4、实验：用打点计时器测速一、课标要求1.了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成，晓得打点计时器的计时原理，并学会使用打点计时器。2.通过实例学会依照纸带上的点剖析速率的变化情况，并学会测定平均速率。3.通过实例学会用打点计时器检测瞬时速率。4.学会用图像表示速率变化规律的方式，理解用平滑曲线“拟合”坐标系中描出的点来反映客观规律的思想。二、教材剖析这节课有三个目的：1.学会是用打点计时器；2.用打点计时器测瞬时速率；3.用图像表示速率随时间的变化情况。由纸带上某两点间的位移x和相应的t才能算出它们之间的平均速率。与过去的教学不同的是，教材由此又往前走了一步，说明在x（或t）很小时，这样算出的平均速率可以看作瞬时速率，而不是绝对意义上的瞬时速率。对于这一点，老师们可能还不习惯。这是由于我们过去的数学教学过分理想化、绝对化，或说与实际问题的距离比较大。实际的检测技术测得的瞬时速率都是某段时间内的平均速率，而不是绝对意义上的瞬时速率。比如车辆上的速率计，无论是用离心测速的方式还是用发电机测速的方式，转动部份都有一定的惯性，对速率变化的反应都须要一段时间，因而，它们实际测得的速率都不是物理意义上的“极限”。
本节要求用很小时间间隔内的平均速率作为瞬时速率，不仅有意强化瞬时速率的理解外，也是拉近化学课与实际、与技术的距离。用图像表示数学量的变化，在生活中是常见的方式，本书在这方面加大了好多。这节实验以后用图像表示速率时，思路与过去有些不同：过去在描点以后常常说，“用一条直线（或曲线）联接这种点„„”，为何要用直线（或曲线）而不用别的曲线？由于在过去的实验中我们都早已晓得，座标系中的两个数学量之间的关系就是直线（比如匀变速直线运动的速率与时间的关系）。这是验证性实验的做法。这节中，测的是手拉纸带的速率，事先并不晓得速率随时间变化的规律，也就是说不晓得图像是一条哪些曲线。这些情况下我们只能按照所描点子的分布和迈向，尝试用某条曲线来“拟合”这些检测点。这是探究性实验中常用的技巧。这两种情况下的画图，操作步骤相像，但思路不一样，逻辑线索不一样，教学中要注意抒发清楚。第24页的“说一说”中即要求中学生学会用图像表示速率与时间的关系，又要求中学生晓得优秀运动员与没有受过训练的中学生三人在百米赛时速率变化的不同点。这个栏目的目的是让中学生感受到，解决实际问题要有比较宽的知识面做基础，只有课本上的知识是不行的。
25页“做一做”栏目的目的是把学科教学与信息技术结合上去。因为这项工作在我国刚才开始，各地条件不同，所用器材的差异很大，所以这儿只给出了原则性的指导，给出了思路。班主任应当按照具体条件举办这方面的教学。三、教法建议1.电磁打点计时器与电火花计时器这两种计时器因为计时原理相同，所以在实际应用中不加分辨，按照中学的实际条件，用哪一种都行。对这部份的教学要注意：（1）突出计时原理，不过分追求工作原理。（2）要充分向中学生展示实物，以使中学生把握接入电源的方式和穿纸带的方式。（3）明晰纸带上的点是怎样反映时间和物体运动情况的。（4）让中学生晓得电火花计时器必电磁打点计时器偏差小的缘由。2.练习使用打点计时器练习使用打点计时器主要包括两个方面用打点计时器测速度，一是打点计时器的安装，非常是纸带的安装；二是用纸带上的点研究物体的运动。因为是第一个中学生实验，所以教学中要注意：（1）要让中学生在班主任的指导下按步骤有序操作，培养中学生规范进行实验操作的习惯。（2）把握由纸带上的点确定物体运动位移与运动时间的方式与原理。（3）牵拉纸带一定要让中学生亲自动手操作，之后与纸带上的点迹分布相对应，以体会运动速率变化情况。（4）要注意检测点与打点的区别，并学会灵活选取检测点。
3.用打点计时器检测瞬时速率用打点计时器打出的纸带估算平均速率绝大多数中学生都能把握，但用打点计时器检测瞬时速率多数中学生可能会倍感困扰。教学中要突出：（1）平均速率与瞬时速率主要是描述的精确程度不同。（2）这儿采取的描述方式是：用包含该点在内的一小段位移上的平均速率取代该点的瞬时速率。（3）要求每位0.1s测一次速率，这主要是为了处理实验数据时估算便捷，在实际教学中按照纸带上的点的分布情况灵活确定。（4）要严格按实际测出数据进行估算，不可主观臆造，培养中学生严肃进行科学研究的学习品质。4.用图像表示速率用图像表示速率，在这儿主要是作为一种处理实验数据的方式，而不是作为一个重要知识点，这一点在实际教学中要充分注意。作为一种方式的教学，要按一定的思维程序进行：（1）构建座标系，设定合适的刻度，标明单位。（2）严格按实验数据描点，按照点的分布定剖析速率的变化特征。（3）描出的点是不连续的，之所以要用平滑曲线来“拟合”实验中描出的点，是由于各个时刻都有速率，速率随时间是连续变化的，而实验中又不可能把所有时刻的速率都测出5.“说一说”与“做一做”“说一说”中要求中学生在晓得优秀运动员与没有受过训练的中学生三人在百米赛时速率变化的特性的基础上，学会用图像表示速率与时间的关系。
教学中要让中学生主动思索，充分讨论，将感性认识用理智的方式抒发下来，突出对中学生的能力培养。“做一做”栏目中用的实验器材较先进，不同中学的条件差别很大，所以教学中班主任应当按照具体条件举办这方面的教学，也可以师生进行互动参与。但不管采用深器材，要突出实验原理和研究思路。关于“科学徜徉”这部份内容，可以通过演示让中学生明晰：一是数字计时器的使用；二是气垫滑轨能增强实验精度的诱因；三是测速度的基本数学思想。四、教学资源J0201－1型数字计时器使用方式(1)使用前的检测与调整：第一步，先不插入光电门，把功能转换开关K1拨向S1计时档，打开电源开关，数码管应跳字。第二步，把两个光电门分别插入输入插头“”、“”，数码管应停止跳字；倘若仍不断跳字，表明光电门的发光管光线没照准接受管，或则光电门的四芯插座没插好，应仔细加以调整，直到数码管停止跳字为止。第三步，检测清零性能，按一下“复位”钮，数码管应全部清零；间隔2、3秒钟连续接通电源，数码管应能手动全部清零。仪器接通电源后，要经五分钟预热，使时基脉冲达到稳定后，再开始使用。(2)S1档计时：K1置“S1”档，对任一光电门遮光，便开始计时，露光则停止计时。
数码管显示的数字为遮光的时间值。(3)S2档计时：K1置“S2”档，对任一光电门第一次遮光即开始计时，第二次遮光则停止计时。数码管显示的数字为两次遮光间隔的时间值。S1和S2档计时所得时间值的读数，为数码管显示的数字与所取的时基讯号单位之积。如果显示的数字为153，时基讯号为1微秒时，读数为153纳秒；时基讯号为10微秒时，续数则为1.53(4)光控计数：K1置“计数”，对任一光电门每遮光一次，数码管就累加一个字，显示出遮光的次数。(5)数码管窗口玻璃丝有机玻璃，经磨擦会形成静电，因而感应数码管的亮段消失，要待一会才会恢复。为此，在使用过程中，禁忌用手或其它干燥物揩试窗口玻璃用打点计时器测速度，以免引起数码管暂时不亮的现象。
