教科版高一物理必修1第一章-1.3.2-用打点计时器测量平均速度
高一物理必修一课件实验用打点计时器测速
汇报人：XX 20XX-01-23
目录
• 实验目的与原理 • 实验器材与步骤 • 数据处理与分析 • 误差来源及减小方法 • 实验注意事项与安全防护 • 总结回顾与拓展延伸
01
实验目的与原理
实验目的
学习使用打点计时器 进行测速的方法。
培养学生的实验操作 能力、数据处理能力 和分析问题的能力。
表格设计应简洁明了，方便数 据录入和查看
数据处理过程演示
演示如何从打点计时器中获取原始数 据
演示如何根据实验原理对数据进行进 一步处理，如计算速度、加速度等
演示如何对原始数据进行预处理，如 去除异常值、平滑处理等
结果分析与讨论
对处理后的数据进行统计分析，如计算平均值、标准差等 将处理后的数据与理论值进行比较，分析误差来源
测速原理及方法
• 测速原理：利用打点计时器在纸带上打下的点迹，通过测量相 邻两点间的距离和时间间隔，根据匀变速直线运动的规律，可 以计算出物体的平均速度和瞬时速度。
测速原理及方法
测速方法
选定纸带上清晰的一段，数出所选段内打点的个数（n），并测量出所选 段内各点到第一个点的距离（s1，s2，…，sn）。
03
纸带与打点针之间的摩擦会影响打点的清晰度，使得测量数据
产生误差。
减小误差的方法探讨
1 2
选择高精度打点计时器
使用性能稳定、精度高的打点计时器，可以减小 系统误差对测量结果的影响。
保持电源电压稳定
使用稳定的电源或配备稳压电源，以确保打点计 时器在恒定的工作状态下运行。
3
调整纸带与打点针之间的距离
02
实验器材与步骤
所需器材
打点计时器
高中物理第一章运动的描述1.3运动快慢的描述—速度1.4实验用打点计时器测量速度教
实验：用打点计时器测量速度一、教学目标1．知识目标（1）了解打点计时器的计时原理，理解纸带中包含的物体运动的信息（时间、位移）．（2）会安装并使用打点计时器，理解根据纸带测量速度的原理并测量平均速度和瞬时速度．（3）明确速度—时间图象的物理意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度—时间图象，能从图象中获取有用的信息．2．能力目标（1）通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力．（2）通过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来．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．（3）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．（4）体验实验中理性思维的重要，既要动手，更要动脑．3．情感目标（1）感受打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用，增强将物理知识应用于生活实际的意识．（2）经历实验过程，体验科学实验过程的艰辛与喜悦，并乐于探索自然界的奥妙．（3）体验用图象的方法描述物理现象的乐趣．培养学生用数学方法处理物理问题的意识．培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神．（4）培养学生合作与交流的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯．二、教学要点1．学会使用打点计时器．2．能根据纸带计算物体运动的瞬时速度．3．会用描点法描绘物体的速度—时间图象，并从中获取物理信息．三、教学难点处理纸带的方法，用描点法画图象的能力．四、教学流程教学流程教师活动学生活动设计意图环节一：课程导入测定物体的速度并不是一件很容易的事情，特别是当物体的运动速度在不停变化时，测定某时刻的速度更是比较困难的，如上下飞舞的蝴蝶，要确定它某一时刻的速度是很困难的．我们现在只研究直线运动的速度的测量问题．当物体沿直线运动时，其位移在不断变化，要研究物体的运动，我们首先要准确记录物体运动的信息．直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的，我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移，再经过计算或作图来判断物体的运动情况．在实验中，我们可以使用秒表和尺子，直接测量物体运动的时间和位移，但当物体运动速度太快时，采用这种方法的测量误差较大．打点计时器就是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器，我们可以通过测量位移和时间来计算物体运动的速度以及速度的变化快慢．思考：中国作为世界四大文明古国之一，发明计时器的历史很悠久。
高一物理第一单元实验用打点计时器测速度及练习题
实验：用打点计时器测速度⒈对打点计时器的认识⑴电磁打点计时器：它是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。
当接通6 V以下低压交流电源时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点，当交流电源频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02 s。
⑵电火花计时器：它是利用火花放电在纸带上打出小点而显示点迹的计时仪器。
当接通220 V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。
当电源频率为50 Hz时，它也是每隔0.02 s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02 s。
⑶电火花计时器工作时，纸带运动时受到阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。
⑷打在纸带上的点，记录了纸带运动的时间，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。
