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 (Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中物理必修第一册学生用书（人教版）

本讲义聚焦练习使用打点计时器测量纸带平均速度和瞬时速度、构建速度—时间图像这一核心知识点，系统梳理从实验器材准备、步骤规范（如先启动电源再拉纸带）、数据处理（平均速度计算、瞬时速度近似方法）到v-t图像解读的完整脉络，形成从实验操作到图像分析再到光电门测速度拓展应用的学习支架。 该资料以科学探究为核心，通过实验注意事项培养严谨操作习惯，数据处理环节渗透科学推理（如用近邻点平均速度近似瞬时速度），v-t图像构建体现模型建构思维，例题（如纸带速度计算、v-t图像运动方向判断）与练习题结合生活实例，课中辅助教师引导学生实验与分析，课后帮助学生巩固运动观念和科学探究能力，有效查漏补缺。

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 例1　0.35　0.42　0.35 [解析] 由题意知,相邻两点间的时间间隔为0.02 s,A、C间的距离为14.0 mm=0.014 0 m,A、C间对应的时间为2×0.02 s=0.04 s,A、D间的距离为25.0 mm=0.025 0 m,A、D间对应的时间为3×0.02 s=0.06 s,由公式v=得vAC= m/s=0.35 m/s,vAD= m/s≈0.42 m/s.B点的瞬时速度更接近A、C间的平均速度. 例2　C　[解析] 物体在第1 s内和第3 s内v⁃t图线都在t轴上方,故运动方向相同,故A错误;第2 s内速度保持不变,物体做匀速运动,故B错误;第3 s内速度为正,第4 s内速度为负,故C正确;第2 s末和第4 s末速度大小相等,方向相反,故D错误. 素养提升 示例　(1)1.2　3.0　(2)平均速度　减小 [解析] (1)滑块通过光电门1时的速度v1== m/s=1.2 m/s,滑块通过光电门2时的速度v2== m/s=3.0 m/s. (2)瞬时速度v1和v2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. 随堂巩固 1.D　[解析] 求D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.C、E间的时间间隔应为0.04 s,D正确. 2.ACD　[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. 学科网（北京）股份有限公司 $ 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 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8 V交变电源(电火花计时器使用220 V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3~5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n个点的运动时间Δt. (3)用刻度尺测量第1个点到第n个点间的位移Δx. 3.数据处理 (1)若电源频率为50 Hz,打点计时器每隔T=0.02 s打一次点. (2)求解平均速度:如图所示,数出n个点,用刻度尺测出第一个点到第n个点的距离Δx,则平均速度=. (3)粗略计算瞬时速度:如图所示,C点的瞬时速度近似用vC=求解.注意Δt越小,A、B点离C点越近,算出的平均速度越接近C点的瞬时速度. 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0.1 s(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,Δx、Δt应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间,即vn=,算出的平均速度更接近此计数点的瞬时速度. 例1 打点计时器所用电源的频率为50 Hz,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A、C间的平均速度为　　　　m/s,在A、D间的平均速度为　　　　m/s.B点的瞬时速度更接近　　　　m/s.(结果均保留两位小数)  学习任务二　速度—时间图像 [科学思维] 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,即得到物体运动的v⁃t图像. (1)v⁃t图像非常直观地反映了速度随时间变化的情况. (2)v⁃t图像中的图线不是物体运动的轨迹. (3)v⁃t图像中v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. 例2 如图是物体做直线运动的v⁃t图像,由图可知,该物体 (　) A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反 B.第2 s内静止不动 C.第3 s内和第4 s内的运动方向相反 D.第2 s末和第4 s末的速度相同 [反思感悟] 　   【要点总结】 v⁃t图像的应用 (1)由v⁃t图像直接读出任一时刻所对应的速度. (2)可以从v⁃t图像上直接判断速度的方向;图像位于t轴上方,表示物体向正方向运动;图像位于t轴下方,表示物体向负方向运动. (3)如图所示,v⁃t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:v⁃t图像只能表示直线运动,速度有正、负两个方向. 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Δt1,通过第二个光电门的时间为Δt2,已知遮光板的宽度为d,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v1=和v2=. 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,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b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MN是水平桌面,Q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P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1.0×10-2 s和4.0×10-3 s.用仪器测量出滑块的宽度为d=1.20 cm. 　 (1)滑块通过光电门1时的速度v1=　　　m/s,滑块通过光电门2时的速度v2=　　　　m/s.(结果均保留两位有效数字) (2)由此测得的瞬时速度v1和v2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.  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D点的瞬时速度.本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,下列几种方法中最准确的是(电源频率为50 Hz) (　) A.=vD,Δt1=0.14 s B.=vD,Δt2=0.06 s C.=vD,Δt3=0.1 s D.=vD,Δt4=0.04 s 2.(速度—时间图像)(多选)甲、乙两物体的v⁃t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 学科网（北京）股份有限公司 $