1.3 位置变化快慢的描述—速度 专题 使用打点计时器测速度 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件围绕“使用打点计时器测速度”专题，系统涵盖打点计时器的认识（电火花与电磁两种类型的结构、原理、参数）、使用步骤及速度测量方法，通过从仪器认知到操作练习再到速度计算的递进设计，搭建连贯的学习支架。 其亮点在于通过对比表格梳理两种计时器异同培养科学思维，结合课堂讨论（如先启动电源的原因、瞬时速度近似方法）引导科学探究，采用实验操作与理论分析结合的教学方法。学生能提升实验技能与数据分析能力，教师可借助结构化流程和互动设计提高教学效率。

第一章 运动的描述 专题 使用打点计时器测速度 一、认识打点计时器 计时工具 一、认识打点计时器 （一）电火花计时器 结构及工作原理 一、认识打点计时器 接220V交流电 产生电火花 产生电火花 电火花击打墨粉纸后在纸带上留下一个印记点 固定纸带运行轨迹 纸带留下墨粉纸的印记，供探究使用 一、认识打点计时器 工作电压： （一）电火花计时器 220V 电源类型： 交流电源 我国的交流电频率为50Hz，电火花计时器1s打50个点，每隔0.02s打一个点。 转印纸类型： 墨粉纸 一、认识打点计时器 （二）电磁打点计时器 结构及工作原理 一、认识打点计时器 接交流电源，电压约为8V 线圈，通电后形成电磁铁，与永久磁铁产生吸引或排斥的力 永久磁铁与电磁铁产生吸引或排斥的力 线圈通上交流电，电流方向周期性改变，电磁铁的极性也在不断周期性改变，与永久磁铁反复吸引排斥，带动振片上下振动。 振片在电磁铁和永久磁铁的作用下周期性的上下震动 振针在振片的带动下敲打复写纸，通过复写纸在纸带上留下印记 复写纸在振针的敲击下在纸带上留下印记 纸带留下复写纸的印记，供探究使用 固定纸带运行轨迹 一、认识打点计时器 学生电源 直流稳压6V输出 直流稳压可调电压输出 交流稳压可调电压输出 开关 输出电压档位调节旋钮 一、认识打点计时器 工作电压： （二）电磁打点计时器 约8V 电源类型： 交流电源 我国的交流电频率为50Hz，电磁打点计时器1s打50个点，每隔0.02s打一个点。 转印纸类型： 复写纸 一、认识打点计时器 （三）电火花计时器与电磁打点计时器对比 电火花计时器 电磁打点计时器 电源类型 打点频率 工作电压 转印纸类型 交流电源 在中国，1s打50个点，每隔0.02s打一个点 220V 约8V 墨粉纸 复写纸 二、练习使用打点计时器 1、安装固定打点计时器 2、将纸带穿过打点计时器的限位孔，纸带不能扭曲 为什么？ 二、练习使用打点计时器 3、先启动电源，再释放纸带或拉动纸带，打点结束立即关闭电源， 二、练习使用打点计时器 为什么要先启动电源，再释放纸带或拉动纸带，能不能先释放或拉动纸带再启动电源？ 思考 若先释放或拉动纸带，再接通电源，可能会出现纸带一大段都没有打到点或甚至纸带移动完了还没开始打点。 二、练习使用打点计时器 二、练习使用打点计时器 4、、取下纸带，选取打点清晰的一段纸带，根据探究需求研究纸带的运动。 （1）把需要研究的点标上序号（可以用数字也可以用英文字母） 1 0 2 3 4 5 6 x1 x2 x3 x4 x5 x6 （2）把每一段间距标上序号 1 0 2 3 4 5 6 x1 x2 x3 x4 x5 x6 三、使用打点计时器测速度 思考 如何求3这个点的瞬时速度？ 对于一般的变速运动而言 0至6这段的平均速度与3这个点的瞬时速度相差不会不大。 1至5这段的平均速度与3这个点的瞬时速度更加接近。 2至4这段的平均速度与3这个点的瞬时速度更加更加接近。 结论 对于一般的变速运动而言，可以用2到4的平均速度近似等于3这个点的瞬时速度。 1 0 2 3 4 5 6 x1 x2 x3 x4 x5 x6 2到3的距离更短，能不能用2到3的平均速度来近似等于3这个点的瞬时速度？ 课堂讨论 3点处于2到3这段的端点上，端点的瞬时值与整段的平均值相差过大，中间点的瞬时值与整段的平均值更加接近。 