1.3 第2课时 测量纸带的平均速度和瞬时速度 速度—时间图像(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册（人教版)

该高中物理导学案聚焦测量纸带的平均速度和瞬时速度及速度—时间图像，通过指导学生安装使用打点计时器、处理纸带数据导入，衔接运动学基础概念，为后续学习提供实验与理论结合的学习支架。 资料以科学探究为核心，通过完整实验步骤、数据记录表及例题解析，帮助学生掌握瞬时速度测量原理和v-t图像应用，培养物理观念和科学思维，习题设计贴近实际问题，提升学生分析与解决问题的能力。

第2课时　测量纸带的平均速度和瞬时速度　速度—时间图像 1.学会安装和使用打点计时器。（科学探究） 2.掌握测量瞬时速度的原理，会用打出的纸带求瞬时速度。（科学探究） 3.理解速度—时间图像，会通过图像描述物体的运动。（物理观念） 知识点一　实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度 1.测量平均速度 （1）实验步骤 ①把打点计时器固定在桌子上。 ②把打点计时器的两个接线柱接到　　　电源上（电源频率为50 Hz，电磁打点计时器接约8 V低压交流电源，电火花计时器接220 V交流电源）。 ③启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后立即关闭电源。 ④从纸带上点迹清晰的某一点为起始点0，后面每5个点取一个计数点，分别用1、2、3……标出这些计数点，则两相邻计数点之间的时间间隔Δt＝　　　　s。 ⑤用刻度尺测量出各计数点到起始点的距离x。记录在表1中。 ⑥计算两相邻计数点间的位移Δx，同时记录对应的时间Δt。 表1　手拉纸带的位移和平均速度 位置 0 1 2 3 4 … x/m Δx/m Δt/s v/（m·s－1） （2）数据处理 根据Δx和Δt计算纸带在相邻两计数点间的平均速度v＝　　　　。 2.测量瞬时速度 （1）思路：取包含某一位置在内的一小段位移Δx，根据v＝算出这一段位移内的平均速度，用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度。如图所示，时间Δt越短，D、F两点间的　　　　速度越接近E点的　　　　速度，即vE＝　　　　。 （2）实验步骤 每隔0.06 s计算一次速度 ①选取一条点迹清晰便于分析的纸带； ②从纸带起始点0算起，后面每3个点取一个计数点； ③测量各计数点到起始点0的距离x，记录在表2中； ④计算相邻两计数点间的位移Δx，同时记录对应的时间Δt； ⑤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2中。 表2　手拉纸带各计数点的瞬时速度 位置 0 1 2 3 4 5 … x/m Δx/m Δt/s v/（m·s－1） （3）数据处理：运动物体在1，2，3，4，…各点的瞬时速度分别为v1＝，v2＝，v3＝，v4＝，… （4）注意事项 ①如果电源频率为50 Hz，在纸带上数出了n个点，那么，它们的间隔数是　　　　个，它们的总时间间隔为　　　　　 s。 ②使用打点计时器打点时，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适当快一些，以防点迹太密集。 ④打点计时器不能连续工作太长时间，打点完成后应立即关闭电源。 ⑤计算计数点的瞬时速度时，Δx、Δt应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间，即vn＝。 （2026·广东汕头高一期中）（1）电磁打点计时器接　　　　（选填“交流”或“直流”）电源，当频率是50 Hz时，打点计时器每隔　　　　秒打一个点。 （2）电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是　　　　（填选项字母）。 A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度 （3）在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，如图所示是小车拖动纸带用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为我们在纸带上所选的计数点，相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s，则BD段的平均速度及E点的瞬时速度分别为＝　　　　m/s；vE＝　　　　m/s（结果保留2位有效数字）。 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 知识点二　速度—时间图像 （阅读教材P24，完成下列填空） 1.速度—时间图像（v-t图像）：以　　　　为横轴，　　　　为纵轴，建立直角坐标系，根据测量数据在坐标系中描点，然后用　　　　　　把这些点连接起来，即得到物体运动的v-t图像。 2.v-t图像的意义：v-t图像非常直观地反映了速度随时间变化的情况，但它不是物体运动的　　　　。 1.速度—时间图像中的图线为曲线，则物体做曲线运动。（　　） 2.速度—时间图像能够描述任意时刻速度的大小和方向。（　　） 3.速度—时间图像某段时间内为平行于t轴的线段，表示该段时间内物体静止。（　　） 如图所示为一个物体沿某一条直线运动的v-t图像，思考下列问题。 （1）物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？