1.3 课时2 测量纸带的平均速度和瞬时速度 课件 （共20张PPT）2024-2025学年高一物理人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 1.3 课时2 测量纸带的平均速度和瞬时速度 课件 （共20张PPT）2024-2025学年高一物理人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 25.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-07-21 20:22:18 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
第一章 运动的描述
第3节 课时2 测量纸带的平均速度和瞬时速度
中国作为世界四大文明古国之一，发明计时器的历史很悠久。从古至今你知道哪些计时器？
曰咎
摆钟
秒表
手表
原子钟
如何测量速度呢？
1.学会用打点计时器测量物体的速度。
2.能利用v-t图象分析实验数据，描述物体的运动。
01实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度
1.测量平均速度
（1）实验器材：打点计时器、刻度尺、电源、纸带等。
（2）实验步骤
①固定计时器并穿好纸带。
②启动电源，拉纸带，纸带上就打出一行小点随后立即关电源。
③取下纸带，从能够看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n－1个，则纸带的运动时间Δt＝(n－1) ×0.02 s。
④用刻度尺测量出从开始计数的点到最后一个计数点间的距离Δx。
⑤利用公式计算出纸带在这段时间内的平均速度。
（3）数据处理
①在图中选取纸带上一点为起始点 0，后面每 5 个点取一个计数点，
分别用数字 1，2，3，… 标出这些计数点。
每隔 0.1 s 的平均速度纸带示意图
D
E
G
0.1s
Δx
0
1
2
3
②测量各计数点到起始点 0 的距离 x，记录在表 1 中；
③计算两相邻计数点间的位移 Δx，同时记录对应的时间 Δt；
④ 根据 Δx 和 Δt 计算纸带在相邻计数点间的平均速度 v。
位置 1 2 3 4 …
Δx/m 0.032 0.092 0.155 0.217
Δt/s 0.1 0.1 0.1 0.1
v/（m·s-1）
0.32
0.92
1.55
2.17
2.测量瞬时速度
0
1
2
3
4
5
D
E
F
G
Δx
0.06s
计算每隔 0.06 s 的平均速度纸带示意图
（1）某点瞬时速度的测量：利用，其中为包含待测点的较近的一段距离。
说明：D、F两点间距离过小，测量误差会增大。所以，实际测量中要根据需要及所用仪器的情况，在要测量的点附近选取合适的位移和时间。计算实验中纸带上各计数点的瞬时速度。每隔 0.06 s 计算一次速度。
（2）数据处理
①从纸带起始点 0 算起，后面每 3 个点取一个计数点；
②测量各计数点到起始点 0 的距离 x，记录在表 2 中；
③计算两相邻计数点间的位移 Δx，同时记录对应的时间 Δt；
④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中。
位置 1 2 3 4 …
Δx/m 0.018 0.053 0.092 0.132
Δt/s 0.06 0.06 0.06 0.06
v/（m·s-1）
手拉纸带各计数点的瞬时速度
0.30
0.88
1.53
2.2
O
v
t
t1
t2
v1
v2
物体在t1时刻的瞬时速度v1
物体在t2时刻的瞬时速度v2
物体在t1-t2时间间隔瞬时速度发生了变化
02 速度 – 时间图像
①速度－时间图像的意义：直观表示物体运动的速度随 变化的规律.
②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，然后用 的曲线把这些点连接起来，即得到v－t图像，如图所示.
时间
横轴
纵轴
平滑
1.v－t图像的物理意义
反映做直线运动的物体的速度随时间变化
的规律，但它不是物体运动的轨迹.
2.v－t图像的应用
(1)由图像能看出物体在每一时刻对应的瞬时速度.瞬时速度为正，说明物体沿选定的正方向运动，如图中的1、4、5图线；瞬时速度为负，说明物体沿与选定的正方向相反的方向运动，如图中的2、3图线.
(2)根据图线形状判断物体的运动性质：若图线平行于t轴，则表示物体做匀速直线运动，如图中所示的1、2图线；若图线不平行于t轴，则表示物体做变速运动，图线5对应的物体做减速运动，图线3、4对应的物体做加速运动.
(3)截距：v－t图像的纵轴截距表示初始时刻物体的
瞬时速度，横轴截距表示物体速度为零的时刻.
(4)图线交点：两条图线相交，交点表示两物体在
该点对应时刻的瞬时速度相同，都等于该点对应的瞬时速度.
1.某物体沿一直线运动,其v-t图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.第2 s内和第3 s内速度方向相反
B.第2 s内和第3 s内速度方向相同
C.第2 s末速度方向发生变化
D.第5 s内速度方向与第1 s内速度方向相同
B
2.如图所示，为一物体做直线运动的速度－时间图像，在整个运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A.BC段和CD段的运动方向相反
B.CD段和DE段的运动方向相反
C.物体在CE段做减速运动
D.AB段物体静止
B
3.(1)在某次实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C…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)
可求出A点到D点的距离是_____ cm.