三、使用打点计时器测速度 1 0 2 3 4 5 6 上图中x这段距离更短，能不能求x这段的平均速度来近似等于3这个点的瞬时速度？ 课堂讨论 x这段的时间间隔无法确定。 三、使用打点计时器测速度 x 3这个点的瞬时速度 2到3的间距 3到4的间距 相邻两个点的时间间隔 2到4这段的平均速度 1 0 2 3 4 5 6 x1 x2 x3 x4 x5 x6 三、使用打点计时器测速度 三、使用打点计时器测速度 5、测量多个连续点的速度，填入下表。 n 0 1 2 3 4 5 时刻t/s 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 位移x/s x1+x2= 时间间隔Δt/s 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 速度/(m/s) 1 0 2 3 4 5 6 x1 x2 x3 x4 x5 x6 三、使用打点计时器测速度 6、做v-t图像 t/s v/m/s 0.01 2 4 6 8 10 12 14 16 0.02 0.03 0.04 0.08 0.05 0.06 0.07 0.09 0.10 0.11 0.12 三、使用打点计时器测速度 纸带1 纸带2 纸带1和纸带2哪个速度快、哪个速度慢？ 点越稀疏，纸带运动得越快，点越密集，纸带运动得越慢 课堂讨论 三、使用打点计时器测速度 下列纸带做什么运动？（打左边的点再打右边的点） 相邻两个点之间间距相等 加速直线运动 减速直线运动 匀速直线运动 三、使用打点计时器测速度 如果遇到如下的纸带，由于纸带运动过慢，导致打出的点密密麻麻，不方便测量，应如何处理减小误差？ 中间省略一些点，例如中间省略4个点（每5个点取一个计数点） 时间间隔T=0.10s 打点计时器打出的点叫计时点 我们人为选出的点叫计数点 时间间隔T=0.10s 下 课 Lavf61.7.100 Lavf61.7.100 $首先我们先来认识一下电磁打点计时器。那么这个同学手上的这个长得比较非常科幻的东西，就是电磁打点计时器。我们先来了解一下电磁打点计时器的结构。那么A红黑两个或者两个黑色的就是它的接线柱，用接线柱连接4到6伏的低压交流电源。这个B是一个线圈，这个线圈就被又被称为粒磁线圈，就是说通过这个线圈可以产生的磁场。C是永磁体，D是正片。我们看一下，这个震片它是穿过线圈的当线圈当中通上交流电之后，它当中的电流不断的变化，也就形成交替变化的磁场。我们的这个正片D12倍磁化成N级，12倍磁化成S级，再和这个永磁铁之间相互排斥或者吸引，就会上下震动起来。E是正针，当正针上下震动的时候，就会打击下面的复写纸。F的复写纸，当复写纸被认真打击的时候，他就会将碘剂印在下面的纸袋上面。而两最下面的两个限位孔，两侧的限位孔当当纸带穿过其中的时候，我们可以保证纸袋通过这个针的下面，以保证能够把每个点都清晰的打在纸袋上面，这是电磁打点计计时器的基本结构。大家看另外一个新的伙伴，它就是这个电磁的电火花计时器。我们看一下电火花计时器。好，那么再看一下电话计时器的构造。电话计时器它的封装是比较好的，我们基本上看不到它内部的这个结构，但是可以看到限位孔，它里面也有一个可以旋转的一个纸盘，这个纸盘是石墨纸盘。当有高压电通过这个石墨纸环的时候，会产生一个电火花，并且这个电火花可以把这个石墨纸环上面的石墨粉蒸发到这个纸袋上面，从而在纸袋上面留下点滴。所以他们两个工作的基本原理是差不多的。我们下面来看一下他们工作时候的情景。为大家演示电磁发电机的系列使用。首先先测一段吃盖。将电磁发电机器连接到6伏低压的交流电源上先把纸带穿过限位孔。再穿过复写纸下，再从另一端限位孔中拉出，接通电源。计时器在纸带上留出一系列。清晰的点迹。更加简单，它可以直接接在220伏交流电源上。接下来只再穿入纤维孔。关闭电源，可以得到一系列清晰的点击。 接通电源，迅速抽出子弹，然后立刻关闭电源。计时器在纸带上留出一系列清晰的点迹。