進行實驗教學和學習物理學科知識，學生僅僅明確實驗的目的和內容是不夠的，理解和掌握實驗原理是有效提高學生實驗技能，培養學生實驗創新能力的關鍵。廣義的實驗原理包括物理實驗原理和實驗裝置器材原理兩部分。在物理實驗教學中，學生往往更注重對物理實驗的知識性原理的理解，而忽視了對實驗裝置原理的把握。
教學實踐表明：加強實驗裝置原理的教學，實施中學物理實驗“雙原理”策略，不僅符合物理科學方法教育“知法并行”教學模式的指導原則，而且可以真正落實三維目標中知識與技能的實驗教學策略；不僅可以促使學生更好的學習物理學科知識，還可以加強學生的實驗技能，使其合理地選擇實驗器材，抓住實驗要點并進行正確操作；不僅讓學生知其然，更知其所以然。因此，對物理實驗雙原理的分析和掌握，可以有效地提高學生對實驗的掌握程度以及實驗設計能力。
1 運動學中速度測定的雙原理實驗探究
運動學中的速度測定是中學物理典型的力學雙原理實驗，速度的測定體現了“無限逼近”的極限思想，本文著重介紹用打點計時器測速度。盡管打點計時器測速度的實驗簡單，但在中學物理實驗中起著重要的作用，為高中物理測量加速度和探究牛頓第二定律、動能定理和機械能守恒定律等一系列實驗打下基礎。
明確了量熱筒的原理，學生將對焦耳定律驗證實驗有一個更全面的認識[7]，通過對量熱筒防止熱量散失構造的掌握，學生可以自主創新，利用身邊器材自行設計制作簡易量熱筒等實驗器材，這也在一定程度上對培養學生實驗創新能力起一定的作用。
4 結束語
以上典型實驗原理及其實驗裝置原理的討論和闡述，充分說明了實驗裝置原理和實驗知識性原理在物理實驗中有著同等重要的地位。物理教師在“知法并行”的教學模式下，踐行物理實驗“雙原理”教學策略，在實驗教學中，從實驗儀器裝置原理和實驗知識原理入手，讓學生切實掌握該實驗的雙原理并理解其重要性，不僅可以加深學生對每個實驗的認識，提高實驗的教學效率，讓學生在物理實驗中獲得樂趣，也是學生更好地掌握物理學科知識的有力促進。學生在物理實驗教學中，不僅獲得物理理論知識的熏陶，也掌握了一定的實驗技能，即切切實實落實三維教學目標中的“知識”和“技能”目標，并在一定基礎上培養了學生的實驗創新能力。因此，中學物理實驗“雙原理”的教學策略是提高中學物理實驗教學質量的有效途徑。
參考文獻：
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用打點計時器測速度范文第3篇
關鍵詞： 高考試題；高考物理改革；變化
某天，在一理發店內，我正在修理我的頭發。年輕理發師很樂意和他的顧客（我）交流：頭發，如果從表面上看，其實差別很小，如果不仔細，怎么理都一樣，就是一個好看就得了；但是，如果從專業的角度看，就很不一樣。因為頭發有內、外兩條線；我們平時只是注重外線，看看起來是否覺得順眼而已，但是理發師要想提高自己的手藝，還必須特別注意頭發的內線……聽著這看起來很不起眼的年輕理發師的話，我不由得想到了我們的新課程改革。
物理學是研究物質世界最基本的結構、最普遍的相互作用、最一般的運動規律及所使用的實驗手段和思維方法的自然科學。其基本方法是考察事物的形態和變化，總結研究它們的規律，并為人類所應用，來解決實際問題。作為高中物理教學，肯定要抓住物理學最基本的特征和要求，結合我們學生的實際情況，來讓我們的學生能掌握好物理知識，并能很好的解決他們所遇到的問題。所以我們在平時教學中就是學生培養自己這方面的能力，怎樣培養呢？方法很多，每個人也有自己不同的策略。這里，我就我自己的思考和實際談談一點看法。
從人類“直立行走”發展到今天的“太空行走、深海探秘……”，我們的科學研究飛速發展，物理知識是我們達到今天高度的有力支撐。作為高中的物理教學，就從模型上給了比較粗糙的解釋，作為高考的一個方向，是我們教學中必須解決的問題。實際事例，就是我們所說的外型，也就是表像；相應的物理知識，不用說就是內線，也就是本質。如果我們在平時的教學中，讓學生理解到物理知識的本質，必然會讓學生能有深刻的理解，能透過現象，找到事物的本質。
