内容正文:
4.(练习使用打点计时器)某同学在“用打点计
时器测时间和位移”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所示,每两个
相邻的测量点之间的时间间隔为010s.
(本题计算结果保留3位有效数字)
(1)在实验中,使用打点计时器操作步骤应
先 再 .(选填“释放
小车”或“接通电源”)
(2)每两个 计 数 点 间 还 有 个 点
没有标出.物体从 A 到 G 的位移是
m.
学习至此,请完成第一章第2节
第3节 位置变化快慢的描述———速度
学习目标 核心素养
1.理解速度的概念,领会其矢量性,知道
速度的方向.(重点)
2.知道平均速度和瞬时速度的区别与联
系,并能进行相应的计算.(难点)
3.知道速度与速率的区别与联系.
[基础梳理]
[知识点1] 速度
1.物理意义:表示物体运动 的物
理量.
2.定义:位移与发生这段位移所用 的
比值.
3.定义式:v= .
4.单位:在国际单位制中,速度的单位是
,符号是m/s或 ms-1;常用单位还有
千米每小时(km/h或kmh-1)、厘米每秒
(cm/s或cms-1)等.
5.矢量性:速度是 ,方向与时间Δt内
的位移Δx的方向 .
[知识点2] 平均速度和瞬时速度
1.平均速度:由ΔxΔt
求得的速度v,表示物体在
时间Δt内运动的 程度.
2.瞬时速度
(1)当Δt非常非常小时,我们就把ΔxΔt
叫作物
体在某一时刻的 .
(2)瞬时速度可以 地描述物体运动的
快慢,瞬时速度的大小通常叫作 .
3.匀速直线运动:匀速直线运动是
保持不变的运动,在匀速直线运动中,平均
速度与瞬时速度 .
[知识点3] 速度—时间图像
1.速度—时间图像的意义:直观表示物体运动
的速度随 变化的规律.
2.速度—时间图像的获得:用 表示时
间t, 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 的曲线把这些点连接起来,即得
到v-t图像.如图所示:
51
第一章 运动的描述
[自我检测]
1.思维辨析
(1)由公式v=ΔxΔt
知,运动物体的位移Δx 越
大,速度越大. ( )
(2)瞬时速度等于运动时间Δt非常非常小时
的平均速度. ( )
(3)物体的平均速度为零,则物体一定处于静
止状态. ( )
(4)因为2>-3,所以2m/s>-3m/s.
( )
(5)子弹以速度v从枪口射出,v指瞬时速度.
( )
2.基础理解
(1)如图为京港高铁车厢内可实时显示相关信
息的显示屏照片.关于显示屏上的甲、乙两
数据,下列说法中正确的是 ( )
A.甲表示时刻,乙表示动车该时刻的瞬时
速度
B.甲表示时刻,乙表示动车从起动到该时
刻内的平均速度
C.甲表示动车运行的时间,乙表示动车在
该时间内的平均速度
D.甲表示动车运行的时间,乙表示动车在
该时间内的平均速率
(2)在日常生活中,人们常把物体运动的路程
与运动时间的比值定义为物体运动的平均
速率.某同学假日乘汽车到南京观光,在公
路上两次看到路牌和手表如图所示,则该
同学乘坐的汽车在该段时间内行驶的平均
速率是多少呢?
对速度的理解
◆[探究导引]
自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向
单向行驶,自行车在30min内行驶了8km;
汽车在30min内行驶了50km;百米比赛
中,运 动 员 甲 用 时 10s,运 动 员 乙 用 时
135s.
(1)自行车和汽车哪个运动得快? 你是如何
进行比较的?
(2)运动员甲和运动员乙哪个跑得快? 你是
如何进行比较的?
(3)汽车和运动员甲哪个运动得快? 你又是
如何进行比较的呢?