物体在第2 s末的速度大小为多少？ （2）0～1 s和1～3 s物体分别做什么运动？ （3）物体运动的方向是否变化？哪个时刻发生变化？ 从v-t图像能获得的信息 1.可以从图像上直接读出某一时刻速度的大小。 2.可以从图像上直接判断速度的方向。若图像位于t轴的上方，表示物体向正方向运动；若图像位于t轴的下方，表示物体向负方向运动。 3.可以从图像上直观地看出速度随时间的变化情况。 4.纵轴截距的意义：表示初始时刻物体的瞬时速度。 5.如果两条图线相交，表示该时刻两物体的瞬时速度相同。 一物体沿某一方向做直线运动，其v-t图像如图所示。关于该物体的运动情况，下列说法正确的是（　　） A.当t＝1 s时，该物体距离出发点最远 B.当t＝2 s时，该物体回到出发点，运动方向改变 C.在0～2 s内，该物体运动方向不变，当t＝2 s时距离出发点最远 D.t＝2 s至t＝3 s时间内，速度均匀减小 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 在如图所示的v-t图像中，直线表示甲物体从A地向B地运动的v-t图像，折线表示同时开始运动的乙物体由静止从A地向B地运动的v-t图像。下列说法正确的是（　　） A.在t＝4 s时，甲、乙两物体速度大小相等、方向相同 B.在t＝4 s时，甲、乙两物体速度大小相等、方向相反 C.在0～2 s内，甲、乙两物体的速度都增大 D.在2～4 s内，乙物体处于静止状态 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　如图所示为某质点做直线运动的v-t图像，据此可知以下说法正确的是（　　） A.质点始终向同一方向运动 B.在运动过程中，质点运动方向发生变化 C.前2 s内质点做加速直线运动 D.后2 s内质点做减速直线运动 　借助传感器与计算机测速度 　　具体方法是：发射一束脉冲信号，测出从发射到折返的时间Δt1。则发射点到目标的距离x1＝v·Δt1，经过Δt时间再发射一束脉冲信号，测出从发射到折返的时间Δt2，则发射点到目标的距离x2＝v·Δt2，则汽车的速度（假设汽车正迎面匀速驶向测速仪）v＝＝，以判断汽车是否超速。 高速公路上常用位移传感器测车速，它的原理如图所示，汽车D向右匀速运动，不动的仪器C在某一时刻发射短暂的超声波脉冲，经过0.2 s接收到被汽车D反射回来的超声波；再经过很短的一段时间0.025 s后又发射一个短暂的超声波脉冲，发出后经过0.25 s再次接收到反射回来的信号。已知超声波传播的速度为340 m/s，结果均保留三位有效数字。 （1）计算汽车第一次接收到超声波脉冲时到仪器C的距离。 （2）计算汽车先后两次接收到超声波脉冲的时间间隔。 （3）计算汽车行驶的速度大小。 尝试解答 完成课后作业　第一章　3.　第2课时 答案 第2课时　测量纸带的平均速度和瞬时速度　速度—时间图像 知识点一 1.（1）②交流　④0.1　（2）　2.（1）平均　瞬时　 （4）①（n－1）　（n－1）×0.02 【例1】　（1）交流　0.02　（2）AB　（3）0.21　0.31 解析：（1）打点计时器接交流电源。当频率是50 Hz时，打点计时器的打点时间间隔为T＝＝0.02 s。 （2）可以从纸带上直接得到的物理量是时间间隔和位移，故选A、B。 （3）BD段的平均速度为 ＝＝≈0.21 m/s E点的瞬时速度为 vE＝＝≈0.31 m/s。 知识点二 自主学习 1.时间t　速度v　平滑的曲线　2.轨迹 易错辨析 1.×　2.√　3.× 课堂互动 探究 　提示：（1）静止开始运动　10 m/s （2）0～1 s物体做加速运动，1～3 s物体做匀速运动。 （3）变化；0～4 s沿正方向运动，4～5 s沿负方向运动；在第4 s末运动方向发生改变。 【例2】　C　由题图可知，当t＝1 s时，该物体速度最大，当t＝2 s时，物体的速度减为0，此时距离出发点最远，运动方向改变，A、B错误，C正确；t＝2 s至t＝3 s时间内，物体沿负方向运动，速度均匀增大，D错误。 【例3】　A　在t＝4 s时，甲、乙的图像相交，说明此时速度大小相等且均为正值，则两物体速度方向相同，选项A正确，B错误；在0～2 s内，甲物体的速度减小，乙物体的速度增大，选项C错误；在2～4 s内，乙物体速度大小不变，做匀速直线运动，选项D错误。 即学即练 　B　由v-t图像知，质点的速度由负值变正值，因此速度方向发生变化，故A项错误，B项正确；前2 s内负方向上速度减小，做减速直线运动，后2 s内速度正向增大，做加速直线运动，故C、D项错误。 【提能驿站】 【典例】　（1）34.0 m　（2）0.250 s　（3）122 km/h 解析：方法一　（1）汽车第一次接收到超声波脉冲时到仪器C的距离为x1＝v声·＝34.0 m。 （2）汽车先后两次接收到超声波脉冲的时间间隔为 Δt＝＋t＋＝0.250 s。 （3）汽车行驶的速度大小为 v＝＝34 m/s≈122 km/h。 方法二　作出超声波的位置—时间图像，如图所示 汽车先后两次接收到超声波脉冲的时间间隔为Δt＝（0.1＋0.025＋0.125）s＝0.250 s 汽车第一次接收到超声波脉冲时到仪器C的距离为x1＝×340 m/s＝34.0 m 汽车第二次接收到超声波脉冲时到仪器C的距离为x2＝×340 m/s＝42.5 m， 汽车行驶的速度大小为v＝＝34 m/s≈122 km/h。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $