1.3 位置变化快慢的描述—速度（第二课时）课件—2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦速度的测量与v-t图像，通过复习打点计时器测量位移和时间的旧知，引导学生理解速度定义，进而学习用打点计时器测量平均速度和瞬时速度，搭建旧知到新知的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，详细呈现打点计时器的实验步骤、数据处理及注意事项，结合科学思维中的模型建构，指导学生绘制v-t图像并分析运动特点。学生通过实验操作和图像分析提升探究能力与思维，教师可直接利用结构化内容提高教学效率。

人教版（2019）必修一教学课件 第一章 运动的描述 第三节 位置变化快慢的描述—速度（第二课时） 1 目 录 导入与素养目标 新课讲解 课堂练习 课堂小结 导入与素养目标 ➤ 新课导入 旧知复习 　　 上一节我们学习了用打点计时器测量物体运动的位移和时间，速度的定义是位移与时间之比，我们可以用打点计时器先测量物体运动的位移和时间，再用位移和时间计算出物体运动的速度。 如何使用打点计时器测量小车的速度？ 新课导入 电磁打点计时器是一种使用低压交流的计时仪器，其结构如图所示。它的工作电压是 6 V 左右。电源频率是 50 Hz 时，它每隔 0.02 s 打一个点。 新课导入 电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。使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，并夹在两条纸带之间。当接通220 V交流电源时，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50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点。 素养目标 1.理解速度的含义、速度的定义式、单位和方向 2.理解平均速度和瞬时速度的区别与联系 3.知道匀速直线运动的特点及速率的含义 4.会使用打点计时器测量平均速度和瞬时速度 5.理解v－t图像的含义，能用实验数据绘制v－t图像，并会根据v－t图像分析物体运动的速度随时间的变化 新课讲解 ➤ 新课讲解 一、速度的测量 测量平均速度 用手拉通过打点计时器的纸带时，纸带运动确定时间内的位移就被记录下来，据此可以计算纸带运动的速度。 如图是打点计时器打出的一条纸带示意图。若想计算实验时运动纸带在D、G两点的 平均速度，只需测出D、G间的位移Δx和所用时间Δt，就可以算出平均速度： 计算每隔0.1s的平均速度纸带示意图 9 新课讲解 根据Δx 和 Δt 计算纸带在相邻计数点间的平均速度 v。 每隔0.1s(或更短)计算一次平均速度。 1. 在图中选取纸带上一点为起始点0，后面每5个点取一个计数点，分别用数字1,2,3，...标出这些计数点； 2. 测量各计数点到起始点0的距离x,记录在表1中； 3. 计算两相邻计数点间的位移Δx 同时记录对应的时间Δt ； 4. 根据Δx和Δt计算纸带在相邻计数点间的平均速度v 。 位置 0 1 2 3 4 ... x/m Δx /m Δt /s v/(m/s) 10 新课讲解 用DG间求出的平均速度代表E的瞬时速度是否准确？如何做更准确？ D、F 两点离 E 点越近，算出的平均速度越接近 E 点的瞬时速度。但D、F两点间距离过小，测量误差会增大，实际要根据需要及所用仪器的情况综合考虑。 2、测量瞬时速度 如何测量E点的瞬时速度？ 11 新课讲解 二、测量纸带的平均速度和瞬时速度 1．实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)、纸带、刻度尺、导线、复写纸片、低压交流电源(频率是50 Hz，电火花计时器使用220 V交流电源，频率也为50 Hz) 12 新课讲解 2．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。 (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 n 个点的间隔数为 n－1 个，则纸带的运动时间Δt＝(n－1)×0.02 s。 (5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx。 (6)利用公式 计算出纸带在这段时间内的平均速度。 13 新课讲解 3．注意事项 ①实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。 ②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再拉动纸带。 ③手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。 ④使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面。 