说明：电磁打点计时器和电火花计时器的原理基本一样，打点的时间间隔都是0.02 s，所以今后的叙述中不再区分，统称打点计时器。
电磁打点计时器是利用电磁感应原理，其结构如图甲所示；电火花计时器是利用火花放电在纸带上打点的，其结构如图乙所示。
打点计时器的使用★★实验步骤：⑴把打点计时器固定在桌子上，按照要求装好纸带。
⑵打点计时器接交流电源。
⑶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。
⑷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，那么点的间隔数为n-1个，则纸带的运动时间t＝0.02（n-1）s。
⑸用刻度尺测量一下从开始计数的一点到最后一点n间的距离。
⑹利用公式v=Δx/Δt计算出纸带在这段时间内的平均速度。
说明：①打点计时器是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。
高一物理 实验：用打点计时器测速度
高一物理实验：用打点计时器测速度一、教学目标：1、知道打点计时器的结构和工作原理，会安装并使用打点计时器，理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度。
2、明确v—t图象的物理意义，描点法画图象的方法，通过画v—t图象培养学生用图象法处理数据的能力二、教学重点：1、学会使用打点计时器，能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
2、会用描点法描绘物体的v—t图象，并丛中获取物理信息。
三、教学难点：处理纸带的方法，用描点法画图象的能力。
四、教具准备：打点记时器导线纸带刻度尺五、教学过程：引入新课测定物体的速度并不是一件很容易的事情，特别是当物体的运动速度在不停变化时，测定某时刻的速度更是比拟困难的，如上下飞舞的蝴蝶，要确定它某一时刻的速度是很困难的。
我们现在只研究直线运动的速度的测量问题。
当物体沿直线运动时，其位移在不断变化，要研究物体的运动，我们首先要准确记录物体运动的信息。
直接测量物体运动的速度在技术上是比拟复杂的，我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移，再经过计算或作图来判断物体的运动情况。
在实验中，我们可以使用秒表和尺子，直接测量物体运动的时间和位移，但当物体运动速度太快时，采用这种方法的测量误差较大。
下面我们来做这样一个实验，你的左于拿着一块表，右手拿着一枝笔，你的同伴牵动一张白纸或作业本在你的笔下沿着一条直线向前移动。
你每隔0.5s用笔在纸上均匀地点上一个点。
想一想，相邻两点所表示的时间有怎样的关系？相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系？同学们以下面方式拉出纸面，均匀速度，增大速度，减少速度，总结出速度的变化与点之间距离的关系？解析：相邻两点所表示的时间有怎样的关系？相等的，无论两点之间的距离多大多小都是0.5s。
相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系？均匀速度拉出的，点与点之间的距离是均匀的，增大速度时点与点之间的距离逐渐增大，减少速度时点与点之间的距离逐渐减少。
右图中a b各点的分布均匀，是匀速运动，从点的疏密程度来看，b的点较稀疏，物体的速度较大。
高一物理第一章第四节实验：用打点计时器测速度
2、测量原理：
VE = VD-F =
△X △t△ x0来自△ x1△ x2
△ x3
0
1
2
3
表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度 位置 0 1 2 3
t/s v/s
V0 < V1 < V2 < V3
用图象表示速度示例
0 1 位置 t/s 0 0.1 v/(m· s-1) 0.05 0.1 v/(m· s- 1 ) 一.建系 二.描点
新课标人教版必修一
第 一 章 运 动 的 描 述
实验：用打点计时器 测速度
一 ` 两 种 打 点 计 时 器
电磁打点计时器
电火花计时器
振片
线圈
振针
定位轴
复写纸
压纸框架 纸带
永久磁铁
限位孔
放电针
纸盘轴
电源开关 墨粉纸盘
二 、练习使用打点计时器
1、操作步骤 （1）固定计时器 （2）穿纸带 （3）启动电源，拉纸带，随后 立即关电源
-
0-1
1-2
2-3
3-4
0-2
2-4
2.如何测出E点的瞬时速度？
F
D
D
F
D F
△X DF 间各点的瞬时速度，两 可以大致表示 △t
边点离得越近算出的平均速度接近E点的瞬时 速度，但过小的间距也会增大测量的误差.
三 ` D F 测 瞬 1、思想方法:用某段时间内的平均速 时 度来粗略的代替这段时间内的某点的 速 瞬时速度.所取的时间间隔越接近该点 度 计算出的瞬时速度就越精确.
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
2
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5
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8
高一物理必修一(1.4.2打点计时器)
高一物理必修1第一章 运动的描述第四节 实验:用打点计时器测速度(第二课时)课型：新授课教学目标：1.能根据纸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所采用的思想方法，会用这种方法计算瞬时速度。
2.能运用实验数据描绘t v -图像，并会根据画出的图像描绘物体运动速度的变化特点。
教学重点：1.练习使用打点计时器。
2.能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
3.会用描点法描绘物体的速度一时间图象，并从中获取物理信息教学难点：处理数据和用描点法画图象。
教学过程：一、导入新课，板书课题同学们，上节我们认识了打点计时器，今天我们来练习使用用打点计时器处。
二、出示目标、自学指导1、学习目标①学会处理纸带上的数据，并能够得出某一点的速度。
②会用描点法描绘物体的速度一时间图象，理解利用图像法处理数据的好处。
三、实验探究。
实验仪器：电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220 V 交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等。
实验原理：tx v = 实验步骤：1．把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且压在纸带上面。
2．把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V 的低压交流电源上。
3．接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点。
随后关闭电源。
4．取下纸带，从能看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n 个点，那么这n 个点的间隔数为n －1，则纸带的运动时间Δt ＝(n －1)×0.02 s。
5．用刻度尺测量出这几个点间的距离Δx 。
6．利用公式v =Δx Δt计算出纸带在这段时间内的平均速度。
7．把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 ……作为“计数点”，如图所示，依次测出O 到A 、A 到B 、B 到C ……之间的距离x 1、x 2、x 3……数据处理：1．计算瞬时速度打点计时器打点的周期为T，则A、B、C、D……各点的瞬时速度分别为：v A＝x1＋x22T、v B＝x2＋x32T、v C＝x3＋x42T、v D＝x4＋x52T……(1)vt图像：用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系。
高一物理必修一第一章第4节用打点计时器测速度教案
教师姓名年级学科物理课题名称第一章第四节用打点计时器测速度课型时间教学目标（1）理解打点计时器的原理,会使用打点计时器。
（2）会对纸带上记录的原始数据实行处理,会用打点计时器测瞬时速度。
（3）能描绘v-t图象，理解图象的物理意义,会通过图象来分析物体的运动情况。
教学重难点重点：1、打点计时器的使用方法。
2、能根据纸带计算物体运动的瞬时速度。
3、会用描点法描绘物体的速度—时间图象，并从中获取物理信息.难点：对纸带上记录的原始数据实行处理，描点法画v-t图象，并通过图象来分析物体的运动情况。
教学过程A预习本节内容，理解本节内容基本概况B、新课教学一、打点计时器引入：请说一说你知道的计时器仪器有哪些？古代日晷、漏滴、手表（钟表）、秒表、原子钟。
如何测定一人走路时经过某标杆时的速度？直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的，我们在测量时能够尝试用秒表和尺子通过测量物体运动的时间和位移来计算物体运动的速度。
.我们引入一个新的计时仪器──打点计时器。
1、电磁打点计时器观察电磁打点计时器并阅读其使用说明书，明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。
（1）电磁打点计时器使用什么电源？（2）电磁打点计时器振动片为什么会振动？大家想一想能不能使用直流电源，为什么？（3）电源的频率是50 Hz时意味着什么？5个间距对应的时间为多少秒？假如频率低于50 Hz呢？2、电火花计时器观察电火花打点计时器并阅读其使用说明书，明确结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。
交流与讨论：从原理上考虑，电火花计时器跟电磁打点计时器相比，电火花计时器可能误差可能会更小些，因为电磁打点计时器中振针和纸带间的摩擦会更大些.问题1：电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带的位置？———将复写纸套在复写纸定位销上，推动调节片，可调节复写纸位置.将纸带从复写纸圆片下穿过.教学过程问题2：振针打的点不清晰或打不出点可能是哪些原因?怎样调整？———可检查压纸框的位置是否升高，而防碍了振动片，振针打不到纸带上，可将压纸框向下压恢复其原来位置.可能是复写纸该换新的了.可能是振动片的振幅太小，可调整振动片的位置.可能是振针的位置太高，调整振针的位置，直到打出点为止.问题3：：开启电源打点完毕后要即时关闭电源，这样做有什么好处？——因打点计时器是按间歇工作设计的，故长期工作可能会因线圈发热而损坏.问题4：打点计时器记录了哪些信息？———时间和位移，反映物体的运动的快慢根据纸带求出物体运动的速度？二、平均均速度和瞬时速度怎样理解平均速度和瞬时速度关系的？如图测量出包括E点在内的D、F两点间的位移Δx和时间Δt，算出纸带在这两点间的平均速度v=tx∆∆，用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度。
高一物理必修1 实验：用打点计时器测速度2
高一物理必修1实验：用打点计时器测速度2【教学目标】1．了解两种打点计时器的结构和工作原理，学会安装和使用。
2．理解根据纸带测量速度的原理，学会粗略测量瞬时速度。
3．理解速度—时间图象的意义，掌握描点法画图象的方法。
【重点难点】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．图象的画法与对图象理解。
【教学过程】〔一〕打点计时器电磁打点计时器原理：被交变磁场磁化的振片在永久磁铁的作用下振动，振针打在复写纸上使纸带上打出一系列的点。
电火花计时器原理：〔二〕练习使用打点计时器〔步骤详见课本P22〕〖思考与讨论〗注意：1．电源电压要符合要求：2．实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要进展调节或更换器材。
3．应先接通电源，待打点稳定时再拉动纸带。
4．手拉纸带时，速度应快一些，以防止点迹太密集。
〔三〕用打点计时器测量瞬时速度测量方法：某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。
说明：理论上讲如果这两点离E点越接近〔即Δt越短〕，这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是实际操作时距离太小会使测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点。
〔四〕用图像表示速度〔直线运动〕为了更直观地反映物体的运动情况，我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。
1．v-t图象的画法以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。
思考：怎样画出速度—时间图象？为什么要用平滑的曲线“拟合〞？2．v-t图象的信息〔在第二章总结〕⑴任一时刻速度的大小和方向⑵速度的变化情况与相应的时间……例：〔P26：问题与练习T3〕要求：根据v-t图象表示物体的运动情况。
【典型例题】〔 D 〕A．接在直流电源上B．电源电压不稳C．电源频率不稳D．打点针压得过紧们可以从纸带上直接得到的物理量是〔AB 〕A．时间间隔B．位移C．平均速度D．瞬时速度开始，每五个打印点取一个计数点，分别明确0、1、2、3…，量的0与1两点间的距离s1＝30mm，2与3两点间的距离为s3＝48mm，如此小车在0与1两点间的平均速度v1＝0.3 -m/s，在2与3两点间的平均速度v3＝0.48 m/s，据此可判断小车做加速运动。
高中物理高一必修第一章《实验用打点计时器测量小车速度》教育教学课件
解析： (1)为了在纸带上打下更多的点，应该先接通电源，后释放纸带，A 正确。
(2)由于相邻点间还有 4 个点未画出，所以各相邻计数点间的时间间隔 T＝0.1 s。
(3)根据 vn＝xn＋2Txn＋1可以计算出 F 时刻的瞬时速度约为 0.98 m/s。 答案： (1)A (2)0.1 (3)0.98
(2)电火花计时器如图甲、乙所示，试回答下列问题： ①电源插头所接电源为________。 ②当按下脉冲输出开关时，在________和________间产生火花放电，于是在 纸带________上打出一列点痕，当电源频率是 50 Hz 时，它每隔________s 打一 次点。 ③墨粉纸盘夹在两条纸带之间，而不用一条纸带的原因是 __________________________________________________________________ _________________________________________________________________。
(2)做变速直线运动的物体在某一时刻的速度可以用以该时刻为中间时刻的 一段时间的平均速度表示，所以 vC＝2×x0B.D02 s＝2x×AD－0.0x2ABs＝4.49 m/s
AE 段的平均速度 vAE＝xtAAEE＝40×.3600.062 m/s＝4.51 m/s。 答案： (1)ABDEC (2)4.49 4.51
实验：用打点计时器测速度
目录
实验基础 典例研析 随堂演练 课后作业
[目标定位] 1.了解电磁打点计时器、电火花计时器的构造及工作原理，学会 使用打点计时器。2.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度。3.理解 速度随时间的变化图象，并能根据图象分析物体的运动。
高一物理必修1 第一章第四节 实验：用打点计时器测速度
高一物理必修1 第一章第四节实验：用打点计时器测速度实验目标：1、知道打点计时器的构造和原理，学会使用打点计时器，能根据打出的纸带计算打几个点所用的时间，会计算纸带的平均速度，能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度，认识v-t图象，并能根据v-t图象判断物体的运动情况。
2、通过速度测量过程的体验，领悟两个方法：一是用图象处理物理数据的方法；二是极限法或说无限趋近法，加强一个认识，实验是检验理论的标准。
实验器材：电源（220V电源或学生电源），打点计时器，纸带，刻度尺（最好是塑料透明的），导线实验准备：1、仔细观察电磁打点计时器和电火花计时器，对照课本，比较它们的异同。
2、两类打点计时器的打点时间间隔是多少？3、分析纸带时，如何计算纸带的平均速度。
4、严格地说，瞬时速度我们引进测量出来的，你知道用什么方法求出的速度可以代替某点的瞬时速度吗？5、从器材上读取的数据是原始数据，原始数据是宝贵的实验资料，要严肃对待，要整齐的记录，妥善保存。
实验原理：1、电磁打点计时器。
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为4~6V。
当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点。
电磁打点计时器是应用电磁原理制成的，图1是它的工作原理图。
通电前，先在打点计时器上装上纸带，并把复写纸片压在纸带上。
然后把线圈与50Hz、4~6V的交流电源接通。
这时，振片被磁化，在磁力作用下振动起来。
每0.02s振针压打复写纸一次，被运动物体拖着的纸带上便记录下一系列的点子，这些点相应地表示运动物体在不同时刻的位置，相邻两点间的时间间隔是0计时器 0.02s 。
我们对纸带上这些点之间的距离进行测量，就可以定量地研究物体的运动规律。
2、电火花计时器。
电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时器，它的构造如图2所示。
使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条白纸之间。
当接通用220V 交流电源，按下脉冲输出开头时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接到负极的纸盘火花放电，于是在运动的纸带1上打出一列点迹。
新人教版高一物理必修1及高中所有物理教材目录
高中物理目录新课标教材•必修1第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述──速度4 实验：用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述──加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 自由落体运动5 伽利略对自由落体运动的研究第三章相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第四章牛顿运动定律1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿定律解决问题（一）7 用牛顿定律解决问题（二）高中物理目录新课标教材•必修2第五章机械能及其守恒定律1 追寻守恒量2 功3 功率4 重力势能5 探究弹性势能的表达式6 探究功与物体速度变化的关系7 动能和动能定理8 机械能守恒定律9 实验：验证机械能守恒定律10 能量守恒定律与能源第六章曲线运动1 曲线运动2 运动的合成与分解3 探究平抛运动的规律4 抛体运动的规律5 圆周运动6 向心加速度7 向心力8 生活中的圆周运动第七章万有引力与航天1 行星的运动2 太阳与行星间的引力3 万有引力定律4 万有引力理论的成就5 宇宙航行6 经典力学的局限性高中物理目录新课标教材•选修1-1 第一章电流1、电荷库仑定律2、电场3、生活中的静电现象4、电流和电源5、电流的热效应第二章磁场1、指南针与远洋航海2、电流的磁场3、磁场对通电导线的作用4、磁声对运动电荷的作用5、磁性材料第三章电磁感应1、电磁感应现象2、法拉第电磁感应定律3、交变电流4、变压器5、高压输电6、自感现象涡流7、课题研究：电在我家中第四章电磁波及其应用1、电磁波的发现2、电磁光谱3、电磁波的发射和接收4、信息化社会5、课题研究：社会生活中的电磁波高中物理目录新课标教材•选修1-2 第一章分子动理论内能1、分子及其热运动2、物体的内能3、固体和液体4、气体第二章能量的守恒与耗散1、能量守恒定律2、热力学第一定律3、热机的工作原理4、热力学第二定律5、有序、无序和熵6、课题研究：家庭中的热机第三章核能1、放射性的发现2、原子核的结构3、放射性的衰变4、裂变和聚变5、核能的利用第四章能源的开发与利用1、热机的发展和应用2、电力和电信的发展与应用3、新能源的开发4、能源与可持续发展5、课题研究：太阳能综合利用的研究高中物理目录新课标教材•选修2-1 第一章电场直流电路1、电场2、电源3、多用电表4、闭合电路的欧姆定律5、电容器第二章磁场1、磁场磁性材料2、安培力与磁电式仪表3、洛伦兹力和显像管第三章电磁感应1、电磁感应现象2、感应电动势3、电磁感应现象在技术中的应用第四章交变电流电机1、交变电流的产生和描述2、变压器3、三相交变电流第五章电磁波通信技术1、电磁场电磁波2、无线电波的发射、接收和传播3、电视移动电话4、电磁波谱第六章集成电路传感器1、晶体管2、集成电路3、电子计算机4、传感器高中物理目录新课标教材•选修2-2 第一章物体的平衡1、共点力平衡条件的应用2、平动和传动3、力矩和力偶4、力矩的平衡条件5、刚体平衡的条件6、物体平衡的稳定性第二章材料与结构1、物体的形变2、弹性形变与范性形变3、常见承重结构第三章机械与传动装置1、常见的传动装置2、能自锁的传动装置3、液压传动4、常用机构5、机械第四章热机1、热机原理热机效率2、活塞式内燃机3、蒸汽轮机燃气轮机4、喷气发动机第五章制冷机1、制冷机的原理2、电冰箱3、空调器高中物理目录新课标教材•选修2-3 第一章光的折射1、光的折射折射率2、全反射光导纤维3、棱镜和透镜4、透镜成像规律5、透镜成像公式第二章常用光学仪器1、眼睛2、显微镜和望远镜3、照相机第三章光的干涉、衍射和偏振1、机械波的稍微和干涉2、光的干涉3、光的衍射4、光的偏振第四章光源与激光1、光源2、常用照明光源3、激光4、激光的应用第五章放射性与原子核1、天然放射现象原子结构2、原子核衰变3、放射性同位素的应用4、射线的探测和防护第六章核能与反应堆技术1、核反应和核能2、核列变和裂变反应堆3、核聚变和受控热核反应高中物理新课标教材•选修3-1 第一章静电场1 电荷及其守恒定律2 库仑定律3 电场强度4 电势能和电势5 电势差6 电势差与电场强度的关系7 电容器与电容8 带电粒子在电场中的运动第二章恒定电流1 导体中的电场和电流2 电动势3 欧姆定律4 串联电路和并联电路5 焦耳定律6 电阻定律7 闭合电路欧姆定律8 多用电表9 实验：测定电池的电动势和内阻10 简单的逻辑电路第三章磁场1 磁现象和磁场2 磁感应强度3 几种常见的磁场4 磁场对通电导线的作用力5 磁场对运动电荷的作用力6 带电粒子在匀强磁场中的运动高中物理新课标教材•选修3-2第四章电磁感应1 划时代的发现2 探究电磁感应的产生条件3 法拉第电磁感应定律4 楞次定律5 感生电动势和动生电动势6 互感和自感7 涡流第五章交变电流1 交变电流2 描述交变电流的物理量3 电感和电容对交变电流的影响4 变压器5 电能的输送第六章传感器1 传感器及其工作原理2 传感器的应用（一）3 传感器的应用（二）4 传感器的应用实例附一些元器件的原理和使用要点高中物理新课标教材•选修3-3第七章分子动理论1 物体是由大量分子组成的2 分子的热运动3 分子间的作用力4 温度的温标5 内能第八章气体1 气体的等温变化2 气体的等容变化和等压变化3 理想气体的状态方程4 气体热现象的微观意义第九章物态和物态变化1 固体2 液体3 饱和汽和饱和汽压4 物态变化中的能量交换第十章热力学定律1 功和内能2 热和内能3 热力学第一定律能量守恒定律4 热力学第二定律5 热力学第二定律的微观解释6 能源和可持续发展高中物理新课标教材•选修3-4第十一章机械振动1 简谐运动2 简谐运动的描述3 简谐运动的回复力和能量4 单摆5 外力作用下的振动第十二章机械波1 波的形成和传播2 波的图象3 波长、频率和波速4 波的反射和折射5 波的衍射6 波的干涉7 多普勒效应第十三章光1 光的折射2 光的干涉3 实验：用双缝干涉测量光的波长4 光的颜色色散5 光的衍射6 波的干涉7 全反射8 激光第十四章电磁波1 电磁波的发现2 电磁振荡3 电磁波的发射和接收4 电磁波与信息化社会5 电磁波谱第十五章相对论简介1 相对论诞生2 时间和空间的相对性3 狭义相对论的其他结论4 广义相对论简介高中物理新课标教材•选修3-5第十六章动量守恒定律1 实验：探究碰撞中的不变量2 动量守恒定律（一）3 动量守恒定律（二）4 碰撞5 反冲运动火箭6 用动量概念表示牛顿的第二定律第十七章波粒二象性1 能量量子化：物理学的新纪元2 科学的转折：光的粒子性3 崭新的一页：粒子的波动性4 概率波5 不确定的关系第十八章原子结构1 电子的发现2 原子的核式结构模型3 氢原子光谱4 玻尔的原子模型5 激光第十九章原子核1 原子核的组成2 放射性元素的衰变3 探测射线的方法4 放射性的应用与防护5 核力与结合能6 重核的裂变7 核聚变8 粒子和宇宙物理必修一全册学案第一章运动的描述§1.1 质点、参考系和坐标系【学习目标】1．掌握质点的概念，能够判断什么样的物体可视为质点。
