第4节科学测量：做直线运动物体的瞬时速度
科学测量：做直线运动物体的瞬时速度
【实验过程】
一、实验步骤
（1）把打点计时器固定在长木板一端，并将该端垫高， 使长木板形成斜面。 （2）将长60cm左右的纸带一端穿过打点计时器，另一端 固定于小车，尽量让小车靠近打点计时器。 （3）打开打点计时器开关，稍后（打点稳定后）释放小 车，待小车滑到斜面底端时止住小车，关闭开关。取下纸 带，安全警示检查点迹。若有问题，可换上新纸带，调试 后重复上述步骤。
位置间隔
0～1 1～2 2～3 3～4 4～5
间隔距离s/m
（2）根据测量结果，再利用匀变速直线运动的瞬时速
度的求解方法，即中间时刻的瞬时速度可以用这段时间
内的平均速度来求解，也就是vn=
s
n＋sn＋1 2T
，可求出打第n
个计数点时纸带的瞬时速度，并将瞬时速度的值填入表
中。
位置编号 1
2
3
4
时间t/s
类型一 实验操作 【典例1】（2019·莆田高一检测） （1）在练习使用打点计时器的实验中，打点计时器是 一种计时仪器，其电源频率为50Hz，其中“电磁打点 计时器”使用的电压是_______V的_______（选填“直 流电”或“交流电”），它们是每隔_______s打一个 点。
（2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个 操作之间的时间顺序关系是_______。 A.先接通电源，再让纸带运动 B.先让纸带运动，再接通电源 C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以
0_._0_2__s
位移、时间
（2）利用频闪照相法。 ①频闪照相法：利用照相技术，每隔一定时间曝光一 次，从而形成间隔相同时间的频闪照片的方法。 ②频闪灯：每隔___相__等____时间闪光一次，如每隔0.1s 闪光一次，即每秒闪光10次。
高中物理第1章运动的描述第4节测量直线运动物体的瞬时速度教案粤教版第一册
第四节测量直线运动物体的瞬时速度学习目标：1.［物理观念]知道打点计时器、数字计时器,并会使用．2。
［科学思维］掌握三种计时器的使用方法，能用它们测量瞬时速度，能解决相关实际问题．3。
[科学探究]学会探究测量瞬时速度的方法，通过与他人交流合作，提高实验探究能力． 4.[科学态度与责任]通过利用三种计时器对瞬时速度的测量，实事求是,激发学习的兴趣．阅读本节教材，回答第20页的“讨论与交流"并梳理必要的知识点．教材P20“讨论与交流"提示：1．直流电源不能使振针周期性的上下振动打点．2．T＝错误!s＝0.012 5 s,即每0。
012 5 s打下一个点．一、打点计时器及其使用1．打点计时器：一种通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器．2．分类:电火花计时器和电磁打点计时器．3．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系列点迹．4．电磁打点计时器(1）工作电压：4~6 V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系列小点．5．打点间隔：当电源频率是50 Hz时，纸带上每打出两个相邻点所经历的时间都是0。
02 s。
注意：打点计时器不能长时间连续工作，纸带通过后应立即关闭开关．二、数字计时器1．计时装置的组成由数字计时器和光电门组成的计时测量装置，如图所示．2．光电门由发光装置（红外发光二极管）和光线接收装置(光敏元件）构成．光敏元件接收由发光装置发出的光线，通常处于被照亮的状态．3．计时器有两个输入插口与光电门相连．4．计时原理当宽度一定的物体通过光电门时,光线被挡，光敏元件处于暗状态，向数字计时器发出脉冲信号，触发数字计时器开始计时,遮光结束（物体通过）停止计时,这样就记录下物体遮挡一个光电门光线的短暂时间．数字计时器还可以记录物体经过两个光电门之间的时间，即任一光电门第一次遮光时开始计时，第二次遮光时停止计时,计时器显示的是两次遮光之间的时间（物体先后通过两个光电门之间的时间)．说明：数字计时器能测量出小到1 ms或0.1 ms的时间间隔,计时更精确灵敏．1．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×”)（1)电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压都是220 V的交变电压．(×)（2)使用打点计时器(电源频率为50 Hz）打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02 s．(√)（3)打点计时器在纸带上准确记录了运动物体的位移和时间．(√)（4）数字计时器不能记录物体前后两次挡光的时间间隔．（×）2．关于打点计时器的使用，说法正确的是（)A．电磁打点计时器使用的是6 V以下的直流电源B．在测量物体速度时，先让物体运动,后接通打点计时器的电源C．使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小D．纸带上打的点越密,说明物体运动得越快C[打点计时器使用的是交流电源,其中电磁打点计时器的工作电压是4～6 V，电火花计时器的工作电压是220 V,A错误；使用的交流电源频率f越高，打点的时间间隔Δt就越小(因Δt ＝错误!)，C正确；使用时先接通打点计时器的电源，再让物体运动,B错误；物体运动得越快,纸带上打的点就越稀疏，D错误．］3．（多选）下列关于打点计时器的说法中，正确的是(）A．使用的交流电的频率如果不是50 Hz,打点计时器的打点周期依然是0.02 sB．电火花计时器是利用火花放电的原理来工作的C．我国中学实验室用的打点计时器直接接到实验台的插座上使用，这种打点计时器是电磁打点计时器D．从减小实验误差的角度考虑，选电火花计时器比电磁打点计时器好BD［打点计时器的周期等于频率的倒数,使用交流电的频率如果不是50 Hz，则打点的周期不再是0.02 s，故A错误；我国使用的是220 V交流电，所以直接接到实验台的插座上使用的打点计时器应该是电火花计时器，选项C错误；电火花计时器利用的是火花放电的原理来工作的，使用时摩擦较电磁打点计时器小，有利于减小实验误差，选项B、D正确．]打点计时器及其使用电磁打点计时器是应用电磁铁的原理，让振针周期性的振动，通过复写纸在纸带上打下点迹,来记录物体运动情况．请探究：(1）电磁打点计时器和电火花打点计时器各使用什么电源?（2)如果电磁打点计时器打的点不清晰，总结是什么原因？提示：（1）电磁打点计时器用4～6 V交流电源，电火花打点计时器用220 V交流电源．(2)打点不清晰可能是电压太低，调高电压就可以．1．实验步骤(1)了解电火花打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上,纸带穿过限位孔，把纸带放在墨粉纸盘的下面．(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。
鲁科版必修1《24_科学测量：做直线运动物体的瞬时速度》同步练习卷有答案(1)
鲁科版必修1《2.4 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度》同步练习卷（1）一、单选题1. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，对于减小实验误差来说，下列方法()的是（）A.选取计数点，把每打五个点的时间间隔当作时间单位B.使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木块做实验2. 如图所示，“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，则打C点时物体运动速度的大小为（）A.x2−x1T B.x2+x1TC.x2−x12TD.x2+x12T3. 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是（）A.时间间隔B.位移C.平均速度D.瞬时速4. 为了测定某辆轿车在平直公路上启动时的加速度（轿车启动时的运动可近似看做匀加速直线运动），某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片，如图所示．如果拍摄时每隔2s曝光一次，轿车车身总长为4.5m．（注意格子对应的长度，曝光时车速度不为零，）那么这辆轿车的加速度约为（）A.1m/s2B.2m/s2C.3m/s2D.4m/s25. 在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下：为了计算加速度，最合理的方法是（）算出加速度A.根据任意两计数点的速度用公式a=△v△tB.根据实验数据画出v−t图，量出其倾角，由公式a＝tanα求出加速度C.根据实验数据画出v−t图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a=△v算出加速度△tD.依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度6. 如图所示，你的左手拿一块表，右手拿一支彩色画笔．你的同伴牵动一条宽约1cm 的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线向前移动．每隔1s你用画笔在纸带上点一个点．你还可以练习在1s内均匀地点上两个点．这样，就做成了一台简单的打点计时器．则下列说法正确的是（）A.纸带的速度越快，相同距离上打的点会越多B.牵动纸带速度不恒定，相邻两点的时间间隔也会不稳定C.若每隔1s变为每隔0.5s打一个点，增大速度，纸带上的两点间距离会变大D.若每隔1s变为每隔0.5s打一个点，同样的速度，纸带上的两点间距离会变小二、多选题“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图甲、乙两个图象为甲、乙两位同学从实验中得到数据后画出的小车运动的v−t图象。
2.4 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度课件
作者编号：43999
新知学习
2.频闪照相
工作原理：
在频闪照相中，频闪灯每隔相等的时间闪光一次，可得
运动物体间隔相等的频闪照片。
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频闪灯的灯光频率相当于打点计时器交变电源的频率，
而间隔相等时间出现的影像则相当于打点计时器打出的点
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频闪照相技术应用于体育、艺术领域时，不但能记录
考虑到实际测量的误差，所选的两点也不宜太近。
1+2
。
2
打下点1时小车瞬时速度可近似认为等于点0至点2间的平均速度，即v1=
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4.实验步骤
（1）把打点计时器固定在长木板一端，并将该端垫高，使长木板形成斜面。
（2）将长60 cm左右的纸带一端穿过打点计时器，另一端固定于小车，尽
车是否做匀变速直线运动，得出其加速度。
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知识点一：运动时间和位移的记录
1.两种打点计时器
(1)电磁打点计时器
❖ 打点方式：
振针振动，利用复写纸在纸带上留下点迹
❖ 工作电压： 4-6 V交流电
❖ 打点频率：与交流电的频率相同，若为
50Hz，则每隔0.02s打一个点
❖ 阻力来源：振针和纸带之间的摩擦，以及
计数点
0
1
2
3
4
5
t/s
s/m
v/（m·s-1）
（2）根据计算试据绘制速度随时间变化的v—t图像，判断小车是否
做匀变速直线运动。
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v - t 图像法分析数据
1.根据所得数据，选择合适的标度建系
基于《普通高中物理课程标准(2017年版)》的修订版高中物理教材解读
根据《普通高中物理课程标准（2017年版）》（以下简称“课标2017版”）修订的普通高中物理教材（本文特指鲁科版，又名司南版，以下简称修订版教材）经国家教材委员会专家委员会审定后，分别于2019年7月（必修三册）和12月（选择性必修三册）正式出版。
那么，修订版教材有怎样的变化呢？下面分别从教材结构、教材定位、教材内容、教材实验、教材习题及教材栏目几个方面解读。
一、教材结构解读:体现学科中心与学生中心融合的课程观根据课标2017版的课程结构要求，修订版教材共有九册（图1）。
必修1、必修2和必修3是必修教材，是全体学生必须学习的教材，是其物理学科核心素养发展的共同基础；选择性必修1、选择性必修2和选择性必修3是选择性必修教材，是学生选择性学习的教材，学完后，学生才能参加用于高等院校招生录取的等级性学业水平考试；选修1、选修2和选修3是地方或校本教材，学生可根据兴趣爱好、学业发展、职业倾向等自主选择学习，学校可根据实际情况自主开设，自主考核等。
从物理内容看，必修第一册主要是力学的基础内容，所含内容主题为“机械运动与物理模型”“相互作用与运动定律”；必修第二册仍然是力学的内容，与生活、自然、科技联系密切的内容，所含内容主题为“机械能及其守恒定律”“曲线运动与万有引力定律”“牛顿力学的局限性与相对论初步”；必修第三册为电磁学的基本内容，与现代生活联系密切，所含内容主题为“静电场”“电路及其应用”“电磁场与电磁波初步”“能源与可持续发展”；选择性必修第一册为力学循环，更具综合性、抽象性，与生活联系更紧密，所含内容主题为“动量与动量守恒定律”“机械振动与机械波”“光及其应用”；选择性必修第二册为电磁学循环，概念更深入，侧重量化，联系实际，所含内容主题为“磁场”“电磁感应及其应用”“电磁振荡与电磁波”“传感器”；选择性必修第三册主要是热学和原子物理，与现代技术结合紧密，所含内容主题为“固体、液体和气体”“热力学定律”“原子与原子核”“波粒二象性”。
高中物理人教版(2019)必修第一册 第一章 实验 测量做直线运动物体的瞬时速度 课件(17张)
、
m/
m/s,2点的速度
解析:由毫米刻度尺可读出 0,1,3,4 点的读数分别是 10.00 cm、12.60 cm、22.60 cm、30.00 cm。
