1.3用打点计时器求平均速度2

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物理：《实验：用打点计时器测速度》教案

1.4 实验：用打点计时器测速度一、教学目标1.了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的基本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会安装并使用打点计时器。

2.学会根据纸带上的点分析速度的变化情况，并学会测定平均速度和测量瞬时速度。

3.明确速度—时间图象的意义，描点法画图象的方法，并画出实验中的速度—时间图象。

4.通过对纸带的处理过程培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法。

5.通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理发展中的作用。

二、教学重点与难点重点:1.打点计时器的使用。

2.由纸带计算物体运动的瞬时速度。

3.画物体的速度—时间图象。

难点:1.对纸带数据的处理。

2.画图象的方法。

三、教学方法实验探究式教学方法四、教学设计（一）新课内容1.打点计时器的认识先让学生阅读教材,然后老师提出问题,引导学生回答:(1)电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电?其工作电压为多少?(2)我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔多长时间打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是多少?(3)打点计时器打出的纸带可以记录某段时间内的位移,能不能记录时间?(4)说出电磁打点计时器的构造?工作原理?如图1—4—1所示。

(5)复写纸放在纸带上边还是下边?(6)解释电火花计时器的工作原理?如图1—4—2所示,它与电磁打点计时器相比,哪一种误差小?原因是什么?2.练习使用打点计时器指导学生动手练习使用打点计时器，要让学生按步骤有序操作,并打出几根纸带。

选择一条点迹清晰的纸带,如图1—4—3所示,引导学生回答下列问题:图1—4—3(1)怎样从打出的纸带中获取数据?指导学生用列表格的形式把数据列出。

(2)怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？(用纸带上两个点之间的距离除以两个点之间的时间间隔,即根据v=△x/△t，求出在任意两点间的平均速度，这里△x可以用直尺测量出两点间的距离，△t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。

高中物理操作考试题：1.用打点计时器测量平均速度

四川省二Ｏ一六年普通高中学业水平考试
物理学科实验操作考查试题（一）
用打点计时器测量平均速度
（考查时间：20分钟）
一、实验器材：打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、小车、铁架台、木板．
二、实验操作要求：应用上述器材，测量小车的平均速度．
1．按图正确组装实验器材．
2．接通电源，将小车在斜面上由静止释
放，让打点计时器在纸带上打下一系列的点
﹙小车到达斜面底端时用手按住小车﹚．
3．关闭电源，取下纸带，以0.1秒为周
期标注计数点O，A，B，C，D．
4. 做完实验，整理还原器材．
三、实验数据记录：
1．将标注好的纸带粘贴在下面：
2．根据纸带计算出各段平均速度，并填入下表．
四川省二Ｏ一六年普通高中毕业水平考试物理学科实验操作考查试题（一）
《用打点计时器测量平均速度》评分表
注：标有△者为动态评分点，要求在学生操作时评分．
监考教师：。

1.3第二课时

v s t
来计算，这样算出来
的速度叫做平均速度。
注意：讲平均速度时，必须指明是某段时间或某段路程内的平均速度。
例：刘翔在2004年雅典奥运会中，以12.91s获得了男子110m栏金牌，试求这项奥运会记录的平均速度是多少？已知：s =110m,
t =12.91s
求：平均速度v =？解：由题意的，
速度大小的另一种比较方法----图像法
思考：如图所示甲、乙两物体的s-t图象；谁运动得比较快？ s/m 90 甲乙
此运动为匀速直线运动
10
30
t/s
思考:龟兔赛跑的故事大家都应该记得，那么在整个路程中，是乌龟的平均速度大，还是兔子的平均速度大？
拓展：一个物体做变速运动，前一半路程的平均速度是V1，后一半路程的的平均速度是V2，你能利用V1和V2推导全程的平均速度吗？
通过1000m所用总时间为，t=t1+t2=833.3s
v s t s1 s 2 t 1000m 8 3 3 .3 s 1 .2 m / s
答：从家到校的平均速度为1.2m/s
巩固练习
• 1、试判断下面的几个速度中哪个是平均速度（） a.子弹出枪口速度是800m/s，以790m/s的速度击中目标 b.汽车从甲站开往乙站的速度是40㎞/h c.汽车通过站牌时的速度是72㎞/h d.小球第3秒末的速度是6m/s e.汽车速度计上指示着速度60㎞/h f.路口路标上写着15㎞/h 答案: b
已知：s1 =500m, v1 =1m/s, s2 =500m,
求：平均速度v
v2 =1.5m/s
解：由题意得，
前500m所用时间为，
t1 s1 v2 500m 1m / s 500 s