比如， 2011年高考重慶卷理科綜合物理試題23題：
有人設計了一種可測速的跑步機，測速原理如圖所示，該機底面固定有間距為L、長度為d的平行金屬電極。電極間充滿磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，且接有電壓表和電阻R。絕緣橡膠帶上鍍有間距為d的平行細金屬條，磁場中始終僅有一根金屬條，且與電極接觸良好，不計金屬電阻，若橡膠帶勻速運動時，電壓表讀數為U，求：
⑴橡膠帶勻速運動的速率；
⑵電阻R消耗的電功率；
⑶一根金屬條每次經過磁場區域克服安培力做的功。
當我們學習完人民教育出版社高中物理選修3-2《電磁感應》后，就可以和同學們進行共同分析。本題目的表象為：可測速的跑步機，能夠測量速度。其本質則有：1、測速原理是電磁感應中的平動切割磁感應線，產生感應電動勢。2、根據電路的連結情況，通過電壓表的讀數，知道速度大小。3、根據勻速運動、能量關系能夠找到做功情況。
用打點計時器測速度范文第4篇
關鍵詞：高中物理，實驗教學，評價
1.引言
進入21世紀以來，以提高學生綜合素質為理念的基礎教育課程改革在我國各地的高中學校普遍受到重視和全面展開。在這種背景下，教學評價改革是整個基礎教育課程改革體系中的核心問題之一。這次課改的評價目標是要建立與素質教育理念相一致的評價與考試制度以促進學生全面發展，而且也取得了初步成效，但離預期想要達到的目標還有相當一段距離。
新課改下，高中物理實驗教學的評價重點是看是否利于培養學生的物理實驗能力和實驗素養，是否能幫助學生掌握基本的物理實驗方法，不僅看重實驗結果的正確與否，還重點關注學生在整個實驗過程中的表現和參與程度。而傳統的物理實驗教學評價內容大多集中在了對學生實驗結果的評價上，忽視了對實驗過程的評價，這顯然與新課改的教育理念相悖。有鑒于此，筆者以解讀《普通高中物理課程標準（實驗）》對高中物理實驗教學的要求和分析當前高中物理實驗教學評價中存在問題為基礎，提出了完善高中物理實驗教學評價制度的對策。
2.當前高中物理實驗教學評價中存在的問題
1.對物理實驗教學評價的重要性認識不足
受傳統應試教育觀念的影響，我國高中的實際物理教學普遍存在著只重視屬于高考認知內容的教學，而對于要花費不少時間、精力的實驗教學中的能力目標和素養目標還只停留在理論階段，這直接造成了對它的評價顯得不那么重要。導致這一問題的主要原因可能是由于雖然國家實行了基礎教育改革，強調素質教育，但高考制度并沒有發生本質改變，而且就當前的教育現狀來看，高考制度還將會長期存在下去。
雖然有相當一部分有見地的高中物理教師呼吁提高物理實驗操作在學生成績考核中的比重，但真正能應用到實際中的普通高中學校卻寥寥無幾。學校擔心實施物理實驗教學評價會擠占學生學習理論課程的時間，拖慢正常的學習進度，而學生則因為實驗在最終的成績考核評價中“地位”較低而缺乏興趣，沒有了實驗教學評價存在的必要性，評價的作用自然就無法發揮出來。如果學校和教師不重視物理實驗教學評價，不了解學生的物理實驗能力和素養，那么也就不知道自己在實驗教學中需要改進的地方，物理實驗教學就容易流于形式，教學實踐水平也就難以提高。與此同時，如果學生不能認識到物理實驗教學的重要性，那么就會缺乏學習興趣，導致不能全面認識自己的能力，也就更談不上從中獲益了。
2.對實驗教學評價方法的使用過于單一
大部分學校和超過一半的高中物理教師都認為通過一次統一考試的形式就已經能夠完整地評價學生。但任何統一的考試形式，無論題目設計地多么合理，都無法避免用一次學習結果的成績來評價整個學習過程的固有缺陷。這會使得《普通高中物理課程標準（實驗）》中能力等目標是否完成不能得到很好的檢驗，進而造成學生的物理實驗能力和素養無法得到真正有效地提高，學校和教師只重視學生能否設計出一套合理的實驗方案以便應付高考。盡管有一些高中物理教師認識到了物理實驗教學評價的重要性，但在選擇評價方式時還是習慣于用紙面上的試題來考核實驗原理、步驟和注意事項等，并沒有真正采用其他評價方法對學生在整個實驗過程中的表現進行客觀評價。當前的物理實驗教學評價方法過于單一，只重視考試分數，而忽視了對學生平時表現的定性評價，久而久之，學生就會對鍛煉自己的實驗操作能力失去興趣，只在意寫出一份漂亮的實驗方案或實驗報告，卻不再思考物理實驗背后的真正意義，也就自然達不到通過實驗來促進自己全面發展的目的。
此外，評價方法的單一造成評價主體完全由教師承擔，學生自評和互評的機會較少。物理實驗往往是分小組進行的，最了解學生實驗表現的也是他自己和與他一起參與實驗的組員。因此，只由教師評價得出的結論就可能會存在偏差。
3.完善高中物理實驗教學評價制度的對策
1.給出明確的實驗教學評價目標
目標是物理實驗教學應達到的成效。實驗教學評價目標應從結果和過程兩個方面考慮，除了與實驗結論直接相關的實驗結果評價目標外，還應制定與學生實驗過程中的表現、實踐動手能力、實驗儀器和方法的掌握情況等相關的實驗過程評價目標，不局限于為了得到實驗結論而實驗。
例如在進行必修1第一章第四節《用打點計時器測速度》（以下均為人教版）的實驗教學時，實驗結果評價目標是考察學生是否能夠正確測得物體運動時的平均速度和近似瞬時速度，而過程評價目標則跳出了實驗結論，可以考察學生對打點計時器結構和原理的認識、其整個實驗過程是否嚴格遵守打點計時器的操作規程等。又例如在進行必修1第四章第二節《探究加速度與力、質量的關系》的實驗教學時，實驗結果評價目標是考察學生是否能夠正確得到加速度與力、質量之間的關系，而過程評價目標則可以考察學生對控制變量法這一科學實驗方法的理解和掌握情況，可以讓學生用控制變量法設計其他物理實驗。
2.創設生動的物理實驗教學評價情境
物理實驗要求嚴謹，其評價結果也比較抽象，給人以冰冷的感覺，這就要求教師在實驗教學評價中要創造生動的評價情境，把抽象的評價指標轉換成學生易于理解的形式，從而輔助學生了解自己參與實驗過程中的不足，幫助他們進行有針對性地提高。
例如在評價實驗“驗證力的平行四邊形定則”時，為了加深學生對最終評價結果的理解，教師可以先對各個小組的實驗步驟進行拍照等形式的記錄，然后在用多媒體課件的形式向全班展示每個小組的實驗表現。通過對不同小組實驗過程和步驟的對比展示，可以讓學生了解到別人優秀在哪里，我哪里有不足，這樣得到的評價結果也更易讓大家信服。例如小組A和小組B的實驗步驟基本相同，但小組A在驗證實驗開始前增加了對彈簧測力計是否良好的檢查（觀察其初始狀態是否在零刻度附近），而小組B直接就開始了驗證實驗，因此，即使兩個小組的最終實驗結論一致，小組A的實驗評價成績也應該因其更具嚴謹性而較高。
3.提高評價主體的多元性
新課改強調學生的自主探究和合作交流。物理實驗教學的評價主體除了教師外，還可以通過增加學生自評和實驗小組成員互評的方式來增加評價結論的真實性。
例如在進行必修2第五章第九節《驗證機械能守恒定律》的實驗教學時，教師可以提前制定好評價量表（如表1所示）并向學生說明評價標準。每位學生一份評價量表來評價自己和小組其他成員的表現。實驗結束后，各個小組可以采用簡均值的方法計算出本小組成員的同伴評分得分，而教師則要根據觀察到的學生表現來給出教師評價得分。
評價項目評價標準分值自我評分同伴評分教師評分
安裝儀器打點計時器在支架上是否固定牢靠，其導線與電源連接是否正確（電磁打點計時器）15
掛置重物重物的靜止位置應靠近打點計時器15
自由下落先接通電源再松開紙帶15
測出高度選取合適的幾個連續點，并用刻度尺測出它們相對第一個點的下落高度15
計算速度用v=（hn+1-hn-1）/2T計算出各個點的瞬時速度20
計算能量變化計算各點對應的勢能減少量和動能增加量，進行比較20
實驗時間得分
4.結束語
總之，只有加強對高中物理實驗教學評價的研究，并不斷對其加以完善，才能真正適應新課改對建立與素質教育理念相一致的教學評價制度要求，也才能真正發揮物理實驗教學的價值。
