第2章 第4节 科学测量_做直线运动物体的瞬时速度-【高中必刷题】2025-2026学年高中物理必修第一册同步课件（鲁科版）

该高中物理课件聚焦“科学测量直线运动物体的瞬时速度”，以打点计时器实验为核心，通过纸带数据分析导入，衔接平均速度、匀变速直线运动规律等前序知识，搭建从实验操作到数据处理的学习支架。 其亮点在于融合打点计时器、光电门、高速摄影机等多元实验情境，通过平均速度替代瞬时速度、v-t图像斜率求加速度等科学推理，培养学生科学探究与模型建构能力。如用逐差法处理纸带数据，解析电源频率对加速度测量的影响，助力学生提升实验素养，也为教师提供系统题型与详细解析，优化教学效率。

物理 必修第一册 LK 1 4 第4节 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 刷基础 2 1.在某次“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到如图1所示的纸带，图中0、1、2、 3、4、5、6为选定的计数点（每相邻两计数点间有四个点未画出，电源频率为 ）. 图1 （1）相邻计数点对应间隔的时间_____ . 0.1 解析 电源频率为 ,每相邻两计数点间有四个点未画出,则相邻计数点对应间隔的时间 . 题型1 用打点计时器测速度、加速度 3 （2）根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、4、5点对应的瞬时速度进行了计算并 填入表中，请你将3点对应的瞬时速度填入表中. 瞬时速度 数值/ 0.165 0.214 0.314 0.363 [答案] 0.263 解析 利用平均速度等于中间时刻瞬时速度可得,打第3点时小车的瞬时速度大小为 . 题型1 用打点计时器测速度、加速度 4 （3）在图2所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线. 图2 [答案] 见解析 题型1 用打点计时器测速度、加速度 5 解析 根据题表中数据,作出 图像,如图所示. 题型1 用打点计时器测速度、加速度 6 （4）由图像求出小车的加速度______ .（结果保留两位有效数字） 0.53 解析 图像的斜率表示加速度,则 . （5）若电源频率减小，实验时仍按 计算，则加速度的测量值和真实值相比______ （填“偏大” “不变” 或“偏小”）. 偏大 解析 若电源频率减小,实验时仍按 计算,则用于计算的频率偏大,计算的时间偏小,而速度变化 量不变,根据 可知,加速度的测量值和真实值相比偏大. 题型1 用打点计时器测速度、加速度 7 关键点拨 用平均速度 表示中间时刻的瞬时速度,可以求出纸带上各点的瞬时速度大小；采用描点法 作出 图像,图像的斜率表示加速度,纵截距表示开始计时时小车的速度. 题型1 用打点计时器测速度、加速度 8 2.［山东名校考试联盟2025高一上联考］两个实验小组分别采用了不同的装置来测定物体的加速 度.第一小组利用了电磁打点计时器和纸带，如图1所示，第二小组使用了气垫导轨和光电门，如 图2所示. 图1 图2 （1）关于电磁打点计时器，以下说法正确的是____（多选）； BC A.采用直流电源供电，电压为 B.打点的周期由交流电的频率决定 C.纸带移动速度越大，相邻两点的间距越大 D.纸带移动速度越小，相邻两点的间距越大 题型1 用打点计时器测速度、加速度 9 解析 电磁打点计时器采用交流电源供电,电压为 ,A错误；打点的周期由交流电的频率决定, B正确；因打点周期一定,则纸带移动速度越大,相邻两点的间距越大,C正确,D错误. 题型1 用打点计时器测速度、加速度 10 （2）关于光电门测速度，下列说法正确的是_____（多选）; AC A.利用光电门测量的速度可以近似认为是瞬时速度 B.图2中滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间 C.遮光条宽度适当窄一些，光电门测量的瞬时速度更准确 D.利用光电门只能测量物体做匀变速直线运动的速度 题型1 用打点计时器测速度、加速度 11 解析 因遮光条遮光时间很短,则平均速度可近似认为等于瞬时速度,即利用光电门测量的速度可以 近似认为是瞬时速度,A正确；滑块做加速运动,则题图2中滑块通过光电门1的时间大于通过光电 门2的时间,B错误；遮光条宽度适当窄一些,平均速度更接近瞬时速度,即光电门测量的瞬时速度更 准确,C正确；利用光电门能测量物体做任何直线运动的瞬时速度,D错误. 题型1 用打点计时器测速度、加速度 12 （3）第一小组得到纸带的一部分如图3所示，图中、、、、 为相邻的计数点，每两个相 邻计数点间有4个计时点（未画出），分别测出、、、、相邻两点之间的距离为、 、 、，已知打点计时器所接电源频率为，则小车运动的加速度 ______________ （用、、、、 表示）； 图3 解析 每两个相邻计数点间有4个计时点未画出,可得 ,则小车运动的加速度 . 题型1 用打点计时器测速度、加速度 13 （4）第二小组实验中，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离为 ，遮光条固定在滑块上， 用数字计时器测得遮光条通过两个光电门的遮光时间分别为和，已知遮光条的宽度为 ，则滑 块运动的加速度_ _________（用、、、 表示）. 