61
物理必修第一册
◆[探究归纳]
概念
速度是矢量,是指运动物体的位移
与所用时间的比值,而不再是初中
所学的路程与时间的比值
定义式
v=ΔxΔt
(1)公式v=ΔxΔt
中的Δx是物体运
动的位移,也就是位置的变化,不
是路程.速度ΔxΔt
也可以说是物体
位置的变化率;速度越大,表示物
体运动得越快,其位置也就变化得
越快
(2)v=ΔxΔt
是采用比值法定义的,
不能认为v与位移成正比、与时间
成反比
矢量性
(1)速度既有大小,又有方向,是矢
量.分析物体的速度时,既要计算
速度的大小,又要确定速度的方
向,不可只关注速度的大小
(2)比较两个速度是否相同时,既
要比较其大小是否相等,又要比较
其方向是否相同
[例1] (多选)关于速度的说法,下列各项中
正确的是 ( )
A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速
度大表示物体运动得快
B.速度描述了物体的位置变化快慢,速度
大表示物体位置变化快
C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大
D.以上说法都不正确
思路引导:位移是由速度与时间共同决定
的,速度大位移不一定大.
[尝试解答]
◆[跟踪训练]
1.(多选)关于速度的定义式v=ΔxΔt
,以下叙述
正确的是 ( )
A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动
的位移 Δx 成正比,与运动时间 Δt成
反比
B.速度v的大小与运动的位移Δx 和运动
的时间Δt都无关
C.此速度定义式适用于任何运动
D.物体做匀速直线运动时,位移Δx与运动
时间Δt成正比
[易错提醒]
(1)速度采用比值定义法,不能说v与Δx成
正比,Δx大,物体的位置变化量就大.位
移大,v不一定大;当物体位置变化快时,
v才大.
(2)式中Δx是位移不是路程,Δx与Δt具有
对应性.
(3)如果t时间内物体发生的位移为x,公式
可表示成v=xt.
平均速度和平均速率
◆[探究导引]
小华同学从家出发步行到学校,要先向东走
400m,然后再向北走600m,最后再向东走
400m才能到达学校,所用时间为16min,
如图所示.则他从家到学校的平均速度的大
小与平均速率是否一样?
71
第一章 运动的描述
◆[探究归纳]
1.平均速度与平均速率的比较
平均速度 平均速率
定义 平均速度=
位移
时间
平均速率=
路程
时间
标矢性 矢量 标量
联系
都粗略地表示物体运动的快慢
单位相同
平均速度的大小一般小于平均速
率,只有在单向直线运动中,平均
速度的大小才等于平均速率
2.速率与平均速率
(1)速率为瞬时速度的大小,是瞬时速率的简
称,而平均速率为路程与时间的比值,不是
速率的平均值,也不是平均速度的大小.两
者均是 标 量,前 者 是 状 态 量,后 者 是 过
程量.
(2)速率与平均速率没有确定的必然关系,某
一运动过程中,速率可能大于平均速率,也
有可能小于或者等于平均速率.
[例2] 2020年6月15日,我国三大舰队齐
赴南海举行了大规模军事演习.各种先进设
备相继亮相,其中“飞豹”战机作战半径可达
1500km.假设一架歼-15战机于4月12
日8点整从“辽宁”号航母起飞,在8点18
分正好抵达距航母680km的指定位置,战
机仪表显示此段行程正好为800km.试求:
(1)战机此段过程的平均速率和飞行100m
约需的时间分别是多少?
(2)此段过程中战机的平均速度又是多少?
思路引导:求解平均速度和平均速率时要
从定义式着手分析.它们应分别选择哪个
公式,是v=st
,还是v=xt
?
[尝试解答]
[规律方法]
1.求平均速度时常见的两种错误
(1)误认为平均速度就等于速度的平均值,即
v=
v1+v2
2
(v1、v2 分别是物体的初、末速
度).
(2)误认为平均速度大小等于平均速率,用路
程与时间的比值去求解.而实际上平均速
度必须依据其定义用位移与时间的比值
去求解,并且必须强调针对的是哪段位移
(或哪段时间),不同过程的平均速度一般
不相同.
