1.3 位置变化快慢的描述——速度(二)(共26张PPT) 高一物理人教版（2019）必修一 课件
文档属性
| 名称 | 1.3 位置变化快慢的描述——速度(二)(共26张PPT) 高一物理人教版（2019）必修一 课件 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 59.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-10-25 16:21:55 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
第一章 运动的描述
5
1.3 位置变化快慢的描述——速度(二)
2
理解v－t图像的含义，能根据实验数据绘制v－t图像，并会根据图像分析物体的速度随时间的变化.
3
知道用光电门测量瞬时速度的工作原理，会用测量数据计算瞬时速度.
1
会测量纸带的平均速度和瞬时速度，会记录和处理实验数据.
重点
重难点
纸带的获取
方法一：如图所示，用手拉通过打点计时器的纸带。
方法二：如图所示，把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，接通电源后让重物拉着纸带下落。
测量纸带的平均速度和瞬时速度
你知道如何来计算纸带运动的快慢吗？
0
1
2
3
D
G
E
则DG间的平均速度为
如图，如何测量DG间的平均速度？
通过打点计时器，纸带运动确定时间内的位移信息就被记录下来，据此可以计算纸带的运动速度
观察与思考
1.测量平均速度
测量平均速度
用刻度尺测出n个点之间的间距Δx，n个点之间的时间Δt＝(n－1)T.则平均速度
计算某些点间的平均速度，每隔0.1s计算一次平均速度
实验原理
合作探究
实验演示
观察与思考
极限思想
在实际测量中，是否所取的越短越好呢 为什么？
不是，如果所取两点间的距离过小，测量位移时的误差就会增大。所以，实际测量要在测量点附近选择合适的位移和时间。
2.测量瞬时速度
如何测量运动物体在某一时刻或某一位置（例如图中E点）的瞬时速度？
测量瞬时速度
实验原理
合作探究
取包含某一位置在内的一小段合适的位移，根据测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．
计算纸带上各计数点的瞬时速度，每隔0.06 s计算一次速度。
1.如图是实验中得到的一条纸带，从0点开始每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率是50 Hz)，依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，测得x1＝1.22 cm、x2＝2.00 cm，x3＝2.78 cm，x4＝3.62 cm，x5＝4.40 cm，x6＝5.18 cm.
(1)相邻两计数点间的时间间隔为T＝ s.
0.1
(2)计数点2、4之间的平均速度大小v24＝ m/s.
(3)打点计时器打下计数点3时，纸带的速度大小v3＝ m/s.
0.32
0.32
2.在某次实验中，某同学选出了一条点迹清晰的纸带，并取其中的A、B、C…G七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度对应的位置如图所示.(打点计时器所用电源频率为50 Hz)
(1)A点到D点的距离是 cm.
由毫米刻度尺读数方法可得，A点到D点的距离为4.10 cm.
4.10
(2)由实验数据可得A点与D点间的平均速度大小是 m/s；B点的瞬时速度是 m/s.(结果均保留两位有效数字)
0.14
0.13
速度—时间图像
速度—时间图像的获得：
用 表示时间t， 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
用 把这些点连接起来，
即得到v－t 图像，如图所示．
速度—时间图像的意义：直观表示物体运动的速度随时间变化的规律．
横轴
纵轴
平滑的曲线
观察与思考
速度——时间图像
1.在画v－t图像时，为什么不用折线连点而是用平滑的曲线呢？
思考与讨论
在实验过程中，用手拉动纸带，手的运动快慢并没有发生突变，因此用平滑的曲线连接各点，更接近实际的运动过程.
2.从v－t图像中我们可以获取哪些信息？
①由图像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，速度为正，表示物体的速度方向与规定的正方向相同；速度为负，表示物体速度方向与规定的正方向相反.
③由图像能看出物体是在加速运动还是在减速运动.