由题意知各计数点间的时间间隔Δt=4×0.02 s=0.08 s,由读数可得 1,3 两点和 1,4 两点间的
=0.625 m/s,
=0.725 m/s。
1,3 两点更接近 2 点,故 2 点的瞬时速度更接近 1,3 两点间的平均速度 0.625 m/s。
答案:见解析
[即时训练] (2022·安徽蚌埠期中)在“测量小车的瞬时速度”实验中,下
列说法正确的是( C )
A.只需打出一条纸带,然后进行数据处理
B.为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为计时起点
答案:见解析
C.为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时
起点
D.两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s
解析:小车在钩码的牵引下运动时,采用多次测量,打出多条纸带,进行数
据处理,有利于减小误差,故A错误;开始时密集的点,点距过小,测量误差
较大,故应舍去,找一个适当的点作为计时起点,故B错误,C正确;两相邻计
位置
1
2
3
4
5
v/(m·s-1)
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
答案:见解析
[例2] 如图所示是做“用打点计时器测速度”实验时得到的一条纸带的一
部分,从0点开始依照打点的先后依次标为0,1,2,3,4,5,6,…。现测得0,1间
的距离x1=5.18 cm,1,2间的距离x2=4.40 cm,2,3间的距离x3=3.62 cm,3,4间
科学测量：做直线运动物体的瞬时速度PPT
（1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_______和 _______之间某时刻开始减速。 （2）计数点5对应的速度大小为_______m/s，计数点6对应的速 度大小为_______m/s。（保留三位有效数字） （3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=_______m/s2。 【解析】（1）由于计数点6之前相邻计数点之间距离之差约为2cm ，而计数点6、7之间的距离比计数点5、6之间的距离多1.27cm， 故可判断物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。
（4）选择点迹清晰的纸带，避开点迹密集部分，从距 打点的开始端几厘米处选择一个点记为点0。在该点后 面，依次标出间隔时间相等的计数点1，2，3，4，5， …… （5）根据打点计时器的周期，计算各计数点到点0对 应的时间t，测量各计数点与下一相邻计数点间的距离 s，将t和s的相应数据填入课本表中。
【思考·讨论】 （1）利用电火花打点计时器应注意哪些问题？为什么采用电火花 打点计时器？（科学探究） 提示：使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔。这种 计时器纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小。 （2）开始实验时对小车和打点计时器有什么要求？（科学探究） 提示：开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。 先接通电源，等打点稳定后，再释放小车。
逐差法处理数据求加速度的平均值，好处是各个 数据都得到了利用，达到正、负偶然误差充分抵消的 作用，使计算结果更接近真实值。
2.用v-t图像求加速度： （1）在纸带中选择一条最清晰的，舍掉开头一些比较密集的点 迹，在后边便于测量的地方找一个开始点，为了测量方便和减 小误差，通常选择相隔0.1s的若干计数点进行测量，在选好的 第一个点下面标明0，在第六个点下面标1，在第十一个点的下 面标2，依此类推，每隔4个点下面计一个数，这些标数字的点 叫作计数点。如图所示，测出两相邻计数点的距离分别为s1、 s2、s3…填入表中。
测量做直线运动物体的瞬时速度(课件)高中物理实验
试一试自己设计表格
实验步骤
计数点
0
1
2
3
4
5
6
对应时刻t/s
包含计数点的位移Δx/m
Δx对应的时间Δt/s
计数点的瞬时速度v(m/s)
6.根据 v x 求得各计数点的瞬时速度，记录在表格中。
测量做直线运动物体 的瞬时速度
《高中物理实验》
目录 01
目录
02 03
04 C O N T E N T S
05
实验目的及原理 实验仪器及步骤 数据分析及处理 误差分析及讨论 实验的典型例题
PART 01
实验目的及原理
实验目的
➢会正确使用打点计时器 ➢会根据纸带上点迹的疏密判断速度的大小 ➢会测量纸带运动的平均速度 ➢理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想，会用该 思想方法合理选取时间间隔测量纸带运动的瞬时速度 ➢了解误差产生的原因
PART 05
实验的典型例题
实验的典型例题
【例题1】如图所示的A、B、C三条纸带，是某同学练习使用打点 计时器时得到的纸带(纸带的左端连接小车)，电源频率为50Hz。
(2) 从以上三条纸带点迹的分布情况可以断定：纸带_____A______是匀速 通过打点计时器的，纸带___B________是越来越快的，纸带____C_______是
感谢观看
实验原理
测量做直线运动物体的平均速度
物体拖动纸带运动时，打点计时器在纸带上打下的点表示纸带 在不同时刻对应的位置。
周期每隔0.02s打一点，测量纸带上任意两点的距离，根 据 v Δx ，可求出相邻两点间的平均速度
高中物理《科学测量：做直线运动物体的瞬时速度》教学设计
《科学测量：做直线运动物体的瞬时速度》教学设计学科：物理年级：高一年级【教学内容】不同的方法测量物体的瞬时速度【教材分析】本节课是比较重要的基础实验之一，通过上一节课学习使学生了解了瞬时速度的求解方法，当运动的时间极短，就可以近似认为物体做匀速直线运动，这一段时间的平均速度就是瞬时速度。
并能通过V-T图像来判定物体是否是做匀速直线运动。
并会通过直线的斜率求解加速度。
【学情分析】学生已经掌握极限思想，对瞬时速度的由深入的理解，本节利用所学理论知识进行实验探究，有利于学生对知识点的掌握【教学目标】物理观念：1.测量小车的瞬时速度。
2.会用v-t图像来判断沿斜面下滑的小车是否做匀变速直线运动。
3.学习使用打点计时器。
科学思维：通过瞬时速度的测量和数据的处理，把理论和实践通过实验相结合，有科学论证，质疑创新的思维方法。
科学探究：能发现并提出物理问题，能根据实验方案，使用打点计时器等器材收集数据，会妥善保存原始信息，能分析纸带记录信息。
形成初步结论，能分析实验误差。
能参考教材内容撰写简单的实验报告。
注意提升实验操作能力和数据分析能力科学态度与责任：通过小组合作，利于培养学生的交流合作能力，以及严谨细致的科学态度，通过探究实验，培养学生动手能力和分析推理能力，培养学生实事求是的科学态度和勇于探究的科学精神。
【教学方法】分组实验【教学重点】会打点计时器的使用，能获取数据以及对数据进行分析处理得出结论【教学难点】能正确使用打点计时器，误差分析。
【教学准备】电火花打点计时器，纸带，电源，带滑轮的长木板，小车【教学过程】导入：实验室中小车的运动是物理学中最简单的物体运动。
我们如何测量小车各时刻的瞬时速度呢?可直接用直尺和秒表测量位移和时间，但误差较大，用什么方法可减小测量误差呢？学习：一、运动时间和位移的记录两种常见打点计时器1、电磁打点计时器电磁打点计时器（1）原理（2）构造（3）工作电压：4-6v2、电火花打点计时器电火花打点计时器（1）构造：如下图（2）原理：脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电（3）工作电压：220V0.02s打点计时器是一种计时仪器，并且能记录物体的相对位置。
第2章 匀变速直线运动 第3节 实验中的误差和有效数字 第4节 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度
类型二 实验原理与操作 【典例 2】 打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，图中 甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题。
甲
乙
(1)甲图是________打点计时器，电源采用的是________。 (2)乙图是______打点计时器，电源采用的是_______________ _____________________________________________________。
阻力来源
打点周期 记录信息
220 V 交流电源
4～6 V 交流电源
周期性产生电火花 振针周期性上下振动
纸带与限位孔、复写纸 纸带与限位孔、墨粉纸
的摩擦，纸带与振针的 盘的摩擦，摩擦力较小
摩擦，摩擦力较大
0.02 s
0.02 s
位置、时刻或位移、时间
2．练习使用电磁打点计时器 (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 4～6 V 的低压交流电源 上。 (3)先接通电源开关，开始打点再用手水平拉动纸带，使它在水 平方向上运动，纸带上就打下一系列点，随后立即关闭电源。
