2018-2019学年人教版必修一 实验:用打点计时器测速度 教案
2018-2019学年人教版必修一   实验:用打点计时器测速度   教案第3页

  生:工作原理中是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向,从而促使振动片上下振动,并且振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致。若使用50 H 的交流电,打点的时间间隔为0.02s.这个值正好是电源频率的倒数。

二、电火花计时器

  教师布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点:观察打点计时器并阅读说明书,明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法.使用时电源插头直接插在交流220V插座内,将裁成圆片(直径约38mm)的墨粉纸盘的中心孔套在纸盘轴上,将剪切整齐的两条普通有光白纸带(20mmX700mm)从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过,并且要让墨粉纸盘夹在两条纸带之间.这样当两条纸带运动时,也能带动墨粉纸盘运动,当按下脉冲输出开关时,放电火花不至于始终在墨粉纸盘的同一位置而影响到点迹的清晰度.也可以用上述尺寸的白纸带和墨粉纸带(位于下面)做实验,还可以用两条白纸带夹着一条墨粉纸带做实验;墨粉纸可以使用比较长的时间,一条白纸带也可以重复使用,应注意降低实验成本。

  [交流与讨论]

  从原理上考虑,电火花计时器跟电磁打点计时器相比,哪个更好些,误差可能会更小?

  生:电火花计时器可能会更好些,因为电磁打点计时器中振针和纸带间的摩擦会更大些.

  教师评论并系统总结.

  师:电火花计时器使用中运动阻力极小,这种极小阻力来自于纸带运动的本身,而不是打点产生的,因而系统误差小,计时精度与交流电源频率的稳定程度一致(脉冲周期不大于50µs,这一方面也远优于电磁打点计时器),同时它的操作简易,使用安全可靠(脉冲放电电流平均值不大于5 µA).

  师:打点计时器能记录哪些信息?

  生:时间和位移.

  下面的时间交给学生自主探究.

  (课堂训练)

出示例题:电磁打点计时器的打点周期取决于.......................................( )

  A.交流电压的高低 B.交流电的频率

  C.永久磁铁的磁性强弱 D.振针与复写纸间的距离

   答案:B

  解析:电磁打点计时器的打点周期,即振针击打复写纸和纸带的周期,从它利用电磁感应打点的原理可知,振针是由振片带动振动的,而振片上下振动的周期就是线圈中磁场变化的周期,与所用交流电源的电流方向变化周期相对应.也就是交流电的周期,等于交流电的频率的倒数,即若使用电源的频率为50H ,则交流电的周期为1/50s=0.02s.我国使用的交流电的频倒数,即若使用电源的频率为50H ,则交流电的周期为频率统一为50 H 。

  三.练习使用打点计时器

  学生自主阅读教材中的实验步骤提示.

  指导学生动手练习使用打点计时器,并引导学生思考:纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的,怎样将纸带上的点变成相关的数据?

  [交流与讨论]

  针对问题,学生讨论实践后回答.

问题1.电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置?