一、教學目標
1.知道兩種打點計時器構造,能夠區分兩種打點計時器;理解打點計時器原理;知道打點計時器使用步驟,能夠正確打出紙帶。能對紙帶進行分析,求出速度和加速度。
2.通過打點計時器的練習使用,提高動手操作能力。
3.感受打點計時器的巧妙設計思路,體會物理原理在解決實際問題中的指導作用,增強將物理知識應用於實際生活的意識。
二、教學重難點
【重點】打點計時器的使用方法。
【難點】正確使用打點計時器打出紙帶,分析系統誤差。
三、教學過程
環節一:導入新課
上課時讓同學們把教材合上,觀察封面上展示頻閃照片,請同學們回答蘋果的時間和位移特點,思考得出他們時間間隔相同,但是位移間隔不同。教師引導:這樣的照片能夠更好地研究物體的運動,在我們實驗室中也有能夠拍攝出相同"照片"的實驗儀器,引入課題——《打點計時器》。
環節二:新課講授
1.認識兩種打點計時器:
讓學生自主閱讀說明書,明確兩種打點計時器的結構,各部分的名稱,教師總結。
教師提問:兩種打點計時器的工作原理相同嗎?教師演示分別將兩種打點計時器接入電源,各打出一條紙帶,讓學生觀察整個實驗過程和打出後的紙帶並比較
學生此時可能得出:在電磁打點計時器使用時接在學生電源上,電火花計時器接在220v的交流電上,電磁打點計時器使用時,有振針上下振動打點,但是電火花計時器卻沒有。
教師總結電磁打點計時器和電火花計時器原理:
①電磁打點計時器在4-6v電壓下使用,每隔0.02s打一個點,線圈產生的交變磁場使振動片磁化,振動片的一端位於永久磁鐵的磁場中,由于振動片的磁極隨著電流方向的改變而不斷變化,在永久磁鐵的作用下振動片將上下振動並讓複寫紙在紙帶上打出點。
②電火花打點計時器的工作電壓是220V的交流電,頻率為50Hz,每隔0.02s打一個點,電火花打點計時器用墨粉和電火花打點。墨粉盤夾在紙帶和放電針之間,當按下脈衝輸出開關時會產生高溫電火花,高溫電火花可以使墨粉汽化在紙帶上從而打出點跡。
學習打點計時器構造、原理後,教師提問:打點計時器記錄了哪些信息?打點計時器接在直流電中能否使用?請學生思考並直接回答:記錄了位移和時間間隔;直流電中不能使用。
2.練習使用打點計時器:
教師再次演示使用電磁打點計時器,請學生觀察操作,並自主歸納操作步驟:
①將打點計時器固定,並將紙帶裝好
②先啟動電源,再水平拉動紙帶,紙帶上打出點跡,隨後關閉電源。
學生根據實驗步驟,練習使用打點計時器打點。
教師巡視,指導學生出現的問題。
如振針打的點不清晰或打不出點可能有哪些情況?怎樣調節?
學生回答,老師補充:
①可能是複寫紙該換新的了。
②如果振動片振動較大仍打不出點,可以調整振針長度,直至打出點為止。但也要注意,若振針向下調節過長,則打點的聲音過大,容易出現拖尾或雙點現象。