1.3 位置变化的快慢与方向——速度（第2课时 速度的测量 速度-时间图像） 教案-2026-2027学年高一上学期物理教科版必修第一册

该教案聚焦速度测量（打点计时器、光电门）与v-t图像绘制解读，通过复习速度公式“v=Δx/Δt”，以“位移和时间如何测量”设问导入，衔接上节速度概念，搭建知识支架。 此教案突出实验探究与科学思维，用打点计时器动画演示点的疏密与运动关系，光电门示意图解析瞬时速度测量原理，通过手指数间隔破解计数点时间难点，并排对比v-t与x-t图像纵轴差异。分层作业与当堂检测提升效率，助学生形成运动观念，教师可直接用于实验教学与难点突破。

1.3　位置变化的快慢与方向——速度（第二课时　速度的测量　速度-时间图像）·教案 教科版　物理　必修第一册　第一章　第3节　本节共2课时，本课时为第2课时　45分钟 一、教材分析 本课时是第3节的第二课时，教材第15—17页。第一课时讲清了平均速度、瞬时速度、速率的概念，都是"位移÷时间"。本课时回答实际问题：位移和时间怎么量出来。教材给两种实验室常用仪器——打点计时器（电磁、电火花）和光电门，原理相同：测一小段时间Δt内的位移Δx，比值就是这段的平均速度，Δt足够短就当瞬时速度。测出不同时刻的速度后，用v-t图像把速度随时间的变化画出来。本课时有实验内容，配一份实验单。v-t图像是第二章匀变速直线运动的基础。重点是两种测速仪器和v-t图像的画与读，难点是纸带计数点的时间间隔、光电门测的是瞬时速度、v-t图与x-t图的区分。 二、学情分析 学生初中没系统用过打点计时器和光电门，"计时点/计数点""遮光时间"都是新概念；x-t图像刚在上一节学过，容易和v-t图像混。预计困难有三处：一是纸带上"每隔4个点取一个计数点"到底隔了几个间隔，容易数成4个（实为5个）；二是误以为光电门测的是平均速度（其实因遮光板窄、时间短，当瞬时速度）；三是把v-t图线的上升当成位置升高或轨迹。对策：数间隔用"n个点隔开(n+1)个间隔"点破；光电门强调"遮光板越窄越接近瞬时"；v-t图反复强调纵轴是速度，与上一节x-t图并排对比。两种计时器的电源值（电磁8 V、电火花220 V）配对记牢。 三、教学目标 1．知道打点计时器的种类、电源和打点周期，会用纸带上点的疏密判断快慢、会算某段平均速度。 2．知道光电门测速度的原理，会用遮光板宽度除以挡光时间求瞬时速度。 3．会根据测量数据描点连线画出v-t图像，会由v-t图线判断加速、减速、匀速。 4．知道v-t图像与x-t图像的区别。 四、教学重难点 重点：打点计时器和光电门的测速原理；v-t图像的绘制与读图。 难点：纸带计数点的时间间隔；光电门测的是瞬时速度；v-t图与x-t图的区分。 五、教学方法与教具准备 讲授、演示与讨论结合，动画配合。教具：课件（含纸带打点动画、v-t图像描点连线动画、光电门示意图、两种计时器对照图、v-t图例与逐题浮入动画）；打点计时器和光电门实物（若有）；学案每生一份，附参考答案；实验单每生（或每组）一份；课时作业分A、B两组，题目选自2026年7月30日题库。板书主张：主板面分两块，左"测速度"、右"v-t图像"，v-t图现场画一条并标加减速段。 六、教学过程 环节一　复习与引入（约3分钟） 问题1　上一节我们知道速度＝位移÷时间。可位移和时间在实验室里怎么量出来？靠什么仪器？ 师生活动：学生思考，教师点出：这节课学两种测速仪器，再学怎么把测出的速度画成图。 讲授：测速度的原理都一样——测一小段时间Δt内的位移Δx，Δx与Δt的比就是速度。板书 v＝Δx÷Δt。 环节二　打点计时器（约14分钟） 讲授并板书：打点计时器每隔相同的短时间打一个点，记录做直线运动物体的位置。中学常用两种。 明确：电磁打点计时器——用振针打点，8 V以下交流电；电火花计时器——用电火花打点，220 V交流电。板书两个电源值。 问题2　两种都接50 Hz交流电，多长时间打一个点？ 师生活动：学生算 1÷50＝0.02 s。教师板书"50 Hz → 0.02 s一个点"。 演示：（播放纸带打点动画）看点的疏密。 问题3　纸带上点由密变疏，说明物体怎么运动？ 