中學生自主探究,練習使用打點計時器。
老師選幾條無點、點密、短線、不在仍然線上等有代表性的紙帶測量平均速度課后反思,用展廳展示。
交流與討論
針對問題,中學生討論實踐后回答.
問題1.電磁打點計時器中如何安放復寫紙和紙帶的位置?
生:將復寫紙套在復寫紙定位銷上,促進調節片,可調節復寫紙位置.將紙帶從復寫紙圓片下穿過.
問題2.振針打的點不清晰或打不出點可能是什么緣由如何調整?
生1:可檢測壓紙框的位置是否下降,而妨礙了震動片,振針打不到紙帶上,可將壓紙框向上壓恢復其原先位置.
生2:可能是復寫紙該換新的了.
生3:可能是震動片的振幅太小,可調整震動片的位置.
生4:可能是振針的位置太高,調整振針的位置,直至打出點為止.
生5:我選的電流在4V和6V的情況下,打點的清晰度有點差異,電流高的時侯稍清晰,所以可調初一點電流.
問題3.開啟電源打點完畢后要及時關掉電源,這樣做有哪些益處?
生:因打點計時器是按間歇工作設計的,故常年工作可能會因線圈發熱而毀壞.
投影展示:電火花計時器的紙帶安裝方式(讓中學生閱讀):對比兩種方式并解釋。
師:打點計時器記錄了什么信息?
生:時間和位移,反映物體的運動的快慢
師:使用打點計時器應注意什么事項?
中學生回答、相互補充總結。
師:我們能夠按照紙帶求出物體運動的速率?試估算
二、平均均速率和瞬時速率
師:你是怎么理解平均速率和瞬時速率關系的?
中學生回答,老師進一步解釋極限思想(比如可覺得人的臂展在三天內是不變的),滲透學習數學模型的意義。
展示:如圖檢測出包括E點在內的D、F兩點間的位移Δx和時間Δt,算出紙帶在這兩點間的平均速率=,用這個平均速率代表紙帶經過E點時的瞬時速率。
可以大致表示E點的瞬時速率,D、F兩點離E點越近,算出的平均速率越接近E點的瞬時速率.但是D、F兩點距離過小則檢測偏差減小,應當按照實際情況選定這兩個點。
中學生按照簡略表示某點瞬時速率的方式,選擇合適的計數點,檢測包含這個點的一段時間內的位移Δx,同時記錄對應的時間Δt,填入教材第21頁中設計好的表1中。.
按照=算出剛填完的表1中各點附近的平均速率,把它當成計時器打下這種點時的瞬時速率,抄入教材第21頁表2中。從該表中能簡略看出手拉紙帶運動的速率變化情況。
三、v—t圖象
師:昨天我們從表2中的數據可以簡略看出我們自己手拉紙帶運動的速率變化情況,我們如何直觀地描畫這些變化情況呢?請朋友們先看課文并回答.
生:在方格紙上構建直角座標系,用縱座標表示物體運動的速率,用橫座標表示時間,依照表中各時刻的速率,將(v,t)作為一組座標在圖像中描點,將點連線后得出的圖像稱為速率—時間圖像(v-t圖像),簡稱速率圖像.
中學生具體操作描點,老師及時利用實物投影儀進行交流,并由中學生進行點評。
師:我們從按照實測數據所描的點,可以從這種點的邁向大致看出紙帶速率的變化規律.
師:是否是將這種點連成折線呢?
師:速率的實際變化應當是比較平滑的,所以測量平均速度課后反思,假若用一條平滑的曲線來“擬合”這些點,曲線反映的規律應當與實際情況更接近.
指導中學生換用藍色筆用平滑的線將剛剛描過的點再重新描繪一遍.
師:我們如今來觀察圖像,可以更形象直觀地顯示自己手拉紙帶的運動情況.
師:從v—t圖象就能獲得到什么信息?