1.4用打点计时器测速度实验报告

纳雍县第四中学物理实验报告实验名称：一.实验目的1. ；2. ；3. 。

二.实验原理1.认识仪器A.电磁打点计时器（1）构造：①，②，③，④ ,⑤，⑥，⑦，⑧，⑨。

（2）工作条件：工作电压为V的电源,电源频率为50Hz时，每隔s打一个点。

（3）工作原理：接通交流电源后，线圈中产生周期性变化的磁场,振片被磁化,其极性随线圈中电流方向变化导致的磁场的变化而变化，于是振片和永久磁体之间就产生了周期性的引力和斥力，振片就上下振动，带动振针上下振动，通过复写纸在纸带上打下点迹。

（4）使用方法：通电之前，把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸压在纸带上面，再把纸带与物体连接，接通电源，让物体带动纸带一起运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点，纸带上各点之间的距离表示相应时间间隔中物体的位移，由点的情况就可以分析物体的运动情况。

B.电火花打点计时器（1）构造：如图所示。

（2）工作条件：用流电源，工作电压V，当电源频率为Hz时，隔0.02s打一个点。

（3）工作原理:电火花计时器中有一个将正弦式交变电流转化为脉冲式交变电流的装置。

当计时器接通220V、50Hz的交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹。

（4）使用方法:与电磁打点计时器基本相同，使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，纸带在墨粉纸盘下面穿过限位孔，当接通电源、按下脉冲输出开关时纸带朝向墨粉纸盘的一面就打上了一行小点。

2.实验原理（1）两种打点计时器当接通50 Hz的交流电时，都是每隔0.02 s打一次点。

（2）当纸带跟运动物体连在一起时，打点计时器打在纸带上的点就相应地表示出物体在不同时刻的位置，线段上各点之间的间隔就表示出运动物体在不同时间内的位移，根据平均速度的定义式v＝，当Δt很短时，可以认为ΔxΔt等于t时刻的瞬时速度。

（3）用表格或v-t图象描述物体的运动规律。

1.4 实验：用打点计时器测速度

交流【例1】电磁打点计时器是一种使用______电源的计时仪器，它的工作电磁打点计时器是一种使用______电源的计时仪器， ______电源的计时仪器低于6 低于6 0.02 电压是________ 当电源频率是50 Hz时它每隔______ 电压是________ V，当电源频率是50 Hz时，它每隔______ s打一限位孔次点。使用打点计时器时，纸带应穿过________ ________，次点。使用打点计时器时，纸带应穿过________，复写纸应套在定位轴上低压交流 ________上并要放在纸带的____ ____面应把________ ________电源用导线接 ________上，并要放在纸带的____面；应把________电源用导线接接线柱接通电源 _________上打点时应先__________ 再让纸带运动。 __________，在_________上；打点时应先__________，再让纸带运动。【解析】电磁打点计时器是一种测量时间的仪器，使用低于１０ V低电磁打点计时器是一种测量时间的仪器，使用低于１０
使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中：使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中： A、B、D、E、C 、、、、在如下基本步骤中，正确的排列顺序为____________________ ____________________。 ⑴在如下基本步骤中，正确的排列顺序为____________________。 A.把电火花计时器固定在桌子上 A.把电火花计时器固定在桌子上 B.安放纸带 B.安放纸带 C.松开纸带让物体带着纸带运动 C.松开纸带让物体带着纸带运动 D.接通接通220 V交流电源 D.接通220 V交流电源 E.按下脉冲输出开关按下脉冲输出开关， E.按下脉冲输出开关，进行打点在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在__________ __________上 ⑵在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在__________上，纸盘轴墨粉纸盘还要检查_____________是否夹在纸带之间。 _____________是否夹在纸带之间还要检查_____________是否夹在纸带之间。

【创新设计】2014-2015学年高一物理人教版必修一教案：1.4 实验：用打点计时器测速度 Word版含解析

1.4实验：用打点计时器测速度[目标定位] 1.了解两种计时器的结构和工作原理，并学会安装和使用.2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.3.会用图象表示速度随时间变化的规律．一、了解打点计时器1．作用及分类打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，它每隔0.02_s打一次点，打点计时器和纸带配合，可以记录物体运动的时间及在一段时间内的位移，供高中学生实验用的计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种．2．电磁打点计时器(1)工作电压：6_V以下的交流电源；(2)原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动．这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点．3．电火花计时器(1)工作电压：220_V交流电源；(2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的静脉电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上打出一行点迹．4．两种计时器误差比较电火花计时器使用中运动阻力极小，因而系统误差较小．想一想：计时器打点时，计时器和纸带之间的摩擦会对物体的运动造成影响，用哪种打点计时器做实验时，实验误差更小呢？答案因为电火花打点计时器是靠电火花和墨粉来打点的，所以对纸带的运动带来的阻力很小，使系统误差更小．二、用打点计时器测量平均速度根据v＝ΔxΔt可求出任意两点间的平均速度，其中Δx是纸带上两点间的距离，Δt是这两点间的时间间隔．想一想：如果纸带上的点迹分布不均匀，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？答案较小三、用打点计时器测量瞬时速度纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示，即根据v＝ΔxΔt，当Δt或Δx较小时，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度．如图141所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即v E＝Δx Δt .图141想一想：在上图中，用DF 段和DG 段求出的平均速度，哪一个更接近E 点的瞬时速度？答案因为当Δt 或Δx 较小时，求得的平均速度更接近某点的瞬时速度，所以DF 段求出的平均速度更接近E 点的瞬时速度．四、用图象表示速度速度时间图象(v t 图象)：用来描述速度随时间变化关系的图象，图象上的点反映某一时刻的瞬时速度．想一想：利用图象处理实验数据的好处是什么？答案用图象法处理数据更直观、更具体、更方便．五、实验器材：电火花打点计时器(或电磁打点计时器)、220 V 交流电源(电磁打点计时器使用学生电源)、刻度尺、纸带、墨粉纸盘(复写纸)、导线、坐标纸一、实验步骤1．了解电火花计时器的结构，然后把它固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把纸带放到墨粉纸盘的下面．2．把计时器接到220 V 的交流电源上．3．接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源．4．取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点．如果共有n 个点，则用Δt ＝0.02×(n －1) s 计算出纸带的运动时间Δt .5．用刻度尺测量一下打下这些点纸带通过的距离Δx ，利用v ＝Δx Δt计算纸带在这段时间内的平均速度．把测量和计算的结果填入表中．二、数据处理1．利用打点计时器测量瞬时速度(1)取一条点迹清晰的纸带便于分析测量．(2)从纸带上能看得清的某个点作为起始点O，以后的点分别标上A、B、C、D、…，如图142所示，测出各点到O点的距离，算出OA、AB、BC、……的距离x1、x2、x3、…….图142打点计时器打点的周期为T.(3)A、B、C、D、……各点的瞬时速度分别为v A＝x1＋x2 2T、v B＝x2＋x32T、v C＝x3＋x42T、v D＝x4＋x52T、…….把数据填入下表，根据数据判断纸带是否做匀速运动.图1432．图象法表示速度(1)用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图143所示的v t图象．(2)v t图象的意义v t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，但它并不是物体运动的轨迹．三、注意事项1．使用电火花打点计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面．2．使用打点计时器时，应使物体停在靠近打点计时器的位置．3．使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定之后，再拉动纸带；打点之后应立即关闭电源．4．对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)．5．区别计时点和计数点：计时点是打点计时器在纸带上打出来的点；计数点是从计时点中选出来的具有代表性的点，一般相邻两个计数点之间还有若干个计时点．计数点一般不是从第一计时点开始的，而是选择点迹清晰、与相邻的计时点间距适中的点开始．6．区别打点周期和计时周期：打点周期：两个相邻的计时点的时间间隔，即交流电源的周期，一般为0.02 s；计数周期：两个相邻的计数点的时间间隔，若相邻两个计数点之间还有(n－1)个计时点，则计数周期为T＝0.02n s.例1(2013～2014桂林高一期中)用打点计时器可测纸带运动的时间和位移．下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号顺序写在空白处．A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压________(填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上．B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过________(填“插孔”或“限位孔”)，并压在________(填“白纸”或“复写纸”)下面．C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx.D．切断电源，取下纸带，如果共有6清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt＝________.E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点．F．利用公式v＝ΔxΔt计算纸带运动的平均速度．实验步骤的合理顺序是________．解析打点计时器使用交流电；把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，并压在复写纸下面；若打6个点，则有(6－1)个时间间隔，故这段纸带记录的时间Δt＝0.02×(6－1)s＝0.1 s；实验步骤的排列一般要先安装器材然后进行实验的思路进行，故实验步骤的合理顺序是：BAEDCF.答案交流限位孔复写纸0.1 s BAEDCF例2(2013～2014海南文昌高一段考)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 共7个计数点．其相邻点间的距离如图144所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s ．(本题计算结果均保留3位有效数字)图144(1) 在实验中，使用打点计时器操作步骤应先________再________(选填“释放纸带”或“接通电源”)．(2) 每两个计数点间还有________个点没有标出．(3) 试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10 s 测一次速度，计算出打下B 、C 、D 三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表．(4)将B 、C 、D 、E 、F 各个时刻的瞬时速度标在图145直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．图145解析 (1) 在实验中，使用打点计时器操作步骤应先接通电源，再释放纸带；(2) 每两个计数点间还有n ＝Δt ΔT－1＝0.10.02－1＝4个点没有标出． (3)v B ＝（3.62＋4.38）×10－22×0.1m/s ＝0.400 m/s ； v C ＝（5.20＋4.38）×10－22×0.1m/s ＝0.479 m/s ； v D ＝（5.20＋5.99）×10－22×0.1m/s ＝0.599 m/s. (4)图线如下：答案(1)接通电源释放纸带(2)4(3)0.4000．4790.559(4)见解析例3如图146所示是某质点做直线运动的v t图象，试回答：(1)AB、BC、CD段质点分别做什么运动？(2)质点在5 s末的速度多大？解析(1)根据题中v t图象可知在AB段速度随时间不断增加，所以AB段表示质点做加速运动；在BC段速度不随时间而变化，所以BC段表示质点做匀速运动；在CD段速度随时间不断减少，所以CD段表示质点做减速运动．(2)质点在5 s末的速度由题中v t图象可知是15 m/s.答案(1)AB段表示质点做加速运动；BC段表示质点做匀速运动；CD段表示质点做减速运动．(2)15 m/s。

用打点计时器测量平均速度

实际应用中的注意事项
在实际应用中，需要注意计时器的精度和使用方法，避免误差和操作不当导致的数据偏差。
展望未来应用
随着科技的发展，打点计时器的性能和精度将不断提高，其在科学研究中的应用将更加广泛。同时，随着教育改革的深入，实验课程将更加注重培养学生的实践能力和创新思维，打点计时器等实验器材将在未来的教育教学中发挥更大的作用。
调整打点计时器的设置，根据实验需求设定所需的打点间隔和时间范围。
准备实验器材和记录数据表格
准备所需的实验器材，如小车、砝码、纸带等。
设计记录数据的表格，包括实验序号、时间间隔、小车位移等信息。
进行实验并记录数据
01
02
03
04
将纸带穿过打点计时器，确保纸带平整无折叠。
将小车置于打点计时器附近，并放置砝码。
对实验的改进和建议
增加实验次数
01
为了更准确地测量平均速度，可以增加实验次数，减少误差。
使用更精确的计时设备
02
可以考虑使用更精确的计时设备，以提高测量精度。
优化实验步骤
03
可以对实验步骤进行优化，例如预先调整好计时器和滑轮的高
度，以减少实验操作时间。
对实际应用的思考和展望
打点计时器的应用
打点计时器在物理学实验中有着广泛的应用，例如测量重力加速度、验证动量守恒定律等。
误差控制
提出减小误差的方法和措施，以提高实验结果的准确性和可靠性。
实验结论总结
总结实验结果
对实验结果进行总结，包括平均速度、加速度等数据的计算结果和变化规律。
对比理论值
将实验结果与理论值进行对比，分析实验结果与理论值的差异及其原因。
实验意义和局限性

高一物理人教版必修1实验：用打点计时器测速度(全面知识点-教学课件-含课后作业)

第4节实验：用打点计时器测速度【考纲解读】◆ 了解电磁打点计时器、电火花计时器的基本结构，理解其基本工作原理； ◆ 能正确、熟练使用打点计时器，并亲手使用打点计时器； ◆ 会根据织带上的点迹计算物体运动的平均速度；◆ 理解用平均速度表示瞬时速度多采用的思想方法，并会用这种方法计算瞬时速度； ◆ 能运用实验数据画出t -υ图像，并会根据画出的图像描述物体运动速度的变化特点。

【知识储备】知识点❶、打点计时器的构造与工作原理1、电磁打点计时器（1）电磁打点计时器是一种连续打点记录运动物体在相同时间间隔内位移的仪器。

它是用交流电源，工作电压在V 6以下。

当电源的的频率为Hz 50时，它每隔s 02.0打一个点。

（2）电磁打点计时器的构造如图所示。

（3）工作原理：电磁打点计时器是利用电流的磁效应打点计时的仪器，当打点计时器的线圈中通入交流电流时，线圈将产生磁场，由于电流是周期性变化的，所以线圈产生的磁场也是周期性变化的，振片位于磁场中被磁化，相当于条形磁铁，振针所在一端为一个磁极，其磁性随时间做周期性变化，这样，振片的这一端受永久磁铁的作用而上下运动，振片就这样做周期性振动，每次向下运动时带动振针在纸带上大下一个点，大点的时间间隔就是振片的振动周期，等于交流变电流的周期。

交流电频率为Hz 50时，它每隔s 02.0)501(s 打一个点，则纸带上相邻两点间的时间间隔也是s 02.0。

2、电火花计时器（1）电火花计时器使用交流电源，工作电压是V 220。

（2）电火花计时器的构造如图如图所示。

（3）工作原理电火花计时器中有将正弦式交流电流转为脉冲式变电流的装置，当计时器接通V 220交流电源时，按下脉冲输出开关，计时器发出的脉冲电流经放电针。

墨粉纸盘到纸盘轴产生火花放电，利用火花放电在纸带上打出点迹。

当电源的频率为Hz 50时，它每隔s 02.0打一个点。

3【辅助理解】例1、电磁打点计时器是一种使用电源的计时器仪器，它的工作电压为 V 以下，当电源频率为Hz 50时，每隔 s 打一个点，使用电磁打点计时器时，应将纸带穿过，复写纸套在定位轴上，并要放在纸带上面；打点时应先，再让纸带运动。

高中物理实验：用打点计时器测速度 (2)

§1.4 实验：用打点计时器测速度【练习使用打点计时器】1．实验目的：练习使用打点计时器2．实验原理：(1) 电磁打点计时器当接通10 V以下的交流电源时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动，位于振片一端的振针就上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点，当交流电频率为50H Z时，它每隔0.02s打一次点，即纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s．(2) 电火花计时器当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。

当电源的频率为50H Z，它每隔0.02s打一次点，即纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s．打在纸带上的点，记录了纸带的运动时间，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点子就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。

3．实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、导线、低压交流电源（电火花计时器用220V交流电源）、刻度尺4．实验步骤：（1）把打点计时器固定在桌面上，按照要求装好纸带．（2）打点计时器接交流电源．（3）接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出了一行小点，随后立即关闭电源．（4）取下纸带，从能看得清楚的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点，如果共有n个点，那么点之间的间隔数是n—1个，则纸带的运动时间是t = 0.02×(n—1)s。

（5）用刻度尺测量一下从开始一个点到最后一个点的距离。

（6）利用速度公式v =xt∆∆计算纸带在这段时间内的平均速度。

【体验探究】例1在练习使用打点计时器时，下列说法正确的是（）A．电磁打点计时器应接10v以下的交流电源B．电火花打点计时器应接10v以下的交流电C．使用电磁打点计时器纸带应穿过限位孔D．使用电磁打点计时器复写纸应该在纸带下面例2在使用打点计时器时，下列说法正确的是（）A．应先接电源，后拉动纸带B．应先拉动纸带，后接电源C．应在接电源的同时拉动纸带D．先接电源、先拉动纸带均可例3如图所示，为一次实验得到的纸带，打点计时器的电源的频率为50Hz测得AB = 24.0cm，BC=16.0cm,则AB段和AC段纸带的平均速度各是多少？你能根据纸带不通过计算判断是A点速度大，还是C点速度大吗？说出理由。

1.3运动快慢的描述--------速度(问题式学案)

高中物理必修一学案北川中学高2014级备课组北川中学唐高平 1 1.3运动快慢的描述--------速度一、知识与技能1．知道质点在直线运动中，位移可以用坐标的变化来表示。

2．掌握速度的概念。

3．掌握平均速度和瞬时速度的概念，会求平均速度。

4．了解速率的概念。

二、【课前一定要完成：认真阅读教材，完成同步辅导与调研中的自主学习、互动探究】三、【自主学习希望在课前自主阅读思考课堂上展开讨论】1、回顾知识位置与位置变化的意义。

在日常生活中你如何比较物体运动快慢的？2、为什么要引入速度这个概念？速度描述了什么？现在学的速度与初中学的有什么不同？3、速度的正负表示什么意思？在直线运动中，速度的方向（即运动方向）与位移方向有何关系？4、读P11教材，变速运动与匀速运动的区别在哪？两种运动的位移与时间的比值有什么不同？5、速度的方向由什么决定？如何计算平均速度？计算平均速度需要注意些什么问题？6、请用你自己的语言描述一下电火花打点计时器的结构、原理，它是怎样计时的？7、完成P12分析与处理实验数据。

回答相应问题。

8为什么要引入瞬时速度概念？瞬时速度与瞬时速率的区别是什么？如何计算瞬时速率？9、有人说由平均速度到瞬时速度引入了极限的概念，你有什么感受？10、利用v-t 图象可以得到那些物理量？11、认真阅读P14（上面的）v-t 图象，用你的语言描述一下物体在怎样运动。

12、请回答P11练习与评价的问题。

四、课堂训练1、根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到或直接测量得到的物理量是（）A ．时间间隔 B ．位移 C ．平均速度 D ．瞬时速度2、如图所示是一个物体的 v-t 图象，从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的？（1）物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？（2）运动的方向是否变化？（3）速度的大小是否变化？怎样变化？3．一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上，由此可估算出该飞机的速度约为声速的__________倍4、讨论同步辅导P13。

新人教版必修1高中物理1.3.2实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度

(3)A、B、C、D…各点的瞬时速度分别为
v A x 1 2 T x 2 、 v B x 2 2 T x 3 、 v C x 3 2 T x 4 、 v D x 4 2 T x 5
3.用v -t图像描述物体的速度: (1)以速度v为纵轴,时间t为横轴建立直角坐标系。 (2)根据不同时刻的瞬时速度值,在坐标系中描点。
类型二实验数据数据处理和误差分析【典例2】某同学在做“用打点计时器测速度”的实验时,得到一条点迹清晰的纸带如图所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标记为O、A、B、C、D、E和F,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,每相邻两计数点间时间间隔为T,打点计时器所用电源的频率是50 Hz 。世纪金榜导学号
第2课时实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
【实验目的】
1.学会用___________测量纸带的平均速度和瞬时速度。打点计时器
2.能利用v -t图像分析实验数据,描述物体的运动。
【实验器材】电磁打点计时器(或电火花打点计时器)、学生电源、复写纸、导线、_______、纸带、坐标纸。
刻度尺
【实验原理与设计】
1.实验的基本思想——极限思想(微元法)。
2.实验原理:
(1)速度的计算:根据纸带计算平均速度:根据______可
求出任意两点间的平均速度。
v x t
(_2_)__位_移__的测测量量。:_Δ__x_是纸带上两点间的距离,利用 (刻3)度时尺间的测量:Δt是这两点间的_________。在Δt 足__够__小__时__,_我。们可以认为其平均速度时近间似间看隔作某点的
(1)实验中除了电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小
车、一端附有滑轮的长直轨道、细线、钩码、导线及

教科版物理必修第一册第1章描述运动的基本概念第4节实验：用打点计时器测量小车的速度 (2)

2 +3
打 2 点时:v2=
=1.00 m/s
4
3 +4
打 3 点时:v3= 4 =0.80 m/s
4 +5
打 4 点时:v4= 4 =0.60 m/s
5 +6
打 5 点时:v5= 4 =0.40 m/s
将数值填入表格中。
1
位置
v/(m·s-1)
1.20
2
1.00
3
0.80
4
0.60
5
0.40
(2)描点并连线得小车的速度—时间图像。
由图像可知,小车速度均匀减小。
1.瞬时速度的计算:小车在某点的瞬时速度,一般用一小段时间内的平均速
度来代替。
2.运动性质的判断:用描点法作出小车的v-t图像,根据图像的形状可以判断
小车的运动性质。
随堂练习
1. (实验原理)(多选)使用打点计时器时应注意(
3.(数据处理)下图是一条利用打点计时器打出的纸带,0、1、2、3、4、5、
6是七个计数点,每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0的
距离如图所示。
(1)求出1、2、3、4、5计数点的瞬时速度。
(2)画出速度—时间图像。
答案:(1)v1=0.20 m/s
(2)见解析图。
v2=0.40 m/s
带前端固定在小车后部,然后穿过打点计时器,小车前端的细绳穿过定滑轮
垂下,如图所示。
2.使小车在木板上保持静止,并靠近打点计时器,开启打点计时器的电源
开关。打点计时器稳定工作后,用手拉动细绳,使小车沿木板做直线运动。
待小车运动约一半距离时,松开手,使小车依靠惯性继续运动,直到左端。
纸带上会留下一系列点迹。

学生实验：用打点计时器测量平均速度(精品)

电火花打点计时器使用220 V交流电源．当电源频率为50 Hz时，每隔0．02 s打一次点.
工作原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经过放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的线带上就打出一行点迹.
（做笔记）
两种计时器的比较
类型电磁打点计时器比较
所用电源
练习1.：通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是 A．点子密集的地方物体的运动速度比较大 B．点子密集的地方物体的运动速度比较小 C．点子不均匀说明物体在做变速运动 D．点子不均匀说明打点计时器有故障 ( BC )
练习2.：一同学在使用打点计时器时，纸带上点不是圆点而是一些短线，这可能的原因是（）
用打点计时器测量小车的速度
例1.判断物体的运动规律
A B C D
x 平均速度 v t
Δx Δx Δx
0.08s 0.06s 0.04s
0 01
2
3 1
4
5
6
2
7
8
9 cm10
例2：如图所示是使用打点计时器得到的纸带，纸带的左端先通过打点计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是______，若所用电源频率为50 Hz，从打下A点到打下B点，共 16个点迹，历时______s，位移为______m.这段时间内纸带运动的平均速度为______m/s.
【解析】由于纸带上各点之间的间隔先变大后变小，所以纸带运动速度的变化情况是先变大后变小．由 A 到 B，纸带运动的时间为 t 总＝(n－1)T＝(16－1)×0.02 s＝0.3 s －由图可知，纸带的位移 x 总＝0.054 9 m＝5.49×10 2m 5.49 纸带的平均速度为： v ＝ x ＝ ×10－2 m/s＝0.183 m/s. t 0.3