师生活动：学生答。教师引导：疏＝间距大＝走得远＝快，由密变疏是加速。 明确（计数点）：实际取数据常每隔几个点取一个计数点。若每相邻计数点间还有4个点，中间就是5个间隔，Δt＝0.02×5＝0.1 s。强调"n个点隔开(n+1)个间隔"。 预设：学生把"隔4个点"数成4个间隔——用手指在板书的点上数给全班看，4个点把一段分成5份。 环节三　光电门（约10分钟） 讲授并演示：（出示光电门示意图）小车上装窄遮光板，轨道上装光电门，有发光管A、接收管B。 明确：遮光板挡光时计时器启动，遮光板离开时停止，量出挡光时间Δt。v＝遮光板宽度Δx÷挡光时间Δt。 问题4　这个速度是平均速度还是瞬时速度？为什么？ 师生活动：学生讨论。教师引导：遮光板很窄、挡光时间极短，这段里速度几乎不变。 明确：可认为是瞬时速度。遮光板越窄，越接近瞬时速度。这是光电门和打点计时器的一个区别——光电门直接给某位置的瞬时速度。 例（学案例3）　遮光板1 cm，挡光4.0 ms，求速度。v＝0.01÷(4.0×10⁻³)＝2.5 m/s，瞬时速度。 环节四　v-t图像（约13分钟） 过渡语：测出了不同时刻的速度，一堆数字看不出规律。像上一节把位置画成x-t图那样，把速度画成图。 讲授并演示：（播放描点连线动画）纵轴速度v、横轴时间t，把各组数据描成点，再连成光滑曲线，就是v-t图像。 师生活动：用教材图1-3-8的数据，学生跟着看点怎么描、线怎么连。教师在黑板上同步画一条。 问题5　这条曲线说明物体怎么运动？哪段加速、哪段减速？ 师生活动：学生读图。教师明确：图线上升=速度增大=加速，下降=速度减小=减速。这条前段加速、后段减速。 问题6（关键）　这条v-t图线，和上一节的x-t图线，有什么不一样？ 师生活动：先让学生说。教师并排画x-t和v-t两个坐标系。 明确：x-t图纵轴是位置，v-t图纵轴是速度。都不是运动轨迹。v-t图线上升是速度增大，不是位置升高。板书对比。 预设：学生把v-t图线上升当成"物体往高处走"——指纵轴，纵轴写的是速度v，图线高表示速度大。 环节五　当堂检测与小结（约5分钟） 师生活动：学生独立完成学案"当堂检测"4题，限时3分钟，教师报答案自批。若纸带计数点或v-t读图错误面广，下节课开头再补。 归纳：对照板书口头过一遍——两种计时器电源、50 Hz打点周期、光电门算瞬时速度、v-t图上升加速下降减速。 布置：课时作业A组必做、B组分层；实验单结合实验课或课后完成。预习第二章：v-t图线的斜率和面积各表示什么。 七、板书设计 【主板面·左：测速度】 1.3　速度（第二课时） 原理　v＝Δx÷Δt（Δt足够短→瞬时速度） 打点计时器　50 Hz→0.02 s一个点 　电磁：振针，8 V以下交流 　电火花：电火花，220 V交流 　点疏=快　点密=慢；隔4点=5个间隔=0.1 s 光电门　遮光板宽÷挡光时间=瞬时速度（板越窄越准） 【主板面·右：v-t图像】 纵v　横t　描点→连光滑曲线 上升=加速　下降=减速　水平=匀速 【v-t图纵轴是速度，≠x-t图（纵轴位置），都不是轨迹】 八、附：课堂预设 1．学生记反两种计时器电源——电磁8 V、电火花220 V，配对反复念。 2．学生把"隔4个点"数成4个间隔——手指数点，4点分5份。 3．学生认为光电门测平均速度——遮光板窄、时间短，当瞬时。 4．学生把v-t图线上升当位置升高——指纵轴是速度。 5．学生混淆v-t和x-t——并排画两个坐标系，标清纵轴。 6．时间不够时的取舍：纸带定量处理普通班可略；v-t图与x-t图的区分、光电门测瞬时速度不能压缩。 九、备教手记（课后填写） 这节课核对四件事。第一，两种计时器的电源，随机问两三个学生能否说对。第二，纸带"隔4个点"的时间间隔，有多少人算成0.08 s（错）而非0.1 s。第三，光电门测的是平均还是瞬时，纠错后再问一遍。第四，v-t图与x-t图的纵轴分别是什么，下课前问一句，全班能齐答，难点就算落住了。实验单若配合实验课使用，记下学生操作中的共性问题（先释放还是先通电、计数点怎么取）。 学科网（北京）股份有限公司 $