2.求平均速度的三步骤
◆[跟踪训练]
2.2019年伯明翰室内田径巡回赛男子60米
比赛,中国飞人苏炳添以6秒47的成绩再
展飞人本色,勇夺冠军.假定他在起跑后
10m处的速度是8m/s,到达终点时的速度
是96m/s,则他在全程中的平均速度约为
( )
81
物理必修第一册
A.927m/s B.96m/s
C.88m/s D.48m/s
平均速度和瞬时速度
◆[探究导引]
一辆汽车沿直线行驶,从出发地到目的地用
时20h,行 程120km,所 以 它 的 速 度 为
60km/h.某 时 刻,它 的 速 度 计 显 示 为
35km/h.上面提到的两个速度为什么会不
同? 有什么区别?
◆[探究归纳]
公式v=ΔxΔt
中的Δt如果较大,得到的速度
是平均速度;当Δt→0时得到的速度是瞬时
速度.在以后的叙述中,“速度”一词有时指
平均速度,有时指瞬时速度,要根据上下文
判断.
1.对瞬时速度的理解
(1)把握瞬时速度的“三性”,即方向性、瞬时
性、相对性.相对性是指相对的哪个参考
系,当变换参考系时,同一物体的速度对不
同参考系而言是不相同的.
(2)瞬时速度的大小称为瞬时速率,简称速率.
2.瞬时速度与平均速度的区别和联系
瞬时速度 平均速度
区
别
定义
运动物体在某时
刻(或某位置)的
速度
运动物体发生的
位移与所用时间
的比值,用v表示
物理
意义
精确描述物体运
动,反映了物体
运动的快慢;与
某一时刻或某一
位置相对应
粗略描述物体运
动,反映一段时间
内物体运动的平
均快慢程度;与一
段时间或一段位
移相对应
大小 v=ΔxΔt
(Δt极小)由公式v=ΔxΔt
求出
对应性 与状态对应 与过程对应
方向
与某时刻(或某
位置)运动方向
一致
与位移方向一致
区
别
注意
说瞬时速度时必
须指明是在哪个
时刻(或在哪个
位 置)的 瞬 时
速度
平均速度必须指
明是对应哪段时
间或哪段位移
联系
(1)当位移足够小或时间足够短时平
均速度就等于瞬时速度,瞬时速度可
看做当Δt→0时的平均速度
(2)在匀速直线运动中,瞬时速度和
平均速度始终相等
(3)二者都是矢量,既有大小又有
方向
(4)在单向直线运动中二者方向相同
[例3] (多选)关于瞬时速度和平均速度,下
列说法中正确的是 ( )
A.平均速度的大小等于初速度与末速度的
平均值
B.极短时间内的平均速度可认为等于瞬时
速度
C.若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度
都等于零,则它在这段时间内的平均速
度一定等于零
D.若物体在某段时间内的平均速度等于
零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时
速度一定等于零
91
第一章 运动的描述
思路引导:注意从平均速度和瞬时速度的
定义出发理解二者的关系.
[尝试解答]
[规律方法]
(1)平均速度的大小与瞬时速度的大小无必
然关系,平均速度大的物体,其瞬时速度
不一定大;平均速度为零的物体,其瞬时
速度可能很大.在匀速直线运动中,物体
的平均速度等于瞬时速度,而在其他运动
中,物体的平均速度一般不等于其瞬时
速度.
(2)用极限法求瞬时速度
由平均速度公式v=ΔxΔt
可知,当 Δx、Δt
都非常小,趋向于极限时,这时的平均速
度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬
时速度.测出物体在微小时间Δt内发生
的微小位移Δx,然后可由v=ΔxΔt
求出物
体在该位置的瞬时速度,这样瞬时速度的
测量便可转化成为微小时间Δt和微小位
移Δx的测量.
◆[跟踪训练]
3.(多选)“枫叶落秋风,片片枫叶转.”离地
10m的枫树树梢上一片枫叶在萧瑟的秋风
中颤抖着飘落到地面,完成了它最后叶落归
根的使命.若枫叶下落时间为5s,则下列说
法中正确的是 ( )
A.枫 叶 下 落 过 程 中 的 平 均 速 度 一 定
是2m/s
B.枫 叶 下 落 过 程 中 的 平 均 速 度 可 能 大
于2m/s
C.枫 叶 刚 着 地 时 的 瞬 时 速 度 一 定 等
于2m/s
D.枫 叶 刚 着 地 时 的 瞬 时 速 度 可 能 等
于1m/s
v-t图像
◆[探究归纳]
由v-t图像表示速度的变化规律
1.由图像能看出每一时刻对应
的瞬时速度.瞬时速度为正,
说明物体沿选定的正方向运
动,如图中的1、4、5图线;瞬
时速度为负,说明物体沿与
选定的正方向相反的方向运动,如图中的
2、3图线.
2.根据图线斜率判断物体的运动性质.若图线
平行于t轴,则表示物体做匀速直线运动,
如图中所示的1、2图线;若图线不平行t
轴,则表示物体做变速运动,如图中的3、4、
5图线,且倾斜程度越大,即斜率的绝对值
越大,表示速度变化越快.
3.截距
v-t图像在纵轴上的截距表示初始时刻物
体的瞬时速度,横轴截距表示物体速度为零
的时刻.
4.图线交点:两条图线相交,交点表示两物体
此时的瞬时速度相同.
5.由v-t图像求位移
物体在某段时间内的位移可以用其v-t图
线与时间轴所围的面积来表示(如图中阴影
所示).若所围的面积在t轴上方,对应的位
移为正;若所围的面积在t轴下方,则对应
的位移为负(第二章会再学习).
[例4] 如图所示是物体
做直线运动的v-t图
像.由图可知,该物体
( )
02
物理必修第一册
A.第1s内和第3s内的运动方向相反
B.第3s内和第4s内的运动方向相反
C.第1s内和第4s内的位移大小不相等
D.0~2s和0~4s内的平均速度大小相等
[尝试解答]
◆[跟踪训练]
4.如图甲、乙所示为两个质点运动的速度—时
间图像,回答下面的问题:
(1)甲质点做 运动,乙质点做
(选填“加速”“减速”或“静止”)运动.
(2)甲质点的初速度为 m/s,乙质
点的初速度为 m/s.
(3)甲、乙两质点运动的方向 (选填
“相同”或“不相同”).
◆[课堂小结]
易错点:对平均速度的概念理解不透
[案例] 某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡
顶,再从坡顶到坡底往返一次,已知上坡时
的平均速度大小为4m/s,下坡时的平均速
度大小为6m/s,则此人往返一次的平均速
度大小是 ( )
A.10m/s B.5m/s
C.4.8m/s D.0
[错因分析] 本题易错选项及错误原因分
析如下:
易错选项 错误原因
A
不理解速度的定义,直接将前
后两速度相加
B
误认为总平均速度为前后两
速度 的 平 均 值,即v=
v1+v2
2
=5m/s
C
误认为平均速度大小等于平
均速率,即等于路程与时间的
比值,即v= 2ss
v1
+sv2
=
2v1v2
v1+v2
=4.8m/s
[正解] 此人沿斜坡往返一次的位移为0,
由平均速度的定义式v=xt
可知,此人往返
一次的平均速度大小是0,故D正确.
[答案] D
[素养警示] 求平均速度时常见的两种错误
(1)认为平均速度就等于速度的平均值,即v
=
v1+v2
2
(v1、v2 分别是物体的初、末速
度).实际上这个式子对于特殊的运动适
用,但对于一般的直线运动和曲线运动是
不适用的.
(2)认为平均速度大小等于平均速率.在计算
平均速度时,用路程与时间的比值去求
解.而实际上平均速度必须依据其定义用
位移与时间的比值去求解,并且必须强调
针对的是哪段位移(或哪段时间).