学生实验：用打点计时器测量平均速度

学生实验：用打点计时器测量平均速度[学习目标] 1.了解电磁打点计时器、电火花打点计时器的构造及工作原理并学会使用.2.学会用打出的纸带求平均速度.3.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.4.能根据实验数据作出物体的速度—时间图像，并能根据图像分析物体的运动．一、了解打点计时器1．打点计时器是记录做直线运动物体的位置和时间的仪器．2．电火花打点计时器：(1)工作电压：220 V交流电源；(2)原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹．3．电磁打点计时器：如图1所示，为电磁打点计时器的结构图．图1(1)工作电压：6 V以下的交流电源；(2)原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动，于是在纸带上留下一行点迹．4．打点周期打点计时器一般接我国市用交流电，交流电频率为50 Hz，计时器每隔0.02 s打一次点．二、实验步骤1．如图2所示，将木板固定在铁架台上，把电火花打点计时器安装在倾斜的木板上，把小车与纸带装好，接好220 V交流电源．图22．接通电源，将小车从斜面上由静止开始释放，纸带上就会打出一系列点迹． 3．关闭电源，取下纸带，每5个点(即以0.1 s 为周期)标注一个计数点，如图3所示．图3三、分析与处理实验数据 1．测平均速度用刻度尺测出n 个点之间的距离Δx ，n 个点之间的时间间隔Δt ＝(n －1)×0.02 s ，根据平均速度v ＝ΔxΔt 算出小车在OB 、AC 、BD 、CE 、DF 段的平均速度，填入表中．2．测瞬时速度取包含某一位置在内的一小段位移Δx ，根据v ＝ΔxΔt 测出这一段位移内的平均速度，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度．一般地，取以这个点为中间时刻的一段位移计算．如图2中v D ＝x CD ＋x DE2T ，T 为两个计数点间的时间间隔．四、注意事项1. 打点前，应使物体停在靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置.2. 打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带(填“接通电源”或“拉动纸带”)．3．打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源．4．对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个计数点到起始点O 之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位．一、打点计时器的应用原理及操作例1 (多选)使用打点计时器测量瞬时速度时应注意( )A ．电火花计时器使用的电源是220 V 的交流电源，电磁打点计时器使用的是直流6 V 以下B ．使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带C ．使用打点计时器拉动纸带时，拉动的方向应与两限位孔平行D ．打点计时器只能连续工作较短时间，打点之后要立即关闭电源答案 BCD解析电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源，故A 错；实验时应当先接通电源，再拉动纸带，故B 正确；为了减小摩擦，拉动纸带的方向应当与限位孔平行，故C 正确；打点计时器不能长时间连续工作，故D 正确．二、速度的计算例2 打点计时器所用电源的频率为50 Hz ，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图4所示，纸带在A 、C 间的平均速度为______ m /s.在A 、D 间的平均速度为________ m/s.B 点的瞬时速度更接近于________ m/s.(结果保留两位小数)图4答案 0.35 0.42 0.35解析由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02 s. A 、C 间的距离为14 mm ＝0.014 m. A 、C 间对应的时间为0.02×2 s ＝0.04 s. A 、D 间的距离为25 mm ＝0.025 m. A 、D 间对应的时间为0.02×3 s ＝0.06 s由公式v ＝Δx Δt 得：v AC ＝0.0142×0.02 m /s ＝0.35 m/s ，v AD ＝0.0253×0.02m /s ≈0.42 m/s.B 点的瞬时速度更接近于A 、C 间的平均速度．例3 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 共7个计数点．相邻计数点间的距离如图5所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s ．(本题计算结果均保留3位有效数字)图5(1) 在实验中，使用打点计时器时应先________再________(填“释放纸带”或“接通电源”)．(2) 每两个计数点间还有________个点没有标出．(3) 试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.1 s 测一次速度，计算出打下B 、C 、D 三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表.(4)将B 、C 、D 、随时间变化的关系图线．图6答案 (1)接通电源释放纸带 (2)4 (3)0.400 0．479 0.560 (4)见解析图解析 (1) 在实验中，使用打点计时器时应先接通电源，再释放纸带． (2) 每两个计数点间还有n ＝Δt ΔT －1＝0.1 s 0.02 s－1＝4个点没有标出． (3)v B ＝(3.62＋4.38)×10－22×0.1 m /s ＝0.400 m/s ；v C ＝(5.20＋4.38)×10－22×0.1m /s ＝0.479 m/s ；v D ＝(5.20＋5.99)×10－22×0.1m /s ≈0.560 m/s.(4)图线如图所示：1．练习使用打点计时器时，接通电源与释放纸带让纸带(随物体)开始运动，这两项操作的先后顺序是( )A ．先释放纸带，后接通电源B ．先接通电源，后释放纸带C ．释放纸带的同时接通电源D．先接通电源或先释放纸带都可以答案 B2．你左手拿一块表，右手拿一支笔，当你的合作伙伴沿直线拉动一条纸带，使纸带在你的笔下向前移动时，每隔1 s用笔在纸带上点下一个点，这就做成了一台“打点计时器”．如果在纸带上点下了10个点，则在打下的这些点的过程中，纸带的运动时间是()A．1 s B．9 s C．10 s D．11 s答案 B解析每隔1 s用笔在纸带上点下一个点，如果在纸带上点下了10个点，也就有9个时间间隔，所以纸带的运动时间是9 s．故选B.3．打点计时器交流电源频率是50 Hz，则打点周期是______，实验得到做匀变速运动的纸带上A、B两点与B、C两点之间各有三个点，如图7所示，则相邻计数点的时间间隔是________．若测得x1＝15 cm，x2＝19 cm，则B点的瞬时速度是________m/s.(结果保留3位有效数字)图7答案0.02 s0.08 s 2.134．如图8所示是一条打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示．图8(1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格.(2)答案(1)0.400.69(2)见解析图解析两计数点间的时间间隔是T ＝0.1 s v 2＝x 132T ＝(9.0－1.0)×10－22×0.1 m /s ＝0.40 m/sv 4＝x 352T ＝(22.8－9.0)×10－22×0.1m /s ＝0.69 m/s根据题(1)表格中数据在直角坐标系中描点，然后连线得到图像如图所示．5．用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度．如图9所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1＝0.29 s ，通过第二个光电门的时间为Δt 2＝0.11 s ，已知遮光板的宽度为3.0 cm ，则滑块通过第一个光电门的速度为________，通过第二个光电门的速度为________．(结果保留两位有效数字)图9答案 0.10 m /s 0.27 m/s解析由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短，所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示．经过第一个光电门的速度v 1＝d Δt 1＝3.0×10－20.29m /s ≈0.10 m/s ，经过第二个光电门的速度v 2＝d Δt 2＝3.0×10－20.11m /s ≈0.27 m/s.。