參考文獻
[1]吳綱.現代教育評價教程[M].北京：北京大學出版社，2008
[2]薛猛.高中物理實驗教學現狀調查與改革探析[D].山東師范大學.2007
用打點計時器測速度范文第5篇
教學設計是運用系統方法確定教學目標和分析教學問題，建立解決教學問題的策略方案、試行解決方案、評價試行結果和對方案進行修改的過程。我認為，新課程教學設計至少應包含下列步驟：（1）確定教學“三維”目標；（2）分析教學內容、確定重點問題；（3）分析學生狀況、創設問題情境；（4）設計和選擇指導學生探究的教學策略；（5）設計和選擇指導學生完善知識結構的教學策略；（6）對教學設計的反思與評價。
下面以高一教材第一章第五節《速度改變快慢的描述――加速度》為例加以說明：
1、確定教學“三維”目標。A、知識目標：（1）理解加速度的概念，知道加速度是表示速度變化快慢的物理量，知道它的定義、公式、符號和單位。（2）知道加速度是矢量，知道加速度的方向始終跟速度的改變量的方向一致，知道加速度方向與速度方向相同或相反時，結果是速度隨時間增加或減少。知道加速度跟速度改變量的區別。（3）知道什么是勻變速直線運動，知道勻變速直線運動是加速度大小和方向都不變的運動。B、能力目標：通過對速度、速度的變化量、速度的變化率三者的分析比較，提高學生的比較、分析問題的能力，培養學生邏輯思維能力。C、德育目標：培養學生善于區分事物的能力及學生的抽象思維能力。
2、分析教學內容、確定重點問題。加速度是力學中的重要概念之一，它是運動學與動力學的橋梁，也是高中一年級物理課中比較難懂的概念，它比速度的概念還抽象。對加速度的概念及物理意義的理解，是本節課的重點。學生對“速度的大小與加速度的大小沒有直接的關系，速度變化大，加速度不一定大”的理解有一定的困難，這是本節的難點。
3、分析學生狀況、創設問題情境。在引入加速度的說法時，基于學生接受能力不是太強，讓學生首先感受。讓他們感受的第一層是運動物體有速度，第二層是運動物體速度有變化，第三層是運動物體的速度變化有快有慢。從而自然地引入“加速度”這個物理量來描述運動物體的速度變化快慢程度。［多媒體動畫］例舉物體的運動：①火車進站，②公共汽車啟動，③騎自行車加速運動,請學生觀察、分析得出：物體有速度、速度在變化。［提問］：哪個物體的速度改變要快一些呢？［學生活動設計（分組討論）］如果物體的運動速度同樣從零加速到5m/s，運動時間有一定的差異，讓學生體會速度的變化有快慢問題。
4、設計和選擇指導學生探究的教學策略。要得出加速度概念遇到的第一個問題是，分析所需的一系列速度值從何而來？大多數教師只是提供一堆現有數據給學生，由此歸納得出結論。這種方法雖然有效，但它缺乏科學性和可靠性，學生會誤以為教師在“造假”。為避免這種不必要的質疑，為了讓學生接觸科學的真實，應讓學生實際測量，現場采集數據。必須要設計一個實驗，在較短的時間內準確地測出一組速度值，然后學生才可以清晰地比較這兩個小球的速度變化的快慢情況。如何測出物體運動的速度呢？由于實驗室沒有現成的測速度的儀器。教材在第二章第一節才正式使用打點計時器探究小車速度隨時間變化的規律，因此這里不宜使用打點計時器。所以，提供給學生的儀器是氣墊導軌和光電計時器，比較兩個小球的速度變化的快慢。教師向學生說明用擋光片的寬度除以時間即為物體在擋光處的瞬時速度，記下相鄰兩個光電門所記錄的時間，可以算出時間段，這樣既測出了某個位置的速度，又測出了兩個速度變化所用的時間，就可以比較速度變化的快慢了。［學生活動設計（實驗操作）］①在老師已介紹實驗裝置和實驗原理的基礎上，學生親自動手完成實驗操作并記錄數據。實驗中，一只小球在軌道上的速度在慢慢增大，另一只小球在軌道上的速度增大得較快。②分析實驗數據，定量比較單位時間內速度的改變量。對于比較速度變化的快慢該以什么為依據，可以讓學生分組討論，組長發表意見。教師引導，歸納得出加速度概念。
