第1章 4 实验：用打点计时器测量小车的速度（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高一物理必修第一册分层练习（教科版）

该高中物理课件围绕“用打点计时器测量小车的速度”实验展开，涵盖打点计时器使用、瞬时速度测量等核心知识点。课堂从实验器材安装（固定打点计时器、纸带穿限位孔等）和操作步骤（先通电后拉车）切入，逐步过渡到用平均速度近似瞬时速度，再到数据处理（选计数点、测距离、算速度）和v-t图像绘制，构建操作-原理-应用的学习支架。 其亮点在于知识辨析环节通过“先拉车还是先通电”“点迹密集与速度关系”等问题引导学生质疑反思，体现科学探究的问题要素与科学思维的质疑创新。数据处理强调一次测量减小误差、v-t图像直观呈现速度变化，落实科学思维的模型建构。学生能提升实验操作与数据处理能力，教师可借助清晰流程和易错点解析提高教学效率。

4　实验:用打点计时器测量小车的速度 知识 清单破 1.实验器材 小车、附有滑轮的长木板、打点计时器、纸带、细绳、刻度尺、坐标纸。 2.实验操作 (1)安装实验器材。把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一边,纸带前端固定在小车后部, 然后让纸带穿过打点计时器的限位孔,压在复写纸下,小车前端的细绳穿过定滑轮垂下,如图 所示。 知识点 1 练习使用打点计时器 第1讲　描述运动的基本概念   (2)使小车在木板上保持静止,并靠近打点计时器,打点时应先接通电源,待打点计时器稳定工 作后,用手拉动细绳,使小车沿木板做直线运动。待小车运动约一半距离时,松开手,使小车依 靠惯性继续运动,直到左端。纸带上会留下一系列点迹,如图所示。   第1讲　描述运动的基本概念 　　根据上图用刻度尺量出O、C间的距离Δx和时间间隔Δt,算出O、C间的平均速度 =  。用这个速度可以近似地表示O点的瞬时速度,如果选择的Δt再小一些(如O、A之间 或O、B之间),用平均速度代表O点的瞬时速度会更准确些。依此方法分别算出vA、vB、vC、 vD、vE。 知识点 2 用打点计时器测瞬时速度 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.小明在练习使用打点计时器时,先拉动小车,后接通电源。这种做法正确吗? 2.电磁打点计时器和电火花打点计时器使用的都是220 V交流电源吗? 3.如果用打点计时器打出的纸带上的点迹分布不均匀,那么,点迹密集的地方表示运动的速度 较大还是较小? 4.采集数据时,用刻度尺逐段测量相邻计数点间的距离可减小误差。这种说法正确吗? 1.不正确。应先接通电源,待打点稳定后,再拉动小车。 2.不是。电磁打点计时器使用的是6 V交流电。 3.较小。由于每相邻两点间的时间间隔相同,点迹密集的地方,相邻两点间的位移小,则表示 运动的速度较小。 4.不正确。采集数据时,先测量出各个计数点到计时零点的距离,再计算出相邻的两个计数点 间的距离。 提示 提示 提示 提示 第1讲　描述运动的基本概念 1.实验数据处理 (1)用打点计时器测量瞬时速度 ①选取一条点迹清晰便于分析的纸带。 ②从能够看清的某个点开始,每隔四个点或每五个点取一个计数点,每相邻两个计数点间的 时间间隔T=0.1 s。在纸带上用O、A、B、C、D、…标出这些“计数点”,如图所示。依次 测出相邻计数点之间的距离x1、x2、x3、x4、…。   关键能力 定点破 定点 实验数据的处理 第1讲　描述运动的基本概念 ③A、B、C、D、…各点的瞬时速度分别为: vA= 、vB= 、vC= 、…。 (2)用图像表示速度 ①用横轴表示时间t,纵轴表示速度v,建立直角坐标系。根据测量的数据在坐标系中描点,然 后用平滑的曲线把这些点连接起来,即得到如图所示的v-t图像。   ②v-t图像的意义 v-t图像能非常直观地反映速度随时间变化的情况。 第1讲　描述运动的基本概念 2.注意事项 (1)利用平均速度来代替计数点的瞬时速度会产生系统误差。为减小此种误差,应取以计数 点为中心的较小位移Δx来求平均速度。 (2)测量计数点间的距离x会产生偶然误差。减小此误差的方法是一次测量完成,即一次测出 各计数点到起始计数点O的距离,再分别计算出各计数点间的距离。 (3)求两点间的时间Δt易出错。连续n个点间的时间间隔为Δt=(n-1)×0.02 s,而非Δt=n×0.02 s。 第1讲　描述运动的基本概念 $