(3)频闪照片：利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出运动物体每 隔相等时间所到达的位置，通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。
(4)记录信息：物体运动的时间和位移。
(三)测量小车的瞬时速度 1．实验原理与设计 实验装置如图所示。
测小车瞬时速度的实验装置
下图是小车下滑过程中打点计时器打出的纸带。
打点计时器打出的纸带 在纸带上，选取便于测量的某点作为计时的起点，记为点 0，依次 向后每 5 个点选取一个计数点，分别记为 1,2,3，…用刻度尺量出相邻 计数点间的长度，分别记为 s1，s2，s3，…由前述可知，若打点计时器 的工作周期为 0.02 s，那么相邻计数点间隔的时间 T＝5×0.02 s＝0.10 s。
人教版高中物理必修1第一章第4节实验：用打点计时器测速度课件
（3）用纸带分析物体的运动情况
并能计算平均速度
①在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s （电源频率为50Hz），所以点迹密集的地方 表示纸带运动的速度很小。 ②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。这 里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。
练 习 打点计时器的使用
Байду номын сангаас
使 1.把打点计时器固定在桌子上。
用 2.按说明正确安装纸带。
打 点
3.启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上打出 一系列的点，随后立即关闭电源。
电磁打点计时器
（2）电磁打点计时器工作原理
线圈 振片 振针
永久磁铁 平均速度 v x
t
限位孔
Δx
Δx Δx
0.08s 0.06s
0.04s
0 01
2
34 1
5
67 2
8
9 cm10
工作原理图
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。
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。
培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和 科学精神。
教学重难点
重点
打点计时器的使用。 由纸带计算物体运动的瞬时速度。 画物体的速度—时间图象。
难点
对纸带上记录的原始数据进行处理。 测定瞬时速度，画出v-t图象，并通过图象 来分析物体的运动情况。
②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.
③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.
高中物理 1.4 测量直线运动物体的瞬时速度教学设计(2)粤教版必修第一册-粤教版高一第一册物理教案
第4节测量直线运动物体的瞬时速度教材上一节学习了速度相关概念及定义，在此基础上，这节课学习测量物体的瞬时速度。
这个是高中的第一个实验，对于培养学生学习兴趣及实验能力有重要的意义。
为了测量物体的瞬时速度，需要掌握打点计时器的使用，本节先介绍打点计时器的原理，结构及使用方法，再利用打点计时器测量直线运动物体的瞬时速度。
物理观念：认识打点计时器的原理、结构、使用方法，并能用打点计时器测量直线运动物体的瞬时速度。
科学思维：通过速度的测量，让学生把理论与实践通过实验联系起来，通过小组合作，实验方案的设计，可以培养学生的科学论证，质疑创新等科学思维能力。
科学探究：围绕瞬时速度的测量，小组成员对测量速度的原理，器材的选用，实验方案的设计，误差分析等展开讨论与交流，从而得出精确实验结论。
科学态度与责任：通过实验操作，利于培养学生理论联系实际的能力以及严谨细致的实验态度。
1.重点（1）打点计时器的原理及使用（2）瞬时速度的计算2.难点计算瞬时速度一、情景导入生活中物体运动快慢经常发生变化，为此，我们需要知道物体的瞬时速度，测量瞬时速度不是一件容易的事，为了简化问题，只研究如何测量直线运动物体的瞬时速度。
二、新课探究探究点一记录物体的运动位置1.提出问题：？2.课堂活动：请同桌的两位同学合作用彩笔和纸带模拟打点计时器.3.归纳小结：彩笔打出的点可以记录纸带的位置.但在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有影响(拉的越慢纸带上点越密,反之就会越稀疏)考虑到用手打点的时间间隔不能准确相等,所以无法准确测定物体的运动速度，要是有一台打点时间间隔严格相等的仪器问题就可以解决了。
例题一：如图所示，可用一支笔和一块表做成一台简单的“打点计时器”，为了提高计时的准确性，应掌握的操作要领是（）A. 使纸带做匀速运动B. 使纸带做匀加速运动【答案】 C【解析】根据打点计时器的构造特点可知，打点计时器是一种计时仪器，每隔相同时间打一次点，因此用一支笔和一块表做成一台简单的“打点计时器”，为了提高计时的准确性，关键是保证每次打点时间间隔相同，不一定非得每隔0.02s打一次点，至于纸带如何运动不影响其准确性，故ABD错误，C正确．探究点二打点计时器1.提出问题：打点计时器的作用，结构是什么，怎么使用？2.小组合作：阅读课本19-20页，讨论与交流打点计时器及其使用方法。
1.4 实验：用打点计时器测速度 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修一第一章：运动的描述 (10)
第4节实验：用打点计时器测速度三维目标知识与技能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.过程与方法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..情感态度与价值观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.教学重点：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教学难点：处理纸带的方法，用描点法画图象的能力教具准备：多媒体课件、电磁打点计时器、电火花计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、坐标纸课时安排：2课时教学过程：1.认识打点计时器电磁打点计时器（1）下图为电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称分别是：1、接线柱2、线圈3、永久磁铁4、振片5、振针6、限位孔7、定位轴8、复写纸9、纸带电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定时间内发生位移的仪器，它使用低压交流电源，由学生电源供电，工作电压在 6伏以下，当电源的频率是50 Hz时，它每隔 0.02s 打一个点，通电前把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面，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。
科学测量：做直线运动物体的瞬时速度
科学测量：做直线运动物体的瞬时速度【教材分析】本节课选自鲁科版必修一第二章第四节，本节是在学习了运动的描述基础上，用实验的方法，让学生经历探究过程，学会数据处理的方法。
本节课的核心是引导学生研究小车在运动过程中速度随时间变化的规律，重视知识的获取过程，培养学生处理数据、总结规律的能力。
【教学目标与核心素养】【物理观念】能理解打点计时器的工作原理；能对得到的数据进行处理，得到物体运动的速度和加速度。
【科学思维】能根据实验目的和【实验器材】设计实验。
【科学探究】能发现并提出物理问题；能分析纸带分析小车的运动。
【科学态度与责任】知道实验器材的改进能促进人们认知的发展；知道物理实验的探究需要实事求是。
【教学重难点】教学重点：图像法研究速度随时间变化的规律；对运动物体的速度随时间变化规律的探究。
教学难点：对各点瞬时速度的计算；根据纸带判断物体的运动情况。
【教学过程】【导入新课】问题：如何测量小车在运动过程中的时间和位移？生：测量时间可用计时工具：秒表、手机……测量位移可用长度测量工具：刻度尺、米尺……问题：这些测量工具在测量结果可靠性上如何？生：误差大要想获得精确度更高的测量数据，需要使用一种仪器“打点计时器”。
引出新课。
【新课讲授】一、运动时间和位移的记录在实验中，我们可使用秒表和刻度尺直接测量物体运动的时间和位移，但当物体运动较快时，采用以上方法得到的测量值误差较大。
在中学物理实验中，常用打点计时器来测量物体运动的时间和位移等信息。
观察纸带并结合打点计时器的工作原理，思考：从纸带上可以获得哪些运动信息？生：（1）时间：任意相邻两点对应间隔的时间均为0.02s（2）位移：相邻两点之间的间距可用刻度尺测量2．思考比较两种打点计时器的共同点与区别相同点：打点频率相同不同点：①打点方式不同电磁打点计时器：利用振动的振针打点；电火花计时器：利用火花放电打点②电源电压不同电磁打点计时器：10V以下交流电；电火花计时器：220V交流电③振针打点时与纸带接触，会对纸带产生阻碍作用；而火花放电基本不会阻碍纸带的运动3．评价练习——迷你实验室为了解某同学竞走的加速过程，老师让他拿着底部穿孔、滴水比较均匀的饮料瓶竞走，然后通过留在地上的水印分析他的速度变化情况。
必修第一册第2章第4节科学测量做直线运动物体的瞬时速课件(42张)
(1)为完成实验,需要记录什么数据?