思考与讨论
用光电门测速度
观察与思考
如图所示，当滑块通过光电门时，光电计时器记录了遮光条通过光电门的时间，而遮光条的宽度d已知，且非常小.由于滑块通过光电门的时间Δt非常短，在这段时间内滑块的运动可以近似看作匀速直线运动，所以可认为遮光条通过光电门时的瞬时速度等于其通过光电门的平均速度，即v＝
实验演示
拓展方案
光电门测瞬时速度
位置变化快慢的描述 —速度（二）
测量纸带的平均速度和瞬时速度
光电门测瞬时速度
速度—时间图像
1.测量平均速度
2.测量瞬时速度
极限思想
误差分析
图像的意义
图像的获取
图像的分析
建坐标系
描点
连线（平滑的曲线）
获取速度信息
分析运动过程
工作原理（极限思想）
利用打点计时器计算平均速度
利用光电门测量瞬时速度
1.借助传感器与计算机测速度
如图所示是利用位移传感器测量速度的示意图.这个系统由发射器 A 和接收器B组成，发射器A能够发射红外线和超声波信号，接收器 B可以接收红外线和超声波信号.发射器 A固定在被测的运动物体上，接收器 B固定在桌面上或滑轨上，
运动方向
超声波
红外线
连接到计算机
拓展方案
测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲（即持续时间很短的一束红外线和一束超声波）.B 接收到红外线脉冲开始计时，接收到超声波脉冲停止计时.根据两者的时差和空气中的声速，计算机自动算出A 与B间的距离（红外线的传播时间可以忽略）.经过短暂的时间Δt后，传感器和计算机系统自动进行第二次测量，得到物体的新位置.
运动方向
超声波
红外线
连接到计算机
算出两个位置间的距离，即物体运动的位移,系统按照算出速度 ，显示在屏幕上.这样测出的速度是发射器A在时间内的平均速度.然而很短，通常设置为0.02 s，所以与 之比可以代表此刻发射器A（即运动物体）的瞬时速度.
运动方向
超声波
红外线
连接到计算机
拓展方案
2.利用频闪照相法分析计算物体的速度
频闪照相法是一种利用照相技术，每隔一定时间曝光一次，从而形成间隔时间相同的影像的方法.在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如，每隔0.1s闪光一次，即每秒闪光10次.当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置，通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片.
如图所示是照相机利用每秒闪光10次的频闪灯照明拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球间的时间间隔是0.1s，
这样便记录了小球运动的时间，而小球运动的位移可以用刻度尺量出.再根据 可计算出小球在某段位移内的平均速度.
第一章 运动的描述
5
1.3 位置变化快慢的描述——速度(二)
2
理解v－t图像的含义，能根据实验数据绘制v－t图像，并会根据图像分析物体的速度随时间的变化.
3
知道用光电门测量瞬时速度的工作原理，会用测量数据计算瞬时速度.
1
会测量纸带的平均速度和瞬时速度，会记录和处理实验数据.
重点
重难点
纸带的获取
方法一：如图所示，用手拉通过打点计时器的纸带。
方法二：如图所示，把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，接通电源后让重物拉着纸带下落。
测量纸带的平均速度和瞬时速度
你知道如何来计算纸带运动的快慢吗？
0
1
2
3
D
G
E
则DG间的平均速度为
如图，如何测量DG间的平均速度？
通过打点计时器，纸带运动确定时间内的位移信息就被记录下来，据此可以计算纸带的运动速度
观察与思考
1.测量平均速度
测量平均速度
用刻度尺测出n个点之间的间距Δx，n个点之间的时间Δt＝(n－1)T.则平均速度
计算某些点间的平均速度，每隔0.1s计算一次平均速度
实验原理
合作探究
实验演示
观察与思考
极限思想
在实际测量中，是否所取的越短越好呢 为什么？
不是，如果所取两点间的距离过小，测量位移时的误差就会增大。所以，实际测量要在测量点附近选择合适的位移和时间。
2.测量瞬时速度
如何测量运动物体在某一时刻或某一位置（例如图中E点）的瞬时速度？
测量瞬时速度
实验原理
合作探究
取包含某一位置在内的一小段合适的位移，根据测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．
计算纸带上各计数点的瞬时速度，每隔0.06 s计算一次速度。
1.如图是实验中得到的一条纸带，从0点开始每5个点取一个计数点(打点计时器的电源频率是50 Hz)，依照打点的先后依次编为1、2、3、4、5、6，测得x1＝1.22 cm、x2＝2.00 cm，x3＝2.78 cm，x4＝3.62 cm，x5＝4.40 cm，x6＝5.18 cm.
