第1章 3 位置变化快慢的描述——速度 第2课时 练习使用打点计时器 测量纸带的平均速度和瞬时速度(PPT课件)-【满分思维】2026-2027学年高中物理必修第一册配套课件（人教版）

该高中物理课件聚焦“速度”第2课时，核心内容为打点计时器使用、纸带平均速度与瞬时速度测量及v-t图像绘制。通过实验操作导入，衔接速度概念，以纸带数据处理为支架，构建理论与实践的联系。 其亮点在于以科学探究为主线，详细的实验步骤（器材选择、操作规范）培养学生动手能力，结合科学思维（v-t图像分析、误差讨论）提升逻辑推理，如光电门测速度实例体现创新。分层习题巩固知识，学生提升实验与分析能力，教师可高效开展探究教学。

3 位置变化快慢的描述——速度 1 第2课时 练习使用打点计时器 测量纸带的平均速度和瞬时速度 2 学习任务一 测量纸带的平均速度和瞬时速度 学习任务二 速度—时间图像 素养提升 随堂巩固 ◆ 课后习题 ◆ 新课探究 3 学习任务一 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)、约<m></m>交变电源(电火花计时器使用<m></m>交 变电源)、复写纸(或墨粉纸盘)、导线若干、刻度尺、纸带、坐标纸. 2.实验步骤 (1)使用打点计时器获得<m></m>条纸带. (2)选择一条点迹清晰便于分析的纸带，测出纸带从打第1个点到打第<m></m>个点的运 动时间<m></m>. (3)用刻度尺测量第1个点到第<m></m>个点间的位移<m></m>. 学习任务一 4 3.数据处理 (1)若电源频率为<m></m>，打点计时器每隔<m></m>打一次点. (2)求解平均速度：如图所示，数出<m></m>个点，用刻度尺测出第一个点到第<m></m>个点的 距离<m></m>，则平均速度<m></m>. 学习任务一 5 (3)粗略计算瞬时速度:如图所示,点的瞬时速度近似用求解.注意 越 小，、点离点越近，算出的平均速度越接近 点的瞬时速度. 学习任务一 6 4.注意事项 (1)注意观察相邻计数点间的打点时间间隔；常见每隔<m></m>(五个打点时间间隔) 取一个计数点； (2)先启动电源再拉动纸带，手拉动纸带时速度应快一些，以防止点迹太密集. (3)计算某计数点的瞬时速度时，<m></m>、<m></m>应取此计数点前、后两个点之间的位移 和时间，即<m></m>，算出的平均速度更接近此计数点的瞬时速度. 学习任务一 7 例1 打点计时器所用电源的频率为 ，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻 度尺测量的情况如图所示，则纸带在、间的平均速度为_____，在、 间 的平均速度为_____.点的瞬时速度更接近_____ .(结果均保留两位小数) 0.35 0.42 0.35 [解析] 由题意知，相邻两点间的时间间隔为，、 间的距离为 ，、间对应的时间为，、 间的距 离为，、 间对应的时间为 ，由公式 得 ， .点的瞬时速度更接近、 间的平均速度. 学习任务一 8 学习任务二 速度—时间图像 ［科学思维］ 用横轴表示时间,纵轴表示速度 ,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,即得到物体运动的 图像. 学习任务二 9 (1) 图像非常直观地反映了速度随时间变化的情况. (2) 图像中的图线不是物体运动的轨迹. (3)图像中 的正负表示速度方向与规定正方向(或默认初速度方向)是相同还 是相反. 学习任务二 10 例2 如图是物体做直线运动的 图像，由图可知，该物体( ) A.第内和第 内的运动方向相反 B.第 内静止不动 C.第内和第 内的运动方向相反 D.第末和第 末的速度相同 [解析] 物体在第内和第内图线都在 轴上方，故运动方向相同，故A错 误；第内速度保持不变，物体做匀速运动，故B错误；第内速度为正，第 内速度为负，故C正确；第末和第 末速度大小相等，方向相反，故D错误. √ 学习任务二 11 【要点总结】 <m></m>图像的应用 (1)由 图像直接读出任一时刻所对应的速度. (2)可以从图像上直接判断速度的方向；图像位于 轴上方，表示物体向 正方向运动；图像位于 轴下方，表示物体向负方向运动. (3)如图所示， 图像中两条图线的交点表示两个物体在该时刻具有相同的 速度. 注意： 图像只能表示直线运动，速度有正、负两个方向. 学习任务二 12 测速度的其他方法——光电门测速度 光电门测速度的基本原理是利用遮光板通过光电门很短的时间内的平均速度近 似等于瞬时速度.如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的 数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为<m></m>，通过第二个光电门的 时间为<m></m>，已知遮光板的宽度为<m></m>，可以求出滑块通过第一个光电门和第二个 光电门的速度大小分别为<m></m>和<m></m>. 素 养 提 升 13 示例 光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示, 、分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从、 间通过时,光电计时 器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来.图乙中 是水 平桌面, 是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电 门,与之连接的两个光电计时器没有画出,长木板顶端 点悬有一铅锤,实验时,让 滑块从长木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 和.用仪器测量出滑块的宽度为 . 素 养 提 升 14 (1) 滑块通过光电门1时的速度____,滑块通过光电门2时的速度 ___ .