12
第一章 运动的描述
1.(对速度的理解)(多选)关于速度的说法,下
列各项正确的是 ( )
A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速
度大表示物体运动得快
B.速度描述物体位置变化的快慢,速度大
表示物体位置变化大
C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大
D.瞬时速度的大小通常叫作速率,速度是
矢量,速率是标量
2.(平均速度与瞬时速度的计算)将一小球竖
直向上抛出,经时间t回到抛出点,此过程
中上升的最大高度为h.在此过程中,小球运
动的路程、位移和平均速度分别为 ( )
A.路程2h、位移0、平均速度2ht
B.路程2h、位移0、平均速度0
C.路程0、位移2h、平均速度0
D.路程2h、位移h、平均速度2ht
3.(v-t图像的理解)下图是物体运动的v-t
图像,其中哪一个在现实生活中是不可能存
在的 ( )
4.(实际应用)小李乘坐高铁,当他所在的车厢
刚要进隧道时,看到车厢内显示屏上的示数
为216km/h,他立即观察手表秒针走动,经
过20s车厢出了隧道,则该隧道的长度
约为 ( )
A.600m B.1200m
C.2160m D.4320m
5.(平均速度的应用)如图是子弹
射过扑克牌的一幅照片.已知
子弹的平均速度约为900m/s,
子弹的真实长度为20cm.试
估算子弹完全穿过扑克牌的时间t约为
多少?
学习至此,请完成第一章第3节
实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
学习目标 核心素养
1.知道打点计时器的构造、原理及使用
方法
2.掌握用打点计时器测瞬时速度的方法
3.理解速度—时间图像的物理意义
1.物理观念:感受打点计时器的巧妙设计思路
2.科学思维:领悟间接测物理量的方法
3.科学探究:探究用打点计时器测量瞬时速度
4.科学态度与责任:体验物理原理在解决实际问
题中的指导作用
22
物理必修第一册
跟踪训练
5.D [A错:纸带速度越快,点迹越疏,可知相同距离上打
的点越少.B错:相邻两点间的时间间隔是一定的,为1
s,与牵动的速度无关.C错:若每隔1s变为每隔05s
打一个点,增大速度,由于相邻两点间的时间间隔变小,
则两点间距离不一定 变 大.D 对:若 每 隔1s变 为 每 隔
05s打一个点,同样的速度,时间间隔变小,则相邻两点
间的距离会变小.]
课堂自测夯基础
1.AD [2020年11月24日上午04点30分指时刻,选项
A正确;10-6s虽然很短,但指的是时间间隔,选项 B错
误;新闻联播开始于19时,指的是时刻,选项 C错误;画
时间轴可看出从第3s末到第4s末是一线段,是时间间
隔,选项 D正确.]
2.B [850km 指路程,72min指的是时间间隔,有时称为
时间,选项B正确.]
3.BD [题中O、x1、x2、xn-1、xn 分别为不同位置,分别
与各个时刻对应,而题中选项所列位移均与时间对应,
故Ox1 为第1s内的位移,Oxn-1为(n-1)s内的位移,x2xn
为(n-2)s内的位移,xn-1xn 为第ns内的位移,位移的
方向均沿x轴正向,A、C错误,B、D正确.]
4.(1)接通电源 释放小车 (2)4 0.336
第3节
自主预习探新知
基础梳理
知识点1
1.快慢 2.时间 3.ΔxΔt 4.
米每秒 5.矢量 相同
知识点2
1.平均快慢 2.(1)瞬时速度 (2)精确 速率 3.瞬时
速度 相等
知识点3
1.时间 2.横轴 纵轴 平滑
自我检测
1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
2.(1)A [甲表示的是时刻,乙表示此时刻的速度,所以是
瞬时速度,故 A正确,B、C、D错误.]
(2)解析:20min=13 h
,故平均速率v=ΔxΔt=
20
1
3
km/h=
60km/h.
答案:60km/h
合作探究攻重难
探究1
探究导引
提示:(1)汽 车 运 动 得 快,相 同 时 间 内 位 移 大 的 运 动
得快.
(2)运 动 员 甲 跑 得 快,通 过 相 同 位 移 所 需 时 间 短 的 跑
得快.
(3)比较两物体单位时间内的位移,可比较两物体运动
的快慢.
汽车:Δx
Δt=
50km
30min=
50×103 m
30×60s≈278m
/s
运动员甲:Δx
Δt=
100m
10s =10m
/s,
所以汽车运动得快.