(1)相邻两计数点间的时间间隔为T＝ s.
0.1
(2)计数点2、4之间的平均速度大小v24＝ m/s.
(3)打点计时器打下计数点3时，纸带的速度大小v3＝ m/s.
0.32
0.32
2.在某次实验中，某同学选出了一条点迹清晰的纸带，并取其中的A、B、C…G七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度对应的位置如图所示.(打点计时器所用电源频率为50 Hz)
(1)A点到D点的距离是 cm.
由毫米刻度尺读数方法可得，A点到D点的距离为4.10 cm.
4.10
(2)由实验数据可得A点与D点间的平均速度大小是 m/s；B点的瞬时速度是 m/s.(结果均保留两位有效数字)
0.14
0.13
速度—时间图像
速度—时间图像的获得：
用 表示时间t， 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
用 把这些点连接起来，
即得到v－t 图像，如图所示．
速度—时间图像的意义：直观表示物体运动的速度随时间变化的规律．
横轴
纵轴
平滑的曲线
观察与思考
速度——时间图像
1.在画v－t图像时，为什么不用折线连点而是用平滑的曲线呢？
思考与讨论
在实验过程中，用手拉动纸带，手的运动快慢并没有发生突变，因此用平滑的曲线连接各点，更接近实际的运动过程.
2.从v－t图像中我们可以获取哪些信息？
①由图像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，速度为正，表示物体的速度方向与规定的正方向相同；速度为负，表示物体速度方向与规定的正方向相反.
③由图像能看出物体是在加速运动还是在减速运动.
思考与讨论
用光电门测速度
观察与思考
如图所示，当滑块通过光电门时，光电计时器记录了遮光条通过光电门的时间，而遮光条的宽度d已知，且非常小.由于滑块通过光电门的时间Δt非常短，在这段时间内滑块的运动可以近似看作匀速直线运动，所以可认为遮光条通过光电门时的瞬时速度等于其通过光电门的平均速度，即v＝
实验演示
拓展方案
光电门测瞬时速度
位置变化快慢的描述 —速度（二）
测量纸带的平均速度和瞬时速度
光电门测瞬时速度
速度—时间图像
1.测量平均速度
2.测量瞬时速度
极限思想
误差分析
图像的意义
图像的获取
图像的分析
建坐标系
描点
连线（平滑的曲线）
获取速度信息
分析运动过程
工作原理（极限思想）
利用打点计时器计算平均速度
利用光电门测量瞬时速度
1.借助传感器与计算机测速度
如图所示是利用位移传感器测量速度的示意图.这个系统由发射器 A 和接收器B组成，发射器A能够发射红外线和超声波信号，接收器 B可以接收红外线和超声波信号.发射器 A固定在被测的运动物体上，接收器 B固定在桌面上或滑轨上，
运动方向
超声波
红外线
连接到计算机
拓展方案
测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲（即持续时间很短的一束红外线和一束超声波）.B 接收到红外线脉冲开始计时，接收到超声波脉冲停止计时.根据两者的时差和空气中的声速，计算机自动算出A 与B间的距离（红外线的传播时间可以忽略）.经过短暂的时间Δt后，传感器和计算机系统自动进行第二次测量，得到物体的新位置.
运动方向
超声波
红外线
连接到计算机
算出两个位置间的距离，即物体运动的位移,系统按照算出速度 ，显示在屏幕上.这样测出的速度是发射器A在时间内的平均速度.然而很短，通常设置为0.02 s，所以与 之比可以代表此刻发射器A（即运动物体）的瞬时速度.
运动方向
超声波
红外线
连接到计算机
拓展方案
2.利用频闪照相法分析计算物体的速度
频闪照相法是一种利用照相技术，每隔一定时间曝光一次，从而形成间隔时间相同的影像的方法.在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如，每隔0.1s闪光一次，即每秒闪光10次.当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置，通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片.
如图所示是照相机利用每秒闪光10次的频闪灯照明拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球间的时间间隔是0.1s，
这样便记录了小球运动的时间，而小球运动的位移可以用刻度尺量出.再根据 可计算出小球在某段位移内的平均速度.