第4节 实验：用打点计时器测速度

一、教材分析

这节课有三个目的：

（1）了解电磁打点计时器、电火花计时器的基本结构，理解其工作原理；

（2）经历使用打点计时器的过程，能正确、熟练地使用打点计时器；

（3）会根据纸带上的点迹，计算物体运动速度的平均速度。理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想方法，会用这种方法计算瞬时速度；

（4）能运用实验数据描绘v-t图象，并会根据画出的图象描绘物体运动速度的变化特点。

打点计时器是高中一个重要的计时仪器，计时的同时还能记录物体的运动情况，这对高一新生来说是全新的。通过对打点计时器的了解，掌握其使用方法。由纸带上某两点间的位移△x和相应的△t就能算出它们之间的平均速度。与过去的教学不同的是，教材由此又向前走了一步，说明在△x（或△t）很小时，这样算出的平均速度可以看作瞬时速度，而不是绝对意义上的瞬时速度。对于这一点，老师们可能还不习惯。这是因为我们过去的物理教学过于理想化、绝对化，或说与实际问题的距离比较大。实际的测量技术测得的瞬时速度都是某段时间内的平均速度，而不是绝对意义上的瞬时速度。例如汽车上的速度计，无论是用离心测速的方法还是用发电机测速的方法，转动部分都有一定的惯性，对速度变化的反应都需要一段时间，因此，它们实际测得的速度都不是数学意义上的"极限"。本节要求用很小时间间隔内的平均速度作为瞬时速度，除了有意加强瞬时速度的理解外，也是拉近物理课与实际、与技术的距离。平均速度和瞬时速度是本节的难点，教材用极限的思想，从平均速度过渡到瞬时速度。加强对瞬时速度的理解，拉近物理与生活、模型与实际的距离，培养学生从不同角度看同一问题的素养和学生的发散思维

用图象表示物理量的变化，在生活中是常见的方法，本书在这方面加强了很多。

这节实验之后用图象表示速度时，思路与过去有些不同：

过去在描点之后往往说，"用一条直线（或××曲线）连接这些点......"，为什么要用直线（或××曲线）而不用别的曲线？因为在过去的实验中我们都已经知道，坐标系中的两个物理量之间的关系就是直线（例如匀变速直线运动的速度与时间的关系）。这是验证性实验的做法。改换为"根据所描点子"的分布和走向尝试用条曲线来"拟合"这些测量点，即将验证性实验换为探究性实验，思路不一样、逻辑线索不一样。此外，让学生体会图象在反映两物理量关系时的优越性。本节内容从知识到能力要求均很高，特别对刚入高中的新生来说有难度，更具有吸引力和挑战性。

这节中，测的是手拉纸带的速度，事先并不知道速度随时间变化的规律，也就是说不知道图