第1章 3.2 实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第一册关键能力提升同步学案（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”，通过问题导入引导学生思考测量速度需测的物理量，衔接上节课打点计时器知识，以“思考与讨论”搭建从平均速度到瞬时速度的学习支架。 资料突出科学探究与科学思维，通过实验操作培养数据处理能力，结合典例与对标训练强化数形结合思想，助力学生建立v-t图像的物理观念，提升分析解决问题的关键能力，适合课堂教学与自主学习。

3 位置变化快慢的描述—速度 课时2　实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度 速度—时间图像 【定标—核心素养】 关键能力与核心素养 考情揭秘 直击能力 定标素养 基本考查点 打点纸带的处理； v-t图像的理解及应用； 其他常见测速原理及计算 1. 能在具体的问题中辨析识别平均速度和瞬时速度的概念，具备信息获取能力； 2. 有数形结合的思想，具备利用数学图像解决物理问题的能力； 3. 具备将极限思想应用于实验探究的科学思维能力； 4. 具备对实验进行观察和分析的能力，具备依据数据进行评估、推理的能力； 5. 有团队协作能力，能准确表达自己对纸带处理思想方法的理解，具备语言组织、表达和交流反思能力。 1. 建立物理观念，理解v-t图像的含义，能应用v-t图像解决实际问题； 2. 会正确使用打点计时器测量平均速度和瞬时速度，能根据实验数据绘制v-t图像，具备科学探究素养； 3. 能根据v-t图像推理分析物体运动速度随时间的变化规律； 4. 培养如实记录数据、实事求是探究的态度和精神，建立科技发展的自我责任意识。 重点及难点 通过实验测量速度； 描绘v-t图像的方法 题型及难度 选择题、实验题或 综合题中图像处理方法的应用， 难度中等 【本课时主要内容】 实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度 速度—时间图像 知识导航　用刻度尺测量　计数点个数　平均速度　中间时刻　时间t　速度v　随时间　时刻　初速度　相等　相同　相反　快慢　位移 探究1　实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度 【问题导入】 如果想测量一个物体运动的速度，需要测量哪些物理量？你能否设计一个实验方案？ 能否利用上节课学习的打点计时器来测量运动物体的速度？ 【思考与讨论】 （1） 纸带记录的基本数据是什么？ （2） 如何测平均速度？ （3） 某位置的瞬时速度如何描述？ （4） 怎样减小测量误差？ 典例1 1(教材改编题)(1) 如图甲所示,某兴趣小组利用打点计时器来研究一电动玩具车的运动情况,下列纸带中左侧点为先打下的点,则记录了小车做减速运动的是　　　　.  典例1 A. B. C. D. (2) 图乙是某次实验中一条纸带上截取的一段,在连续打出的点上依次标记a、b、c、d四个点,则c点的读数为　　　　cm.已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,则在打下c点时,小车的瞬时速度为　　　　m/s(计算结果保留3位有效数字).  典例1 (3) 某学生用电火花计时器进行速度的测量.如果用它测量时,实验者不知工作电压的频率变为60 Hz,仍按50 Hz的频率计算,这样算出的速度值与物体速度的真实值相比是　　　　(选填“偏大”或“偏小”)的.  必备知识　打点纸带的处理. 关键能力　 【答案】（1）B （2） 7.40 0.625 （3）偏小 【解题思路】 （1） （2） (3) 在进行纸带数据的计算时,应注意以下几点: 1. 弄清纸带中已知的是计时点还是计数点,若是计数点,则相邻计数点间的时间间隔是多少. 2. 弄清题中已知的距离是相邻计数点间的距离还是每个计数点到第一个计数点间的距离,若是后者应换算成相邻计数点间的距离再代入公式计算. 3. 计算时注意单位的转化. 4. 注意题中要求保留几位有效数字. 对标训练1 如图甲所示为一次记录小车向左运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s. 对标训练1 (1) 根据纸带计算:AE段的平均速度vAE=　　　　m/s,AC段的平均速度vAC=　　　　m/s.  (2) 根据纸带计算各点的瞬时速度:vD=　　　　m/s,vC=　　　　m/s,vB=　　　　m/s.以A点为计时起点,在如图乙所示坐标系中作出小车的v-t图像.  【答案】（1） 1.76 0.92 （2） 2.60 1.76 0.92 【解题思路】 (1) (2) 对标训练2 2(教材改编题)可以用位移传感器测量速度,如图所示,位移传感器工作时由装置c发出短暂超声波脉冲,脉冲被运动物体反射后又被装置c接收,通过发射与接收的时间差和超声波的速度可以计算出被测物体运动的平均速度.若被测物体正远离装置c,已知第一次发射和接收超声波脉冲的时间间隔为t1,第二次发射和接收超声波脉冲的时间间隔为t2,两次脉冲发出的时间间隔为t3,超声波在空气中的速度为v,则下列说法不正确的是 (　　) 对标训练2 A. 第一次发射的超声波到达被测物体时,被测物体到装置c的距离为 B. 第二次发射的超声波到达被测物体时,被测物体到装置c的距离为 C. 被测物体的平均速度为 D. 被测物体的平均速度为 【答案】 C 【解题思路】 易错提醒 要分清计数点和纸带上实际打点的区别与联系. 探究2 速度—时间图像 【问题导入】 1. 上节课我们绘制了位移—时间图像，能否用类似的方法绘制速度—时间图像？ 2. 除了分析纸带打点可以绘制速度—时间图像之外，你还有什么其他方法绘制图像？ 展示图片 利用分体式位移传感器把物体运动的位移位移、时间转换成电信号，经过计算机的处理，可以立刻在屏幕上显示物体运动的速度，自动绘制出物体运动的 v-t 图像。 【思考与讨论】 （1） 类比于位移—时间图像，速度—时间图像的物理意义是什么？ （2） 如何从速度—时间图像中读取物体的运动？你能从图像中获取哪些信息？ （3） v-t图像是不是物体的运动轨迹？ 典例2 某同学操控无人机从地面起飞,沿竖直方向做直线运动.前5 s内的v-t 图像如图乙所示,下列对无人机在此段时间内运动的说法正确的是 (　　) 　典例2 A. 无人机在1 s末到达最高点 B. 0~1 s无人机做匀速直线运动 C. 无人机在4 s末速度最小 D. 无人机上升的最大高度为6 m 必备知识　v-t图像的理解和应用. 关键能力　 【答案】D 【解题思路】 v-t图像的信息总结: 1. 由图像纵坐标能看出每一时刻对应的瞬时速度. 2. 由图像能看出速度方向(如图所示),图线1、3、5表示物体的速度方向与规定的正方向相同,速度为正;图线2、4表示物体的速度方向与规定的正方向相反,速度为负. 3. 可判断物体的运动性质:① 图线平行于t轴表示做匀速运动,图线1、2分别表示向正、负方向做匀速运动;② 图线3表示向正方向做加速运动,图线4表示向负方向做加速运动,图线5表示沿正方向做减速运动. 对标训练3 如图所示是物体做直线运动的v-t图像.由图可知,该物体 (　　) 　对标训练3 A. 第1 s内和第3 s内的运动方向相反 B. 第3 s内和第4 s内的运动方向相反 C. 第1 s内和第4 s内的位移大小不相等 D. 0~2 s和0~4 s内的平均速度大小相等 【答案】B 【解题思路】 易错提醒 要理解x-t图像和v-t图像的联系与区别. 学科网（北京）股份有限公司 $