(2019新教材)2020-2021学年教科版物理必修第一册：1.3位置变化的快慢与方向——速度-教

位置变化的快慢与方向——速度【教学目标】知识与技能：1.理解物体运动的速度，知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性。

2.理解平均速度的意义，会用公式计算物体运动的平均速度。

3.理解瞬时速度的意义，能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念4.知道速度和速率以及它们的区别。

5.了解打点计时器和光电门。

过程与方法：1.通过描述方法的探索，体会如何描述一个有特点的物理量，体会科学的方法，体验用比值定义物理量的方法。

2.同时通过实际体验感知速度的意义和应用。

3.让学生在活动中加深对平均速度的理解，通过生活中的实例说明平均速度的局限性。

4.让学生在相互交流中逐渐领会瞬时速度与平均速度的关系，同时初步领略极限的思想并初步领会数学与物理相结合的方法，进而直接给出瞬时速度的定义。

5.理解速度-时间的图像。

情感态度与价值观：1.通过介绍或学习各种工具的速度，去感知科学的价值和应用。

2.了解从平均速度求瞬时速度的思想方法，体会数学与物理间的关系。

3.培养学生认识事物的规律：由简单到复杂，培养学生抽象思维能力。

4.培养对科学的兴趣，坚定学习思考探索的信念。

【教学重难点】教学重点：速度、瞬时速度、平均速度三个概念以及三个概念之间的联系。

教学难点：1.对瞬时速度的理解。

2.理解速度-时间的图像。

【教学过程】一、导入新课。

出示图片：“飞人大战”百米赛跑是奥运会田径赛场上最短的直道项目，被称为“飞人大战”。

它根据什么确定选手的名次呢？百米赛跑世界纪录保持者为什么被称为“世界上跑得最快的人”？二、讲授新课（一）速度1.比较物体运动快慢的方法（1）相同时间比较位移出示动画：小车的运动教师总结：相同时间内，位移越大，物体运动越快（2）相同位移比较时间出示动画：小车的运动教师总结：相同的位移，所用时间越短的物体运动的越快思考讨论：如果时间和位移都不同，怎样比较物体运动快慢呢？用单位时间内的位移来比较物体运动快慢。

2.速度（1）定义：物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度。