解析 遮光条通过两个光电门的速度分别为、,加速度 . 题型1 用打点计时器测速度、加速度 14 3.［广东实验中学2024高一上期中］某同学利用如图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上 的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上 （尚未到达滑轮处）.从纸带上便于测量的点开始（其中第“1”点先打下），每5个点取1个计数 点，相邻计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电源的频率为 . 甲 乙 （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. 6 7 题型1 用打点计时器测速度、加速度 15 解析 从纸带上的数据分析可知，在计数点1到6之间，相邻两点之间的位移差接近 ，做匀加 速直线运动，计数点7到11之间，相邻两点之间的位移差接近 ，做匀减速直线运动，所以物 块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速. 题型1 用打点计时器测速度、加速度 16 （2）计数点9对应的速度大小为______ .（保留两位有效数字） 0.76 解析 根据纸带有 . （3）物块减速运动过程中加速度的大小为_____ .（保留两位有效数字） 2.0 解析 由纸带可知，物块做减速运动过程中加速度大小为 . （4）物块在加速阶段，如果以表示位移，表示时间为纵坐标、以 为横坐标作图像，得到 的图像的斜率为 ，则加速度大小为____（用字母符号表示）. 解析 根据纸带数据可知，物块在加速阶段，相邻两点之间的位移差接近 ，做匀加速直线运 动，由可得,在图像中，斜率，可得 . 题型1 用打点计时器测速度、加速度 17 4.［山东潍坊高密一中2025高一上月考］一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动，现用高速 摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号.如图甲所示， 1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻.摄影机连续两次曝光的时间均相同. 甲 （1）小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度如表所示，将表中的数据补充完整. 计数点序号 1 2 3 4 5 速度 ______ ______ 0.12 0.24 解析 ,且,所以. ,则 ,则 . 题型2 实验方案创新 18 （2）在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度—时间图像（保留描点痕迹）. 乙 [答案] 见解析图 题型2 实验方案创新 19 解析 图像如图所示. 题型2 实验方案创新 20 （3）由 图像可知小球运动的规律：速度随时间__________. 均匀增加 解析 小球运动的 图像是一条斜向上的直线,表示小球的速度随时间均匀增加. 题型2 实验方案创新 21 5.［河北唐山十县一中联盟2025高一上联考］在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，打 点计时器接在低压交流电源上，电源频率为，某同学在打出的纸带上共取了、、、 、 、 六个计数点（每相邻两个计数点间有四个点未画出），如图甲所示.从每一个计数点处将纸 带剪开分成五段（分别为、、、、段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在 坐标系中，如图乙. 甲 乙 题型2 实验方案创新 22 （1）若在图乙坐标系中用最简洁的方法作出能表示关系的图线，其中___轴相当于 轴， ___轴相当于轴.（均填“”或“ ”） 解析 由题意可知相邻计数点间的时间相等,利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可知剪下的每 一段纸带的中间时刻速度与纸带的长度成正比,若在题图乙 坐标系中用最简洁的方法作出能表 示关系的图线,则轴相当于轴,轴相当于 轴. （2）从计数点开始计时，为求出 时刻的瞬时速度，需要测出___段纸带的长度. 解析 每相邻两个计数点间有四个点未画出,可知相邻计数点间的时间为 ,从 计数点开始计时,时刻为 段的中间时刻,利用平均速度表示中间时刻的瞬时速度,可知 为求出时刻的瞬时速度,需要测出 段纸带的长度. 题型2 实验方案创新 23 （3）若测得段纸带的长度为，段纸带的长度为 ，则可求出加速度的大小为___ . 2 解析 若测得段纸带的长度为,段纸带的长度为,从计数点 开始计时,则有 , ,则加速度的大小为 . 题型2 实验方案创新 24 方法总结 本题使用等效替代法处理实验数据,每条纸带的长度 ,因为剪断的纸带长度等于计数点间的 距离,所对应的时间均为 ,纸带的长度之比等于此段纸带所表示的平均速度之比,故纸带的平均 速度等于打下这段纸带首、尾两点的中间时刻的瞬时速度,根据加速度的定义式求出加速度的大小. 题型2 实验方案创新 25 $$