(结果均保留两位有效数字) [解析] 滑块通过光电门1时的速度 ,滑块通过 光电门2时的速度 . 素 养 提 升 15 (2) 由此测得的瞬时速度和 只是近似值,它们实质上是通过光电门1和2的 __________.要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将滑块的宽度______ (选填“减小”或“增大”)一些. 平均速度 减小 [解析] 瞬时速度和 是通过平均速度近似计算得来的.要使瞬时速度的测量值 更接近真实值,可将滑块的宽度减小些. 素 养 提 升 16 1.(测量纸带的平均速度和瞬时速度)在实验中，某同学得到一条打点清晰的纸带 如图所示，要求测出点的瞬时速度.本实验采用包含 点在内的一段间隔中的 平均速度来粗略地代表 点的瞬时速度，下列几种方法中最准确的是 (电源频率为 )( ) A.， B.， C.， D.， [解析] 求 点的瞬时速度，最准确的应是用包含该点且与该点相邻的两点之间 的平均速度来表示.、间的时间间隔应为 ，D正确. √ 随 堂 巩 固 17 2.(速度—时间图像)(多选)甲、乙两物体的 图像如图所示，则( ) A.甲、乙两物体都做匀速直线运动 B.甲、乙两物体若在同一直线上，就一定会相遇 C.甲的速率大于乙的速率 D.甲、乙两物体即使在同一直线上，也不一定会相遇 [解析] 由图像可知，两物体的速度都不变，均做匀速直线运动，且甲的速率大 于乙的速率，横轴以上速度为正，横轴以下速度为负，所以两物体运动方向相 反，可能相向运动，也可能相背运动，不一定会相遇，A、C、D正确，B错误. √ √ √ 随 堂 巩 固 18 课后习题 19 知识点一 测量纸带的平均速度和瞬时速度 1.在“测量纸带的速度”的实验中，得到如图所示的纸带，其中、、、、、 、 为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为，、、、、、分别为 、 、、、、的长度，下列用来计算打 点时纸带速度的表达式中误差最 小的是( ) A. B. C. D. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 20 [解析] 某点的瞬时速度可以用该点为中间时刻的一段时间内的平均速度大小来 代替， ，而且所选时间段越短，误差越小，B正确. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 21 2.(4分)一打点计时器所用电源频率是，如图所示，纸带上的 点先通过计 时器，、间历时_____，位移为________ ，这段时间内纸带运动的平均速 度为____；段内的平均速度为_____ . 0.04 0.7 0.76 [解析] 电源的频率是，则打点计时器打点的时间间隔是，、 间历 时，位移 ，这段时 间内的平均速度； 段内的平均速度 . 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 22 3.(6分)在测定速度的实验中，使用打点计时器测小车的速度，打点计时器所用 电源频率为 ，实验得到的一条纸带如图所示，0、1、2、3、4是选取的计 数点，每相邻两计数点间还有3个打出的点没有在图上标出.图中还画出了实验 时将毫米刻度尺靠在纸带上进行测量的情况，图中所给的测量点的读数分别是 _________、_________、_________和_________.1、3两点间的平均速度是 ______,1、4两点间的平均速度是______,2点的速度更接近______ . 0.625 0.725 0.625 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 23 [解析] 由毫米刻度尺可读出0、1、3、4点的读数分别是、 、 、.相邻两计数点间的时间间隔 ，由读 数可得1、3两点间和1、4两点间的位移大小分别是 ， ，则1、3两点间和1、4两点间的平均速 度分别是 ， ，1、3两 点更接近2点，故2点的瞬时速度更接近1、3两点 间的平均速度 . 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 24 知识点二 速度—时间图像 4.某物体运动的 图像如图所示,则其( ) A.做往复运动 B.做匀速直线运动 C.朝某一方向做直线运动 D.以上说法均不正确 [解析] 由于 的大小随时间先增大后减小,再增大又减小,所以 该运动不是匀速直线运动,选项B错误;由于 的方向始终不变,所以物体始终朝某 一个方向做直线运动,选项A、D错误,选项C正确. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 25 5.如图所示为某物体做直线运动的速度—时间图像，关于物体在 内的运动 情况，下列说法正确的是( ) A. 内物体做匀速直线运动 B. 内物体保持静止 C.内和 内物体的运动方向不同 D.末物体的速度大小为 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 26 [解析] 内物体的速度随时间不断增大，物体的运动不是匀速直线运动，A 错误；内物体以的速度做匀速直线运动，B错误； 内物体的 速度均为正值，因此在 内物体一直沿正方向运动，运动方向没有变化，C 错误；末物体的速度大小为 ，D正确. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 27 6.一可视为质点的物体沿东西方向的水平线做直线运动，取向东为正方向，其 速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是( ) A.末，物体的速度为 B. 内，物体处于静止状态 C. 内，物体速度方向向西，做加速运动 D. 内，物体速度方向向东，做加速运动 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 28 [解析] 由题图知，末，物体的速度为，选项A错误； 内，物体 做匀速直线运动，速度不为零，选项B错误；取向东为正方向， 内，物体 的速度为负值，且绝对值在增大，可知 内，物体速度方向向西，做加速 运动，选项C正确； 内，物体的速度为负值，且绝对值在减小，则 内，物体速度方向向西，做减速运动，选项D错误. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 29 7.如图所示，这是用手拉动纸带通过打点计时器得到的点迹，已知打点计时器 所使用电源的周期为，要计算打点计时器打 点时纸带的瞬时速度，下列做法 中误差最小的是( ) A.测量出、两点间的距离，利用平均速度的公式，得出 B.测量出、两点间的距离，利用平均速度的公式，得出 C.测量出、两点间的距离，利用平均速度的公式，得出 D.测量出、两点间的距离，利用平均速度的公式，得出 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 30 [解析] 由平均速度的定义式可知，当 无限趋近于零时，平均速度就等 于瞬时速度.所以时间越短，平均速度越接近于瞬时速度，误差越小，D正确， A、B、C错误. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 31 8.(6分) (1) (3分)在做“用打点计时器测速度”的实验时，要用到打点计时器，打点计时 器是一种计时仪器，其电源频率为 ，常用的“电磁打点计时器”使用的电压 是约的________(选填“直流电”或“交流电”)，它每隔_____ 打一个点. 交流电 0.02 [解析] 电磁打点计时器的工作电压是约为 的交流电.打点时间间隔为交流电 的频率的倒数，当电源的频率是时，打点周期是 . 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 32 (2) (3分)用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于 时，如果仍按 的时间间隔打一个点计算，则测出的速度数值将比物体的真实速度数值 ______(选填“偏大”或“偏小”). 偏大 [解析] 当交流电的频率低于时，打点计时器打一次点的时间间隔 将大于 ，利用公式计算时，取 时比真实值偏小，因此测出的速度将 比真实值偏大. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 33 9.(6分)用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度.如图所示，滑 块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过 光电门1的时间为，通过光电门2的时间为 ，已知遮光条 的宽度为，则滑块通过光电门1的速度大小为_____ ，通过光电门2的 速度大小为_____ .(结果均保留两位有效数字) 0.10 0.27 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 34 [解析] 由于滑块经过光电门时遮光条的挡光时间较短，所以滑块经过光电门的 速度大小可用遮光条挡光时间内的平均速度大小表示.经过光电门1的速度大小 ，经过光电门2的速度大小 . 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 35 10.甲、乙两物体沿同一直线运动，其运动过程的 图像如图所示，则以下说 法正确的是( ) A.时刻之前乙在甲前面， 时刻之后乙在甲后面 B.甲、乙在时刻之前运动方向相反， 时刻之后运动方 向相同 C. 时刻两物体到达同一位置 D. 时刻甲、乙两物体的速度相同 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 36 [解析] 甲、乙两物体沿同一直线运动，由于出发点位置关系未知，因此不能确 定它们在时刻前后的位置关系，A错误；在 图像中，速度的正负表示运 动方向，由题图可知，在 时刻前后甲、乙两物体的速度均为正，因此它们的 运动方向相同，B错误；时刻甲、乙两物体的 图线相交，说明该时刻甲、 乙两物体的速度相同，但不一定到达同一位置，C错误，D正确. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 37 11.(10分)如图所示的、、 三条纸带，是某同学练习使用打点计时器时得到 的纸带(纸带的左端连接小车)，电源频率为 . 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 38 (1) (5分)从点迹的分布情况可以断定：纸带___是匀速通过打点计时器的，纸带 ___是越来越快的，纸带___是开始越来越快，后来又越来越慢的.(均选填“”“ ” 或“ ”) A B C [解析] 打点计时器打点的时间间隔相同，若纸带做匀速运动，则打出的点间距 是相等的，若纸带做加速运动，则打出的点间距越来越大，若纸带做减速运动 时，则打出的点间距越来越小，由此可知，纸带 是匀速通过打点计时器的， 纸带是越来越快的，纸带 是开始越 来越快后来又越来越慢的. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 39 (2) (5分)图中纸带 是舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计 数点，标以1、2、3、4、5，那么相邻两个计数点之间的时间间隔为____ .各计 数点之间的距离如图所示，则小车通过“1”计数点的速度大小______ ， 通过“3”计数点的速度大小_____ . 0.1 0.135 0.18 [解析] 两计数点间的时间间隔 ，通过“1”计数点的速度大小可用0、2计 数点间的平均速度大小表示，则有 .同理可得， 通过“3”计数点的速度大小 . 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 40 $