[例1] AB [引入速度概念就是为了描述物体的运动快
慢,速度大表示物体运动得快,而运动快慢实质就是物
体的位置变化快慢,速度大也可以理解为物体的位置变
化快,所以 A、B正确,D 错误;根据v=ΔxΔt
,得到 Δx=
vΔt,可见速度越大,物体位置的变化也就越快;如果时
间很短,位移有可能较小,即位移由速度和时间共同决
定,故 C错误.]
跟踪训练
1.BCD [v=ΔxΔt
是计算速度的公式,适用于任何运动,C
对;此式只说明速度可用位移 Δx 除以时间 Δt来计算,
并不是说v与Δx成正比,与Δt成反比,A错,B对;在匀
速直线运动中,v不变,由v=ΔxΔt
得,Δx=vΔt,即 Δx 与
Δt成正比,D对.]
探究2
探究导引
提示:平均速度应为位移与所用时间的比值;而平均速
率是路程与所用时间的比值,显然小华的平均速度的大
小与平均速率不一样.
[例2] [解析] (1)战机的平均速率为
vs=
s
t =
8×105
1080m
/s≈740.74m/s
每飞行100m 约需时间为
t′=s′vs
= 100740.74s≈0135s.
(2)战机的平均速度为
v=xt =
6.8×105
1080 m
/s≈629.63m/s.
[答案] (1)740.74m/s 0.135s (2)629.63m/s
跟踪训练
2.A [根 据 平 均 速 度 的 定 义v= ΔxΔt=
60
6.47 m
/s≈
9.27m/s.]
探究3
探究导引
提示:60km/h是行驶全程的平均速度,35km/h是相应
时刻的瞬时速度,前者反映了汽车在全程的运动快慢,
后者反映了汽车在某一瞬间的运动快慢.
[例3] BC [由平均速度和瞬时速度的定义可知,A 错
误,B正确;每一时刻的瞬时速度都等于零,表示物体静
止,则平均速度一定为零,C正确;平均速度为零,表示这
段时间内位移为零,物体可能又回到出发点,但瞬时速
度不一定等于零,D错误.]
跟踪训练
3.BD [枫叶在秋风的吹动下通常不会沿直线下落到地
面,也就是说枫叶的位移大小可能大于10m,由于枫叶
的下落时间为5s,由平均速度的定义式v=ΔxΔt
可知,A
项错误,B项正确;而枫叶的“飘落”是难以确定的变速运
动,它运动的速度可能会时大时小,变幻莫测,故 C项错
误,D项正确.]
探究4
[例4] B [物体在第1s内和第3s内的速度都为正值,
因此这两秒内物体的运动方向相同,A 项错误;物体在
第3s内的速度为正值,在第4s内的速度为负值,因此
这两秒内物体的运动方向相反,B项正确;物体在第1s
内和第4s内的位移大小都等于图线与横轴所围面积的
大小,大小都为x=12×1×1m=05m
,C项错误;物体
在0~2s内的位移和0~4s内的位移相同,但时间不
同,因此平均速度大小不等,D项错误.]
802
物理必修第一册
跟踪训练
4.解析:(1)甲图中速度越来越大,乙图中速度越来越小,
分别是加速运动和减速运动.
(2)根据初始时刻的纵坐标可知它们的初速度分别等于
1m/s、3m/s.
(3)它们的速度都为正值,说明它们的运动方向都与规
定的正方向相同.
答案:(1)加速 减速 (2)1 3 (3)相同
课堂自测夯基础
1.AD [速度是描述物体运动快慢的物理量,物体位置变
化越快,速度越大,但位移不一定大.瞬时速度的大小叫
瞬时速率,简称速率,是标量.因此选项 A、D正确.]
2.B [路程与轨迹有关,位移与初、末位置有关,平均速度
等于位移与时间的比值.所以小球运动的路程为2h,位
移为0,平均速度为0,选项B正确.]
3.D [物体在同一时刻不能有两个速度,所以 A、B、C是
可能存在的,D不可能存在.]
4.B [车 速 v=216km/h=60 m/s,则 位 移 x=vt=
1200m.]
