高中物理教师备课资料卡 用打点计时器测速度匀变速直线运动的实验探究【三维目标】(鲁科 J)1.会使用打点计时器测量运动物体的位移和时间
(鲁科 J)2.了解频闪照相法及其应用
(鲁科 J)3.探究重力作用下的匀变速直线运动,体会实验在发现自然规律中的作用
【教学建议】(鲁科 J)1.本节主要是通过实验研究匀变速直线运动
首先介绍打点计时器,同时考虑到现代仪器设备逐渐进入实验室,还介绍频闪照相法,然后让学生自主探究重力作用下的运动,在实验中体验、理解匀变速直线运动
(鲁科 J)2.中学实验室里一般有两种打点计时器:电磁打点计时器和电火花计时器
电火花计时器工作时,纸带运动受到的阻力相对小些,实验误差也小些,因此有条件的学校应尽量使用电火花计时器
不管使用哪种打点计时器,教师要讲清其基本原理、操作方法,并让学生操作练习
(鲁科 J)3.从纸带读取数据时,以连续 6 个点为一小段来划分纸带,记下每小段的时间和位移,然后算出各段的平均速度
设每一小段的运动都是匀变速运动,各段间的加速度用来计算,其中 为相邻两小段的平均速度,t 为两小段各自的时间中点之间的时间间隔,即 0.1 s
这种数据处理方法的比较简捷,但求平均加速度时,除头、尾两小段的位移测量值外,中间各段的位移均互相抵消
因此,这样计算平均加速度不能有效减小实验误差
其实,也可不必求平均加速度,直接比较各小段的加速度值,即可看出小车在误差允许的范围之内是做匀变速直线运动
当然,如果学生有兴趣和余力,也可鼓励学生尝试其他方法求加速度(见上节作业 8)
(鲁科 J)4.减小误差是很重要的实验技能
教师应引导学生分析实验误差的来源,讨论如何减小误差,如以连续的 6 个点为一段就是为了减小误差
从上述所用的方法来看,加速度的误差主要由各段位移的误差决定,因此适当增加各段的位移可以减小误差
因此,若小车加速度小,打点比较密集,计数点