14 新课讲解 ⑤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。 ⑥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。 ⑦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。 15 新课讲解 4．数据处理 （1）在纸带上选取一点为起始点 0 ，后面每 5 个点取一个计数点，分别用数字 1，2，3……标出这些点； （2）测量每个计数点到起始点 0 的距离 x （用直尺一次性测量出，不能分段测量），记录数据 （3）计算两个相邻的计数点间的位移 Δx ，同时记录对应时间 Δt ； （4）计算两个相邻计数点间的平均速度，记录数据。 2 3 Δx 0.1s 16 新课讲解 1. 从纸带起始点0算起，后面每3个点取一个计数点； 2. 测量各计数点到起始点0的距离x,记录在表2中； 3. 计算两相邻计数点间的位移 Δx，同时记录对应的时间Δt； 4. 根据Δx和Δt算出的速度值就可以代表在Δx这一区间内任意一点的瞬时速度。 将算出的各计数点的速度值记录在表中。 17 新课讲解 位置 0 1 2 3 4 5 6 … x/m                 Δx/m                 Δt/s                 v/(m·s-1)                 相同的一段时间计算一次速度,并把数据记录在下表中。 18 新课讲解 其他测速度的方法 1.光电门测速度 速度 = 19 新课讲解 2.位移传感器测速度 = 3.频闪照相 求平均速度和瞬时速度的方法与打点计时器相同 4.速度传感器 直接读瞬时速度 20 新课讲解 【思考与讨论】在实际测量中,是否所取的Δx越短越好呢? 不是,如果所取两点间的距离过小,测量位移时的误差就会增大。所以,实际测量中要在测量点附近选择合适的位移和时间,一般采用取计数点的方式。 21 新课讲解 三、速度—时间图像 （1）建立坐标系：以时间t为横轴，速度v为纵轴； （2）描点； （3）用平滑的曲线连起来。 作图步骤： 物体运动的速度随时间变化的情况可以用图来直观表示。以时间t横轴，速度v为纵轴，坐标中的图像为速度—时间图像或v-t图像。 0 t/s 1 2 3 4 5 6 25 20 15 10 5 v/(m·s-1) Δt 22 新课讲解 试试用图像表示速度 t/s 0 1 2 3 4 5 6 7 v m/s 0.05 0.10 0.20 0.30 0.28 0.28 0.46 0.55 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 v/(m·s-1) 23 新课讲解 ① 匀速直线运动的速度图象是一条平行于时间轴的直线． ②变速直线运动的速度图象随时间而变化 0 v ｔ ① ② 0 v ｔ v0 ③若图象位于时间轴的上方,表示物体运动方向与正方向相同；位于时间轴下方,表示物体运动方向与正方向相反。 ①若Δy与Δx同号时，即图线向上倾斜，斜率为正； ②若Δy与Δx异号时，即图线向下倾斜，斜率为负。 C D x y2 y1 x2 x1 Δx Δy y 斜率 24 课堂练习 ➤ 课堂练习 1.甲、乙两位同学进行百米赛跑，假如把他们的运动近似当作匀速直线运动来处理，他们同时从起跑线起跑，经过一段时间后他们的位置如图所示，分别作出在这段时间内两人运动的位移x、速度v与时间t的关系图像，正确的是( ) 课堂练习 课堂练习 2.甲、乙两图是高中阶段常用的两种打点计时器，下列说法正确的是( ) A.甲图使用8V直流电源;乙图使用220V交流电源 B.由于打点不清晰，需要把振针调低，此时振针可以看成质点 C.利用纸带来记录时间和位置变化时，纸带可以看成质点 D.打点周期为0.02s，指的是时间间隔 课堂练习 课堂练习 3.某同学利用打点计时器研究做匀变速直线运动小车的运动情况。图示为该同学实验时打出的一条纸带，其中纸带右端与小车相连接，纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s。请回答下列问题: (1)关于打点计时器的时间间隔，下列是四位同 学各自发表的看法，其中正确的是( ) A.电源电压越高，每打两个点的时间间隔就越短 B.纸带速度越大，每打两个点的时间间隔就越短 C.打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定 D.如果将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变 课堂练习 (2)①根据纸带请判断该小车的运动属于_______(填“匀速”、“匀加速”、“匀减速”)直线运 ②打点计时器打B 点时小车的速度vB=________m/s(结果保留三位有效数字) 课堂练习 课堂小结 ➤ 课堂小结 感谢观看 35 $