5.解析:扑克牌的宽度约为子弹长度的3倍,即子弹穿过扑
克牌的过程中位移大小为 Δx=4×20cm=8cm.由v
=Δxt
知穿过时间t=Δxv =
8×10-2
900 s≈8.9×10
-5s.
答案:8.9×10-5s
实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
合作探究攻重难
[例1] [解析] (1)电磁打点计时器是一种记录物体运
动信息的仪器,使用交流电源,工作电压为6V,当电源
频率为50Hz时,每隔002s打1个点;
(2)使用打点计时器来分析物体的运动情况的实验中,
有以下基本步骤:
①木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连
接好电路
②穿纸带;挂钩码.
③先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打
完一条后立即关闭电源.
④换纸带,加钩码,再做二次.
故正确顺序:CBDA
[答案] (1)物体运动信息 交流 6 0.02 (2)CBG
DA
跟踪训练
1.解析:应先接通电源,后松开纸带,所以 A 项错误;在取
下纸带前应先断开电源,所以 D 项有遗漏;按实验操作
顺序,合理的序号排列为BFCAED.
答案:A D BFCAED
探究2
[例2] [解析] (1)使用打点计时器应先启动电源,后释
放纸带,若先释放纸带,则纸带的有效利用长度将减小.
(2)某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的平均
速度表示,打相邻两计数点的时间间隔 Δt=2×002s=
004s,则打1点时:v1=
x1+x2
2Δt ≈120m
/s
打2点时:v2=
x2+x3
2Δt ≈1.00m
/s
打3点时:v3=
x3+x4
2Δt =080m
/s
打4点时:v4=
x4+x5
2Δt ≈060m
/s
打5点时:v5=
x5+x6
2Δt ≈040m
/s
将数值填入表格中:
位置 1 2 3 4 5
v/(ms-1) 120 100 080 060 040
(3)描点并连线得小车的速度—时间图像,如图所示,由
图像可知,小车速度逐渐减小.
[答案] (1)启动电源 释放纸带 (2)1.20 1.00
0.80 0.60 0.40 (3)见解析
跟踪训练
2.解析:由电源的频率是50Hz,知打点计时器打点的时间
间隔是002s,则A、B 间用时tAB=2T=004s,位移xAB
=(120+160)×10-2m=0.028m.AB 段内的平均速度
vAB=
xAB
tAB
=0.0280.04 m
/s=070m/s,AD段内的平均速度vAD
=
xAD
tAD
=
(1.20+1.60+2.20+1.40+1.20)×10-2
5×0.02 m
/s=
076m/s.
答案:004 0028 070 076
探究3
[例3] [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大小
v1=
d
Δt1
=3.0×10
-2
0.29 m
/s≈010m/s,
经过第二个光电门的速度大小
v2=
d
Δt2
=3.0×10
-2
0.11 m
/s≈027m/s.
[答案] 010m/s 027m/s
课堂自测夯基础
1.解析:(1)电磁打点计时器在纸带上每隔002s打下一
个点,点的间隔就反映了物体的位置变化情况,所以可
以从纸带上直接得到位移;通过数点的多少可以得到运
动的时间间隔.平均速度和瞬时速度都不能直接得到.
故选 A、B.
(2)BD 段的平均速度为
vBD =
xBD
2T=
(1.90+2.38)×10-2
2×0.1 m
/s≈021m/s
答案:(1)AB (2)0.21
2.解析:(1)两相邻计数点之间的时间间隔为
T=5×002s=01s.
(2)根据平均速度的计算公式得
v24=
x3+x4
t24
=
(2.78+3.62)×10-2
2×0.1 m
/s=032m/s.
(3)由于计数点2、4之间的时间间隔比较小,所以打点计
时器打计数点3时,小车的速度大小v3 近似等于计数点
2、4之间平均速度,即v3=v24=032m/s.
答案:(1)01 (2)032 (3)032
3.解析:相邻计数点间时间间隔为T=002×5s=01s;
由给出的数据知,相同时间内纸带运动的距离变大,则
纸带做加速运动;
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参考答案