高一物理用打点计时器测速度
点火花计时器是利用火花放电时在纸带上打出小 孔而显示出点迹的计时仪器，其结构如图所示。 使用时，墨粉纸盘套在低盘轴上，并夹在两条纸 带之间。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轴产生火花放电。于是 在运动的纸带上就打出一列点迹。当电源频率是 50Hz时，它每隔0.02s打一次点。
设打点计时器打点的时间间隔为 T，那么纸带上相邻
两个点所表示的时间间隔就是 T。如果数出纸带上一
系列点的总数为 N， 则打这些点所用的总时间为
t=(N-1)T。如果测出这N个点之间的总距离s，则t时间
内纸带运动的平均速度为
v
Байду номын сангаас
s t
(N
s 1)T
如果纸带做匀速直线运动，此式计算出来的 就是纸带的运动速度。
即周期为0．02秒，并且有较大的振幅。于是振针就每隔0．02 秒向纸带上打出一个清晰的点。打点计时器在使用前应进行检 验，打点周期的等时性不好的要进行调整，具体方法请参阅后 面的参考资料。振针的高度应适当，并且不要松动，否则会出 现漏点、双点、等时性不良等缺点，并对纸带产生过大的摩擦 阻力。纸带在使用前要整平(可用熨斗熨)，以免造成打点间隔 变化或点子不清晰．每打完一条纸带，要将圆形复写纸片的位 置调整一下，以充分利用它的不同部位，保证打点清晰。打点 器是按间歇工作设计的，每打完一条纸带要及时切断电源，防 止线圈过热而损坏．在纸带上测量长度时：不要用短尺一段一 段地测量后相加．以免误差积累。打出的纸带要贴在实验报告 中，作为原始记录。
高一物理人教版必修1 第一章运动的描述第4节实验：用打点计时器测速度导学案
高一物理必修1第一章运动的描述第4节实验：用打点计时器测速度导学案【教学目标】1．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。
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。
【教学重点】1．要了解打点计时器的使用方法和在实验中的作用2．要知道如何计算纸带上各点的速度3．会在v-t坐标系中描点、拟合曲线并描述物体运动的规律【教学难点】打点计时器的正确使用和掌握测速度的方法【自主学习】一、电磁打点计时器1．电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔，在纸带上连续打点的仪器。
它使用交流电源，由学生电源供电，工作电压在。
当电源的频率是50Hz时，它每隔打一个点。
2．电磁打点计时器的结构如图所示。
通电以前，把纸带穿过两限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带上面。
接通电源后，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．如果把纸带跟物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移。
由这些点的位置，就可以了解物体的运动的情况。
二、电火花计时器1．电火花计时器的计时原理与电磁打点计时器相同，不过在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉。
2．使用时，墨粉纸套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔如图所示。
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。
工作电压是。
当电源的频率是50Hz时，它每隔打一次点。
3．这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较小。
三、练习使用打点计时器1．了解打点计时器的结构，然后把它固定好。
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
高一物理必修一第一章
（1）建系 （2）描点 （3）作图
少了什 么？
第25页
4、曲线拟合
• 注意“顺势”和“平滑” • 让描绘出旳点尽量分布在曲线旳两侧
v/(m·s-1)
v/(m·s-1)
？
0
t/s 0
第26页 t/s
六、用图象表达速度
• 1、图象特点：直观 • 2、常用作图法 • （1）描点作图 • （2）据函数关系式作图 • 3、作图环节 • （1）建系 （2）描点 （3）作图 • 4、速度－时间图象（v-t graph）
从某个点开始,向后数若干点,如果数出n个 点，这些点所相应旳时间为 0.02(n-1) 秒; 用 刻度尺量出第一种点到第n个点旳距离△x。
△x ＝？
△t ＝？
运用公式v=△x/△t可求出D点到G点旳
平均速度-----为E点旳瞬时速度
第16页
五、用打点计时器测瞬时速度
• 如何更精确地测出E点旳瞬时速度？
③释放物体前，应使物体停在接近打点计时器旳位置。 ④使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带对旳穿
好，墨粉纸盘夹在两纸带之间，使用电磁打点计时器 时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。
第13页
五、用打点计时器测量瞬时速度
Δx
D
F
思考与讨论
0.06s
(1)用打点计时器测量瞬时速度旳思想办法是什么？
(2) 测量包括这个点旳一段时间内旳位移△x,同步记 录相应旳时间△t,填入第21页中设计好旳表1中.
