1.3 位置变化快慢的描述-速度（第2课时）学历案-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

1.3位置变化快慢的描述—速度（2） 【课标要求】 要求学生学会使用打点计时器；能根据纸带计算物体的平均速度和瞬时速度；理解v-t图像的物理意义，会根据描出的点拟合图像，并能根绝图像分析物体的运动情况。 【学习目标】 1.掌握打点计时器的基本操作和使用方法。 2.学会处理纸带上的数据并能根据数据计算出平均速度和瞬时速度。 3.学会绘制v-t图像并理解图像的物理意义。 【评价任务】 1.能否正确安装打点计时器，实验操作是否规范。 2.能否尽可能准确的测出纸带上点迹间的距离。 3.能否准确的用纸带上的点迹算出平均速度和瞬时速度。 4.能否直观准确的绘制v-t图像，并能理解图像的意义。 【自学环节】阅读课本回答出下列问题 1.阅读课本P18，明确练习使用打点计时器的步骤。 2.阅读课本P22，找到利用纸带上的点迹计算平均速度的方法。 3.测量出课本P23图1.3-2纸带上计数点的间距，并计算相邻两个计数点间的平均速度。 4.用什么方法可以测出某一时刻或某一位置的瞬时速度？ 5.什么叫速度-时间图像，图像是如何画出的？ 【导学环节】 一、练习使用打点计时器测量纸带的平均速度 ☆交流讨论： 1.分组实验，将打出的纸带组与组之间交流展示，比较打点情况。 2.不同组内打出的纸带点迹不同是什么原因造成的？ 3.纸带记录和反应了哪些信息？ 4.使用打点计时器要注意什么？ 5.应该如何取计数点的时间间隔为0.1S？ 6.为了减小实验误差应该如何测量相邻计数点的间距？ ☆梳理深化： 测量平均速度 将打点计时器固定在实验台上，连接电源。如图1.3-2所示，将纸带穿过打点计时器，固定在运动物体上。 接通电源，释放物体使其带动纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点迹。 取下纸带，在纸带上选取一个清晰的点作为起始点0，后面每5个点取一个计数点，依次标为1、2、3... 使用毫米刻度尺测量各计数点到起始点0的距离，记录数据。 计算相邻计数点间的位移和对应的时间（每两个相邻计数点间的时间间隔为0.1s）。 根据公式计算各段位移的平均速度。 收集数据 表1 手拉纸带的位移和平均速度 计数点 到起始点距离(cm) 位移(cm) 时间(s) 平均速度(cm/s) 0 1 2 3 4 二、测量纸带的瞬时速度 ☆交流讨论： 1.思考交流怎样用打出的纸带测量某点的瞬时速度呢？ 2.取计数点的时候相邻的计数点的时间间隔取多少较合理呢？ 3.仿效测平均速度的方法设计一下测瞬时速度的实验步骤。 ☆梳理深化： 测量瞬时速度 如图1.3-3所示，在纸带上从起始点0开始，每3个点取一个计数点。 测量各计数点到起始点0的距离，记录数据。 计算相邻计数点间的位移和对应的时间（每两个相邻计数点间的时间间隔为0.06s）。 根据公式计算各段位移的平均速度，作为该段中间时刻的瞬时速度。 表1 手拉纸带的位移和瞬时速度 计数点 到起始点距离(cm) 位移(cm) 时间(s) 平均速度(cm/s) 0 1 2 3 4 三、速度-时间图像 ☆交流讨论： 如图手拉纸带的数据，以速度为纵坐标时间为横坐标将记录的时间和速度数据在坐标系中描点，用一条曲线将这些点迹连接起来，看一看速度随时间的变化规律。 距离d/m 时间t/s 速度v/（m/s） 0.0290 0.10 0.29 0.0383 0.20 0.38 0.0449 0.30 0.45 0.0459 0.40 0.46 0.0560 0.50 0.56 0.0578 0.60 0.58 ☆梳理深化： 速度-时间图像 1.图像绘制 (1)以时间t为横轴，速度v为纵轴建立平面直角坐标系； (2)根据自己算出的是手拉纸带的v、t，数据在坐标系中描点； (3)用一条平滑的曲线描出这些点，曲线所反映的情况就是速度v随时间t变化的情况。 2.速度时间图像的物理意义：直观地反映了速度随时间变化的情况 3.注意： ①速度时间图像并不表示物体运动的轨迹，且只能描述直线运动，因为在速度时间图像中速度只有正、负两个方向。 ②图线在t轴上方速度方向为正，图线在t轴下方速度方向为负。 【竞学环节】判断正误，对的打“√”错的打“×”。 1.使用打点计时器是先拉动纸带，再接通电源。（ ） 2.计算位移大小时可以直接用刻度尺测量两点间的距离。（ ） 3.利用纸带测量平均速度时，必须选取纸带上两个点之间的距离作为位移，时间为两点间的打点间隔总和。（ ） 4.纸带上某点的瞬时速度可以精确测量，只需用该点前后相邻两点间的平均速度代替。（ ） 5.速度—时间图像中，某点的纵坐标表示该时刻的瞬时速度。（ ） 6.若速度—时间图像与时间轴平行，则物体的平均速度等于瞬时速度。（ ） 【两练环节】 （一）课上练 1．同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点如图，四条纸带上a、b之间的距离相等，其中a、b间的平均速度最大的是（　　） A． B． C． D． 2.如图所示是打点计时器打出的一条纸带，图中A、B、C、D、E……是打点针打出的一系列的点，经过测量B、C、D、E各点到A点的距离分别是，，，。打点时器所用电源频率为，由此可知纸带的运动为 直线运动，C点到E点间的平均速度为 。 3.如图，将长直木板B支成斜面，挡光片P固定在小车C的前端，光电门G固定在木板的侧面A处，可让小车在斜面上做匀加速直线运动。现让小车在斜面的同一位置O由静止释放，分别测得宽度为2cm、4cm、6cm，8cm，10cm不同挡光片的挡光时间（每次实验时挡光片的前沿均与小车的前端对齐），通过计算出各次挡光片通过光电门的平均速度（）画出图像。 (1)实验中最接近小车过A点时的瞬时速度的挡光片的宽度是（       ） A．2cm B．6cm C．10cm D．8cm (2)若挡光片宽度，挡光时间，则小车过A处的瞬时速度表达式为 ； （二）课下练 1.打点计时器所用的电源是50Hz的交流电源，纸带上相邻两点间的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，纸带上记录的时间为t，则下列各式正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 2.如图所示，气垫导轨上的滑块经过光电门时，其上的遮光条会将光遮住，光电门可自动记录遮光时间，已知遮光条的宽度为。下列说法正确的是（　　） A．事实上，为遮光条通过光电门过程的平均速度 B．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，可换用宽度更宽的遮光条 C．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，可令滑块的释放点更靠近光电门 D．只用和可计算出滑块的加速度 在“用电磁打点计时器测速度”实验中，已知交流电源的频率为50Hz。 (1)下列说法正确的是 。 A．拖动纸带的同时，闭合电源开关 B．先闭合电源开关，让打点计时器正常工作时，拖动纸带 C．纸带上的打点密集，说明纸带运动速度较大 D．此次实验所用电源为220V交流电源 (2)某同学拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，处理时每隔1个点取一个计数点，标上字母A、B、C、D、E、F（中间的点未画出）。 如图所示，某同学用mm刻度尺进行测量，填到下表中： 计数点 B C D E F 位置（cm） 1.32 2.75 4.44 6.22 8.12 由读出数据可计算出打下AF段纸带时小车的平均速度为 m/s（保留3位有效数字）。 (3)打点计时器打下C点时小车的速度vC= m/s（保留3位有效数字）。 【学后反思】 课堂反思：在对应选项上完成好的打“√”，完成不好的打“×”。 自学环节：能独立解决布置的问题（ ） 导学环节：会根据打出的点迹求平均速度。（ ） 知道怎么测量某点的瞬时速度。（ ） 会绘制x-t图像，并能说出速度是如何时间变化的规律。（ ） 竞学环节：能快速准确判断题目的正误（ ） 课上练（课下练）：是否独立限时的完成了练习题（ ） 1. 课后反思：想想本节课你还有哪些问题有疑惑，用思维导图总结本节所学内容 教师检查后反馈： 学科网（北京）股份有限公司 $$