中學生討論總結:能直觀反映物體運動速率與時間的變化關系,能反映物體運動的方向。讓中學生感受圖像在反映兩化學量時的直觀性。逐漸培養中學生從圖像獲取信息的能力。
說一說
百米賽跑時運動員的速率從始至終是不變的嗎?假如有變化,你恐怕是如何變化的?某位運動員的百米賽跑的成績是10.57s,根據你的恐怕畫出他在這段時間的v-t圖像的草圖.假如是沒有受過訓練的朋友跑百米,他的v-t圖像的形狀可能有哪些不同?
師生共同討論回答
實踐與拓展
在中學舉辦的夏季運動會中,某同事獲得了初三級100m賽跑的第一名,他的成績是12.21s.根據你的恐怕畫出他在聯賽過程中的v-t圖像如圖所示.(思索提示:那位朋友賽跑時的速率從始至終都是不變的嗎?假如有變化,你恐怕是如何的變化?把這些變化用圖線表示下來時,要考慮什么描述運動的數學量?)
解析:100m賽跑時那位朋友的速率不是從始至終保持不變的.起跑時從靜止開始加速,速率迅速減小,之后以大致相等的速率完成后段路程.該運動員的速率圖像要求具有的特點:(1)速率圖線從零開始.(2)能反映開始的加速段和后來的勻速,圖線具有前段較陡,后段較緩慢.(3)圖線所圍的面積約為100m,可通過數格的方式進行,小于半格的算一個,大于半格的不算.
小結:(讓中學生自己歸納總結,有不到之處班主任再幫助總結)
1、打點計時器的構造
2、打點計時器的原理
3、打點計時器的操作
4、利用打點計時器測瞬時速率:
5、如何作v-t圖像
布置作業
1、教材第24~25頁“問題與練習”
2、完成實驗報告
板書設計
實驗:用打點計時器測速度
1、打點計時器的構造
2、打點計時器的原理
3、打點計時器使用的電源
4、打點計時器的操作
5、利用打點計時器測瞬時速率
6、v-t圖像
活動與探究
1.探究活動的主題:自制滴水計時器.搜集有關材料,自己動手制做一滴水計時器.
步驟中學生活動班主任指導目的
1上網或到圖書館查閱相關資料,搜集材料,設計實驗方案.介紹相關書籍資料和參考材料.1.讓中學生加深對計時器原理的理解.2.培養中學生動手能力和獨立思索能力.
2按照實驗方案,進行實驗操作.解答中學生提出的具體問題.
3互相交流活動的體會,寫出實驗報告.對優秀成果進行點評、展覽.
參考資料:取一只啤酒瓶,用鐵釘在瓶底鉆一適當大小的小孔,在瓶中灌滿水,用手提著,使水不均勻滴出(如圖所示).實驗中可用凸緣、旋松蓋子的方式開、關計時器.
操作過程中注意探究以下問題:
(1)測出計時器的滴水周期;
(2)用計時器判斷你在賽跑的不同階段的運動性質;
(3)測定你在勻速步行時的速率.
2.探究活動的主題:查找有關資料說明圖像在社會生活中的應用.
步驟中學生活動班主任指導目的
1到圖書館、上網查閱相關書籍.介紹相關書籍.1.讓中學生更多地了解圖像在實際社會生活各方面的應用.2.培養中學生動手能力和獨立思索能力.
2按照查閱的資料,確定文章主題和內容.解答中學生提出的具體問題.
3依照自己搜集的相關材料撰寫小論文.就論文撰寫常規對中學生進行指導.
4互相交流活動的體會.對優秀文章進行點評、展覽與交流.
課后反省
正如設計思路中所提到的一樣,本課是中學階段的第一堂涉及實驗的課程,并且又是既重要又較難的實驗,上好本堂課是很不容易的,要注意以下幾個關鍵點:
1、打點計時器的原理及數據處理。
2、引導中學生處理實驗過程中出現的各類問題。(如:打不出點或點跡顏色過淡等)
3、如何作好v-t圖像?及畫圖的通常步驟。
作者:我是王老師微訊號(關注我陌陌,回復初三數學,免費獲取初三數學習題集及解答,初三數學備考資料)