(2)由实验数据可得A点到D点的平均速度是_____ m/s；B点的瞬时速度是_____ m/s.(结果均保留两位有效数字)
4.10
0.14
0.13
4.打点计时器打出的一条纸带如图所示,A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s,求打点计时器打下B、C、D各点时的瞬时速度的大小。
【答案】 0.26 m/s 0.30 m/s 0.34 m/s
1.实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度
2.速度 – 时间图像
（1）v－t图像的物理意义
（2）v－t图像的应用
第一章 运动的描述
第3节 课时2 测量纸带的平均速度和瞬时速度
中国作为世界四大文明古国之一，发明计时器的历史很悠久。从古至今你知道哪些计时器？
曰咎
摆钟
秒表
手表
原子钟
如何测量速度呢？
1.学会用打点计时器测量物体的速度。
2.能利用v-t图象分析实验数据，描述物体的运动。
01实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度
1.测量平均速度
（1）实验器材：打点计时器、刻度尺、电源、纸带等。
（2）实验步骤
①固定计时器并穿好纸带。
②启动电源，拉纸带，纸带上就打出一行小点随后立即关电源。
③取下纸带，从能够看得清的某个点开始，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n－1个，则纸带的运动时间Δt＝(n－1) ×0.02 s。
④用刻度尺测量出从开始计数的点到最后一个计数点间的距离Δx。
⑤利用公式计算出纸带在这段时间内的平均速度。
（3）数据处理
①在图中选取纸带上一点为起始点 0，后面每 5 个点取一个计数点，
分别用数字 1，2，3，… 标出这些计数点。
每隔 0.1 s 的平均速度纸带示意图
D
E
G
0.1s
Δx
0
1
2
3
②测量各计数点到起始点 0 的距离 x，记录在表 1 中；
③计算两相邻计数点间的位移 Δx，同时记录对应的时间 Δt；
④ 根据 Δx 和 Δt 计算纸带在相邻计数点间的平均速度 v。
位置 1 2 3 4 …
Δx/m 0.032 0.092 0.155 0.217
Δt/s 0.1 0.1 0.1 0.1
v/（m·s-1）
0.32
0.92
1.55
2.17
2.测量瞬时速度
0
1
2
3
4
5
D
E
F
G
Δx
0.06s
计算每隔 0.06 s 的平均速度纸带示意图
（1）某点瞬时速度的测量：利用，其中为包含待测点的较近的一段距离。
说明：D、F两点间距离过小，测量误差会增大。所以，实际测量中要根据需要及所用仪器的情况，在要测量的点附近选取合适的位移和时间。计算实验中纸带上各计数点的瞬时速度。每隔 0.06 s 计算一次速度。
（2）数据处理
①从纸带起始点 0 算起，后面每 3 个点取一个计数点；
②测量各计数点到起始点 0 的距离 x，记录在表 2 中；
③计算两相邻计数点间的位移 Δx，同时记录对应的时间 Δt；
④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中。
位置 1 2 3 4 …
Δx/m 0.018 0.053 0.092 0.132
Δt/s 0.06 0.06 0.06 0.06
v/（m·s-1）
手拉纸带各计数点的瞬时速度
0.30
0.88
1.53
2.2
O
v
t
t1
t2
v1
v2
物体在t1时刻的瞬时速度v1
物体在t2时刻的瞬时速度v2
物体在t1-t2时间间隔瞬时速度发生了变化
02 速度 – 时间图像
①速度－时间图像的意义：直观表示物体运动的速度随 变化的规律.
②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，然后用 的曲线把这些点连接起来，即得到v－t图像，如图所示.
时间
横轴
纵轴
平滑
1.v－t图像的物理意义
反映做直线运动的物体的速度随时间变化
的规律，但它不是物体运动的轨迹.
2.v－t图像的应用
(1)由图像能看出物体在每一时刻对应的瞬时速度.瞬时速度为正，说明物体沿选定的正方向运动，如图中的1、4、5图线；瞬时速度为负，说明物体沿与选定的正方向相反的方向运动，如图中的2、3图线.
(2)根据图线形状判断物体的运动性质：若图线平行于t轴，则表示物体做匀速直线运动，如图中所示的1、2图线；若图线不平行于t轴，则表示物体做变速运动，图线5对应的物体做减速运动，图线3、4对应的物体做加速运动.
(3)截距：v－t图像的纵轴截距表示初始时刻物体的
瞬时速度，横轴截距表示物体速度为零的时刻.
(4)图线交点：两条图线相交，交点表示两物体在
该点对应时刻的瞬时速度相同，都等于该点对应的瞬时速度.
1.某物体沿一直线运动,其v-t图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.第2 s内和第3 s内速度方向相反
B.第2 s内和第3 s内速度方向相同
C.第2 s末速度方向发生变化
D.第5 s内速度方向与第1 s内速度方向相同
B
2.如图所示，为一物体做直线运动的速度－时间图像，在整个运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A.BC段和CD段的运动方向相反
B.CD段和DE段的运动方向相反
C.物体在CE段做减速运动
D.AB段物体静止
B
3.(1)在某次实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C…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)
可求出A点到D点的距离是_____ cm.
(2)由实验数据可得A点到D点的平均速度是_____ m/s；B点的瞬时速度是_____ m/s.(结果均保留两位有效数字)
4.10
0.14
0.13
4.打点计时器打出的一条纸带如图所示,A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s,求打点计时器打下B、C、D各点时的瞬时速度的大小。
【答案】 0.26 m/s 0.30 m/s 0.34 m/s
1.实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度
2.速度 – 时间图像
（1）v－t图像的物理意义
（2）v－t图像的应用