(用
文字和符号共同表示)。
(2)计算滑块加速度的表达式为a=
(用符号表示)。
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(3)改变位置,重复实验,得到如图乙所示的图像,则滑块的加速度大小a= (结果保留2位有效数字)。
(4)为进一步研究滑块加速度a与导轨倾角θ的关系。该同学改变倾角大小,通 过计算得到不同倾角对应的加速度如表格所示。根据表格数据可得到
解析
10T
(1)两个相邻计数点的时间间隔t=5T=0.1
s,计算vF的公式为vF=
d6 d 10T
4。
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(2)根据题中数据,利用描点法作出图像如图。
(3)图像斜率大小等于加速度大小,故有a= v =0.40 m/s2。
t
(4)如果当时电网中交变电流的电压变成210 V,而做实验的同学并不知道,但 频率不变,故打点的周期不变,不影响测量,故加速度的测量值与实际值相比 不变。
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一、实验目的 (1)测量小车的瞬时速度。 (2)判断沿斜面下滑的小车是否做匀变速直线运动。 (3)学会使用打点计时器。
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二、实验原理 1.首先理解什么是计时点与计数点 计时点:纸带上打出的原始点为计时点。 计数点:由于纸带被打出的原始点过于密集,测出的间距相对误差较大,为便 于测量和计算,我们另选间距较大且间隔时间相等的计时点来研究,这样的点 叫作计数点。
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3.计算小车运动的加速度,比较下面两种方案,哪种更科学?
上海市格致中学2022-2023学年高一上学期期中物理试题
四、解答题
19．某幼儿园要在空地上做一个滑梯，根据空地的大小，滑梯的水平跨度确定为6m。设计时，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4。设计人员将滑梯高度设定为2.5m。设计人员这样设计是否合理？请建立模型并通过计算说明理由。
（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶的过程中的位移大小
（2）汽车通过人工收费通道时，从开始减速到恢复正常行驶的时间
（3）某位同学为计算汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间，将第二问的结果与汽车过ETC通道时从开始减速到恢复正常行驶的时间作差得出结果。请判断该方法是否正确？若正确，请计算该节约的时间：若不正确，分析并说明理由（不需要计算出节约的时间）。
D．小鸟把树枝抓得越紧，但它所受的摩擦力不变
5．一根质量分布未知的棒静置于光滑的半圆形碗内。棒受到三个力的作用，以下所画棒受到的重力与弹力的示意图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．下框流程图展示了伽利略在对自由落体运动的研究过程中运用的科学研究方法，其中方框1和2中的方法和对应内容均正确的是（ ）
A．通过的路程为115mB．平均速率为13m/s
C．平均速度为5m/s，方向竖直向上D．平均速度为2m/s，方向竖直向下
二、填空题
13．在“测量做直线运动物体的瞬时速度”的实验中，每次实验均要求小车________释放，其理由是保证小车________，从而比较不同宽度挡光片测得的平均速度的差别。
14．如图（a），一个小球在固定的轨道AB上往复运动，其位移-时间 图像如图（b）所示。则小球在 时的瞬时速度为__________ ， 到 内的平均速度为__________ 。
科学测量：做直线运动物体的瞬时速度
一、实验目的 1．学习使用打点计时器． 2．测量小车的瞬时速度． 3．判断沿斜面下滑的小车是否做匀变速直线运动． 4．能利用 v－t 图像求加速度．
二、实验器材 电磁打点计时器(或电火花打点计时器)、纸带、低压交流电源(或 220 V 交流电源)、小车、U 形夹、长木板(或者轨道)、毫米刻度 尺．
七、注意事项 1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器． 2．先接通电源，等打点稳定后，再释放小车． 3．取下纸带前，先断开电源． 4．选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集的部分，选取适 当的计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间 隔 T 的数值．
5．要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，在小车到达滑轮前 及时用手按住． 6．牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的 点太少，或者加速度太小而使各段位移差别不大． 7．在坐标纸上画 v－t 图像时，注意坐标轴单位长度的选取， 应使图像尽量占满坐标纸．
[答案] 0.12 0.24 图见解析
本部分内容讲解结束
(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间变化的规律． (4)这条直线就是本次实验的 v－t 图像，它是一条倾斜的直线．
六、误差分析
产生原因
减小方法
测量各计数点到起始点的距离而
根据纸带测量的位
偶然误差
不是直接测量相邻计数点间的距
移有误差
离
木板的粗糙程度不
系统误差
尽量选用粗糙程度一致的木板
完全相同
4．选择一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点， 找一适当的点记为点 O.在该点后面，依次标出间隔时间相等的 计数点 1、2、3、4、5、… 5．根据打点计时器的周期，计算各计数点到 O 点对应的时间 t， 测量各计数点与 O 点间的距离 s，并将数据填入设计好的表格 中．