第29页
练习：绘V-t图象
第30页
六
、 速
v
试分析物体旳运动状况
度 I
v1
时
间 图
0
t1
t2
高中物理第1章实验1用打点计时器测量平均速课件教科必修1教科高一必修1物理课件
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． 12/9/2021
第四页，共三十八页。
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(3)电磁打点计时器 ①构造：如图
②工作电压：6 V 以下交流电源．
③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．
12/9/2021
第十四页，共三十八页。
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4．使用电磁打点计时器时，如打出点较轻或是短线，应调整振针距 复写纸的高度．
5．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． 6．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)．读 数时应估读到毫米的下一位.
(2)每两个计数点间还有 n＝ΔΔTt －1＝00..012ss－1＝4 个点没有标出．
(3)vB＝3.62＋2×4.03.81×10－2 m/s＝0.400 m/s；
vC＝5.20＋2×4.03.81×10－2 m/s＝0.479 m/s；
vD＝5.20＋2×5.09.91×10－2 m/s≈0.560 m/s.
完成，即一次测出各计数点到起始计数点 O 的距离，再分别计算出各计
数点间的距离． 12/9/2021
第十二页，共三十八页。
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3．计数点间的时间 Δt 搞错．n 个计数点间的时间间隔为 Δt＝(n－ 1)×0.02 s，而非 Δt＝n×0.02 s.
4．作 v-t 图像不用坐标纸、尺子，坐标单位选定的不合理，作图粗 糙带来误差．
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人教版高一物理必修一第一章课件 1.4实验：用打点计时器测速度
三、练习使用打点计时器
1、操作步骤 （1）固定打点计时器 （2）安装纸带 （3）启动电源，水平拉动纸带。随后立即关闭电源。 （4）取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。在
第一个点旁边标上“0”，以后各点依次表上“1、2、3、……n”。如 图所示，这些点叫计数点。
（5）计算出第一个计数点到每个点计数点所用的时间；并用毫米刻 度尺测出每个计数点到第一个计数点之间的距离。
1.4实验：用打点计时器测速度
频闪照片
原理：用照相机对运动 的物体进行连续拍照， 且照相机每隔相同的时 间拍摄一次。根据照相 机的闪频可知相邻两次 拍照的时间间隔，从而 知道物体相邻两次拍照 的运动时间。再根据照 片测出物体的位移，进 而可求物体的速度。
能否设计更方便测量的与“频闪照相”类似的方法？
试一试：
最好直接 测量位移
机器的发明可以帮助完成“不可能的任务”
打点计时器
电磁打点计时器
电火花计时器
一、电磁打点计时器
（1）构造 （2）原理 （3）参数：
• 电源电压：6V以下交流电源 • 打点方式：振针上下振动， 通过复写纸在纸带上留下点迹。 • 打点周期：0.02 s（50Hz）
ＳＮ
F
ＳN
I
F I
＋ －
－ ＋
二、电火花计时器
（1）构造 （2）原理 （3）参数：
• 电源电压：220V交流电 • 打点方式：产生火花放电，在 纸带上打出点迹。 • 打点周期：0.02 s（50Hz）
尖端放电
对比区分 两种打点计时器
相同点
不同点1
不同点2
电磁打点计时
器
打点周期：0.02 s
（若交流电频率为
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八、随堂演练
2.一学生在练习使用打点计时器时，纸带上打出的不 是圆点，而是一些短线，这可能是因为（ D ） A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源电压不稳定 C.电源频率不稳定 D.振针压得过紧
八、随堂演练
3.接通电源与释放纸带（或物体），这两个操 作时刻的关系应当是（A ） A.先接通电源，后释放纸带 B.先释放纸带，后接通电源 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
二、电火花计时器
电火花计 时器和电 磁打点计 时器有什 么区别？
二：电火花计时器
电火花计时器
1.构造： 2.原理： 脉冲电流经放电针、 墨粉纸盘放电 3.工作电压：220V交流电
尖端放电
二：电火花计时器 两种打点计时器的图示
工作电压 打点方式 打点周期 记录信息
220V交流电
6V以下交流电
周期性产生电火花 振针周期性上下振动
0.02s
0.02s
位移、时间
小组讨论
1.电磁打点计时器和电火花计时器工作原理一 样吗？
三、实验步骤
1.把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把 复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面。 2.把电磁打点计时器的两个接线柱接到6V的低压交流 电源上。 3.接通电源,用手水平拉动纸带,使它在水平方向上运动, 在纸带上打下一系列点。
八、随堂演练
答案: v1=0.195m/s v2=0.40m/s v3=0.61 m/s v4=0.69 m/s v5=0.70 m/s
八、随堂演练
4.如图所示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，求出各
计数点的瞬时速度并画出速度—时间图像。 解题关键： 1.相邻两点间的时间 不是0.02s。 2.先求出各点的速度, 然后描点。 3.用平滑曲线连接各 点。
三、实验步骤
4.测量各计数点间的位移时,应一次测量出各计数点到起 始计数点的距离,还是分段测量各段距离? 提示：测量各计数点间的位移时,应一次测量出各计数点 到起始计数点的距离,而不应分段测量,原因是分段测量 的误差较大。
三、实验步骤
1.（多选）对打点计时器打出的纸带上的点迹说法正确 的是( ABD ) A.点迹记录了物体运动的时间 B.点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况 C.点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小 D.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移 解题关键：物体拖动纸带运动，纸带上两点间的长度等于 物体的位移大小，两点间的间隔数记录了物体的运动时间。
§1-3-2 用打点计时器测速度
思考与 讨论
我国作为世界四大文明古国之一，计时器的历 史很悠久。从古至今你知道哪些计时器？
思考与讨论
在实验室是怎 样测速度的？
思考与讨论
1.了解打点计时器的构造、原理及使用方法。 2.理解利用纸带测量速度的原理，会用打点计时 器测量瞬时速度。（重点）
3.能运用实验数据描绘v-t图像，并会根据图像
1.使用打点计时器时,先接通电源还是先释放纸带? 答案：使用打点计时器时应先接通电源,待打点计时器打 点稳定后再释放纸带。 2.纸带上的点迹直接记录了哪些信息? 答案：纸带上的点迹直接记录了运动物体在不同时刻的 位置和不同时间内的位移及运动时间。
三、实验步骤
3.在数据处理时,一定要选相邻的点为计数点吗? 答案：不一定。打点计时器的打点周期为0.02s,时间较短, 相邻两点的距离也较小,这样在测量和计算时都会带来比 较大的误差,为了减小误差,往往是每隔4个点取一个计数 点，时间间隔就是0.1s。
C．永久磁铁的磁性强弱 D．振针与复写纸的距离
四、数据处理
利用纸带求平均速度
点的疏密与速度 大小有什么关系？
Δx =?
Δt =?
(1)若要求平均速度， 需 所选取的两点间的
测量的量有哪些？
位移Δx和时间Δt
(2)关系式是什么？ 平均速度v = x
四、数据处理
D
F
思想方法:怎么测瞬时D速度？F
用某段时间内的平均速度来粗
七、知识小结
两种计时器
电磁打点计时器 电火花计时器
原理
用打点计时器测量瞬时速度
思想
用图像表示速度
八、随堂演练
1.（多选）若打点计时器采用50Hz的交流电供电，关于 计数点间的时间，下列说法正确的是（AD ） A.纸带上5个连续点间运动的总时间为0.02×4s=0.08s B.纸带上5个连续点间运动的总时间为0.02×5s=0.1s C.选取的第一个点为计数点1，到第n个点间运动的总时 间为0.02ns D.选取的第一个点为计数点1，到第n个点间运动的总时 间为0.02（n-1）s
三、实验步骤
4.重复步骤2和3，获取3-5条合适的纸带 5.关闭电源,选取合适的纸带，把纸带上能看得清的某 个点作为起始点O,以后每隔相等时间取一个计数点,分 别标上A、B、C、D…如图所示,依次测出O到A、B、C、 D…的距离,然后计算出O到A、A到B、B到C…之间的 距离x1、x2、x3…
三、实验步骤
略地代替这段时间内的某点的
瞬时速度。vE =vDF =
△x △t
所取的时间间 隔越小越精确 还是时间间隔 越大越精确？
五、用图像表示速度
(1)特点：直观 (2)常用作图法：描点作图 (3)作图步骤：建系 描点 连线
少了 什么？
五、用图像表示速度
1.三线交点代表了什么？ 2.谁先开始运动？ 3.丙是什么运动？ 4.纵截距代表了什么？
六、典型例题
1.求出纸带上各点对应的瞬时速度
0
1
2
3
手拉纸带在几个时刻的瞬时速度
位置 0 1 2 3
Δx /cm 0.85 1.41 1.79 2.29
Δt /s
均为0.08s
v/m·s-1 0.11 0.18 0.22 0.29
六、典型例题
2.绘制纸带运动的速度—时间图像
位置编号 t/s
v/m·s-1
三、实验步骤
2．电磁打点计时器是一种使用___交__流____(选填“交流” 或“直流”)电源的___计__时___仪器，它的工作电压是
_4_～__6_V。当电源频率是50赫兹时，它每隔___0_._0_2__s打一
次点。
3．打点计时器振针打点的周期，决定于( B )
A．交流电压的高低
B．交流电的频率
描述物体的运动情况。（难点）
一：电磁打点计时器
一、电磁打点计时器 电磁打点
计时器是一种 能按照相同的 时间间隔，在 纸带上连续打 点的计时器。
电磁打点计时器 是测量哪个物理 量的仪器？
一：电磁打点计时器
电磁打点计时器的组成部分
振 针
振 片
线 圈
定 位 轴
复写纸 限位孔
压纸框架 永久磁铁 纸带
二：电火花计时器
1 0.1 1.53
2 0.2 1.61
3 0.3 1.34
4 0.4 1.82
5 0.5 1.42
六、典型例题
互动探究：根据得到的速度-时间图像，你能 知道物体做什么运动吗？是直线运动还是曲 线运动？图线是物体的运动轨迹吗？
提示：因为该题限定了纸带的运动，也就是 物体做直线运动，速度先变大后变小，再变 大然后变小，速度始终为正说明方向没变， 图线不是轨迹。