1.4 测量直线运动物体的瞬时速度（重难点专练）物理粤教版必修第一册

**基本信息** 聚焦测量直线运动瞬时速度，通过打点纸带和频闪照片实验方法，系统提炼数据处理与图像分析技巧，构建实验原理到规律探究的逻辑体系，培养科学探究与科学思维素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |利用打点纸带研究物体的运动|3道精练题|打点纸带分析要点（记录等时位移、平均速度替代瞬时速度、v-t图像处理减小误差）|从实验原理（等时间间隔）到数据处理（位移测量、平均速度计算），构建运动规律研究的完整逻辑链条| |利用频闪照片研究物体的运动|3道精练题|频闪照相研究思路（闪光间隔、位移测量、平均速度计算）|基于等时曝光原理，通过位移分析推导运动状态，体现科学推理与模型建构的思维过程|

1.4 测量直线运动物体的瞬时速度 ▌题型01 利用打点纸带研究物体的运动 1．(1)交流 (2)约为8V 2．(1) 电磁打点计时器 8V左右的交流电 (2)B 3． 0.06 小亮 ▌题型02 利用频闪照片研究物体的运动 4． 3.84 19.2 5．D 6．甲图中物体在相同的时间内发生的位移相同，说明甲做匀速直线运动。乙图中物体在相同的时间内发生的位移不同，如果物体是从左侧开始运动，由题图可知相同时间内发生的位移越来越大，则说明物体运动得越来越快；如果物体从右侧开始运动，则物体运动得越来越慢。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.4 测量直线运动物体的瞬时速度（题型突破） 题型01 利用打点纸带研究物体的运动 题型02 物体带电的三种方式 题型03 电荷守恒定律 电荷分配规律 题型04 验电器 ▌题型01 利用打点纸带研究物体的运动 打点纸带问题的分析要点 1.打点纸带记录了物体在相等的时间T内的位移x . 2.打点纸带某小段时间内的平均速度可替代该时间内某一时刻的瞬时速度. 3.通过作出v−t 图像，即可获得物体运动速度随时间变化的规律. 4.注意作图时应先判断图线的大体走势，然后将各点连接起来，要使尽量多的点落 在直线（或平滑曲线）上，其余的点尽可能均匀地分布在直线（或平滑曲线）两侧. 图像法处理数据有利于减小偶然误差. 1．某同学在“测量做直线运动的瞬时速度”实验中，用到了电磁打点计时器，如图所示。 (1)电磁打点计时器使用的是__________（选填“交流”或“直流”）电源； (2)电磁打点计时器的工作电压__________（选填“约为8V”或“220V”）； 【答案】(1)交流 (2)约为8V 【详解】（1）电磁打点计时器依靠交变电流的方向周期性变化带动振片振动打点，因此必须使用交流电源。 （2）电磁打点计时器的工作电压是低压交流电，范围一般为4~10V；220V是电火花打点计时器的工作电压，因此本题选约为8V。 2．某实验小组的同学在利用打点计时器研究小车匀变速直线运动的规律时，其装置如图丙所示，实验室为其提供了下列两种打点计时器。 (1)图甲为________（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”），其工作电压为________（填“8V左右的直流电”“8V左右的交流电”“220V的直流电”或“220V的交流电”）。 (2)下列操作正确或必需的是（   ） A．实验时，应将小车靠近定滑轮 B．实验时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车 【答案】(1) 电磁打点计时器 8V左右的交流电 (2)B 【详解】（1）[1][2]图甲为电磁打点计时器，其工作电压为8V左右的交流电。 （2）A．实验时，应将小车靠近打点计时器，远离定滑轮，A错误； B．实验时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车，B正确。 故选B。 3．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，小红和小亮同学一起用打点计时器打出了如图所示的一条纸带。D、E、F、G、H为打点计时器直接打出的点迹，已知电源频率为50Hz，则打D、G这两个点的时间间隔为______s。小红建议用D、G两点间的平均速度代表E点的速度，小亮建议用D、F两点间的平均速度代表E点的速度，则______（选填“小红”或“小亮”）的方法更准确。 【答案】 0.06 小亮 【详解】[1]电源频率为50Hz，则打点计时器打点的时间间隔为，打D、G这两个点的时间间隔为 [2]时间间隔越短，平均速度越接近瞬时速度，故D、F两点间的平均速度更接近E点的速度，故小亮的方法更准确。 ▌题型02利用频闪照片研究物体的运动 利用频闪照相技术研究物体运动的思路 1.频闪照相借助于闪光灯，每间隔一定时间曝光一次，从而形成间隔相同时间的影像. 2.在频闪照相中，如果每隔0.1 s 闪光一次，则每秒闪光10次.当物体运动时，利用频 闪照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置. 3.根据得到的频闪照片，测量物体运动的位移Δx，再根据时间间隔Δt ，计算得到物 体的平均速度v=Δx/Δt . 4．“频闪照相”常用来研究物体的运动。如图是某小球运动时每隔0.1 s闪光一次的频闪照片，A、B、C是小球运动过程中连续的三个位置。由图可知小球从A位置运动到C位置通过的位移约是________ cm，此过程中小球运动的平均速度约是________ cm/s。    【答案】 3.84 19.2 【详解】[1]刻度尺的读数要估读到分度值的下一位，A所处的位置是3.50 cm，C所处的位置是7.34 cm，所以A、C间的距离是3.84 cm。 [2]小球从A运动到C有两段间隔，每个间隔时间为0.1 s，所以小球从A运动到C所用的时间是0.2 s，此过程中小球的平均速度 5．利用闪光照相机可以代替打点计时器研究直线运动，如图所示是小球运动时多次曝光照片，相机闪光时间间隔是0.1s，则在此拍摄的过程中，小球运动的平均速度为（　　） A．0.25m/s B．0.20m/s C．0.15m/s D．0.10m/s 【答案】D 【详解】由图可知小球运动的时间为 小球运动的位移为 则小球的平均速度为 故选D。 6．频闪照相就是在同一张底片上，每经过一定时间曝光一次，也就是拍照一次，在一段时间内连续多次曝光，从而记录下同一物体运动轨迹的一种照相方法。这种方法常被用于研究物体的运动过程。如图甲、乙两图由相同的频闪照相机拍摄，请从图片分析两物体的运动情况。 【答案】见解析 【详解】甲图中物体在相同的时间内发生的位移相同，说明甲做匀速直线运动。乙图中物体在相同的时间内发生的位移不同，如果物体是从左侧开始运动，由题图可知相同时间内发生的位移越来越大，则说明物体运动得越来越快；如果物体从右侧开始运动，则物体运动得越来越慢。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.4 测量直线运动物体的瞬时速度（题型突破） 题型01 利用打点纸带研究物体的运动 题型02 物体带电的三种方式 题型03 电荷守恒定律 电荷分配规律 题型04 验电器 ▌题型01 利用打点纸带研究物体的运动 打点纸带问题的分析要点 1.打点纸带记录了物体在相等的时间T内的位移x . 2.打点纸带某小段时间内的平均速度可替代该时间内某一时刻的瞬时速度. 3.通过作出v−t 图像，即可获得物体运动速度随时间变化的规律. 4.注意作图时应先判断图线的大体走势，然后将各点连接起来，要使尽量多的点落 在直线（或平滑曲线）上，其余的点尽可能均匀地分布在直线（或平滑曲线）两侧. 图像法处理数据有利于减小偶然误差. 1．某同学在“测量做直线运动的瞬时速度”实验中，用到了电磁打点计时器，如图所示。 (1)电磁打点计时器使用的是__________（选填“交流”或“直流”）电源； (2)电磁打点计时器的工作电压__________（选填“约为8V”或“220V”）； 2．某实验小组的同学在利用打点计时器研究小车匀变速直线运动的规律时，其装置如图丙所示，实验室为其提供了下列两种打点计时器。 (1)图甲为________（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”），其工作电压为________（填“8V左右的直流电”“8V左右的交流电”“220V的直流电”或“220V的交流电”）。 (2)下列操作正确或必需的是（   ） A．实验时，应将小车靠近定滑轮 B．实验时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车 3．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，小红和小亮同学一起用打点计时器打出了如图所示的一条纸带。D、E、F、G、H为打点计时器直接打出的点迹，已知电源频率为50Hz，则打D、G这两个点的时间间隔为______s。小红建议用D、G两点间的平均速度代表E点的速度，小亮建议用D、F两点间的平均速度代表E点的速度，则______（选填“小红”或“小亮”）的方法更准确。 ▌题型02利用频闪照片研究物体的运动 利用频闪照相技术研究物体运动的思路 1.频闪照相借助于闪光灯，每间隔一定时间曝光一次，从而形成间隔相同时间的影像. 2.在频闪照相中，如果每隔0.1 s 闪光一次，则每秒闪光10次.当物体运动时，利用频 闪照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置. 3.根据得到的频闪照片，测量物体运动的位移Δx，再根据时间间隔Δt ，计算得到物 体的平均速度v=Δx/Δt . 4．“频闪照相”常用来研究物体的运动。如图是某小球运动时每隔0.1 s闪光一次的频闪照片，A、B、C是小球运动过程中连续的三个位置。由图可知小球从A位置运动到C位置通过的位移约是________ cm，此过程中小球运动的平均速度约是________ cm/s。    5．利用闪光照相机可以代替打点计时器研究直线运动，如图所示是小球运动时多次曝光照片，相机闪光时间间隔是0.1s，则在此拍摄的过程中，小球运动的平均速度为（　　） A．0.25m/s B．0.20m/s C．0.15m/s D．0.10m/s 6．频闪照相就是在同一张底片上，每经过一定时间曝光一次，也就是拍照一次，在一段时间内连续多次曝光，从而记录下同一物体运动轨迹的一种照相方法。这种方法常被用于研究物体的运动过程。如图甲、乙两图由相同的频闪照相机拍摄，请从图片分析两物体的运动情况。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $