廣東省中山市高中物理 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第三節(jié) 記錄物體運(yùn)動(dòng)的信息學(xué)案粵教版必修1.doc

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第三節(jié) 《記錄物體的運(yùn)動(dòng)信息》 一、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能 1．了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)原理，理解紙帶中包含的物體運(yùn)動(dòng)的信息(時(shí)間、位移)． 2．會(huì)安裝并使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器． 3．通過實(shí)驗(yàn)得出物體的運(yùn)動(dòng)信息。 過程與方法 1．通過自己看打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的說明書，培養(yǎng)獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力． 2．通過實(shí)驗(yàn)得出物體的 運(yùn)動(dòng)信息。 4．體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中理性思維的重要，既要?jiǎng)邮郑獎(jiǎng)幽X． 5．經(jīng)歷科學(xué)探究過程，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物體運(yùn)動(dòng)． 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1．感受打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的巧妙設(shè)計(jì)思路，體會(huì)物理原理在解決實(shí)際問題中的指導(dǎo)作用，增強(qiáng)將物理知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際的意識(shí)． 2．經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程，體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程的艱辛與喜悅，并樂于探索自然界的奧妙． 3．體驗(yàn)用圖象的方法描述物理現(xiàn)象的樂趣．培養(yǎng)用數(shù)學(xué)方法處理物理問題的意識(shí)．培養(yǎng)學(xué)生敢于創(chuàng)新和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神． 4．培養(yǎng)合作與交流的精神，有將自己的見解與他人交流的愿望，養(yǎng)成在合作中既堅(jiān)持原則又尊重他人的習(xí)慣． 二、學(xué)習(xí)重點(diǎn) 1．學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器． 2．能根據(jù)紙帶分析物體的運(yùn)動(dòng)信息 三、知識(shí)要點(diǎn) 1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理構(gòu)造 實(shí)驗(yàn)原理：（1）電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：它是利用電磁感應(yīng)原理打點(diǎn)計(jì)時(shí)的一種儀器，當(dāng)通過4—6V低壓交流電時(shí)，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便上下振動(dòng)起來，位于振片一端的振針就跟著上下振動(dòng)而打點(diǎn)，這時(shí)，如果紙帶運(yùn)動(dòng) ，振針就在紙帶上打出一系列點(diǎn)，當(dāng)交流電源頻率為50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一點(diǎn)，即打出的紙帶上每相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s。 （2）電火花計(jì)時(shí)器：它是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器。當(dāng)接通220V交流電源，按下脈沖輸出開關(guān)時(shí)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運(yùn)動(dòng)紙帶上就打出一系列點(diǎn)跡。當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)，它也是每隔0.02s打一次點(diǎn)，即打出的紙帶上每相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔也 是0.02s。 電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力小，比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差小。 打在紙帶上的點(diǎn)，記錄了紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，如果把紙帶跟物體連在一起，紙帶上的點(diǎn)就相應(yīng)地表示出運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置。 四、問題探究 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓交流電源工作，想一想能不能使用直流電源，為什么? 答：工作原理中是靠電流方向的改變來改變磁鐵的磁場(chǎng)方向，從而促使振動(dòng)片上下振動(dòng)，并且振動(dòng)片的振動(dòng)周期與電源的電流變化周期一致。若使用50 Hz的交流電，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0．02s.這個(gè)值正好是電源頻率的倒數(shù)。 五、典型例題 1.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期取決于…………………………………( ) A．交流電壓的高低 B．交流電的頻率 C．永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱 D．振針與復(fù)寫紙間的距離 答案：B 解析：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期，即振針擊打復(fù)寫紙和紙帶的周期，從它利用電磁感應(yīng)打點(diǎn)的原理可知，振針是由振片帶動(dòng)振動(dòng)的，而振片上下振動(dòng)的周期就是線圈中磁場(chǎng)變化的周期，與所用交流電源的電流方向變化周期相對(duì)應(yīng)．也就是交流電的周期，等于交流電的頻率的倒數(shù)，即若使用電源的頻率為50Hz，則交流電的周期為1/50s＝0．02s．我國(guó)使用的交流電的頻倒數(shù)，即若使用電源的頻率為50Hz，則交流電的周期為頻率統(tǒng)一為50 Hz。 2. [課堂練習(xí)] 運(yùn)動(dòng)的物體帶動(dòng)紙帶被打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打上一系列的點(diǎn),這些點(diǎn)的距離不一定相等,但這些點(diǎn)能說明 A．運(yùn)動(dòng)物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移 B．運(yùn)動(dòng)物體在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)快慢 C．運(yùn)動(dòng)物體在某時(shí)刻的位置 D．運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì) ( A B C D ) 3. 通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條紙帶上的點(diǎn)子不均勻,下列判斷正確的是 A．點(diǎn)子密集的地方物體的運(yùn)動(dòng)速度比較大 B．點(diǎn)子密集的地方物體的運(yùn)動(dòng)速度比較小 C．點(diǎn)子不均勻說明物體在做變速運(yùn)動(dòng) D．點(diǎn)子不均勻說明打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有故障 (B C ) 4.在你練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),小車拖動(dòng)紙帶并在上面打下一系列的小點(diǎn),根據(jù)你所打出紙帶,在判斷紙帶表示的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)還是變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí) A．應(yīng)通過測(cè)量紙帶表示的運(yùn)動(dòng)的全程來判斷 B．必須通過計(jì)算任意兩點(diǎn)間的平均速度來判斷 C．必須通過計(jì)算全程的平均速度來計(jì)算 D. 可以通過測(cè)量每相鄰兩點(diǎn)間的距離,看其是否相同來判斷 ( D ) 六、當(dāng)堂反饋 1．關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)痕，下列說法中正確的是（ ） A．點(diǎn)痕記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 B．點(diǎn)痕記錄了物體在不同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移 C．點(diǎn)在紙帶上的分布情況反映了物體的運(yùn)動(dòng)情況 D．根據(jù)紙帶上的點(diǎn)痕可以知道任一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度 2．在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器前應(yīng)檢查（ ） A、所用電源是否符合要求 B、紙帶是否平整 C、打點(diǎn)周期的等時(shí)性是否良好 D、復(fù)寫紙安裝是否正確 3．由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶可以直接得到（可直接測(cè)量得到，而不需經(jīng)過計(jì)算）的物理量是（ ） A、時(shí)間間隔 B、位移 C、加速度 D、平均速度 4．在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)（） A、 每打完一列點(diǎn)子就要切斷電源 B、不要移動(dòng)圓形復(fù)寫紙片的位置 C、紙帶一定要從兩限位孔穿過，并且壓在復(fù)寫紙的下面 D、側(cè)向移動(dòng)限位孔位置，在一條紙帶上可以打出兩列點(diǎn)，提高紙帶的利用率[Z&xx&k.] 5．在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)（ ） A、應(yīng)先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng) B、應(yīng)先使用紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源 C、在使紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源 D、先使紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以 6．下面是四位同學(xué)在測(cè)定勻速運(yùn)動(dòng)的小車的速度時(shí)分別打出的四條紙帶 ，紙帶上的點(diǎn)跡比較理想的是（ ）