高中物理人教版(2019)必修一教学课件
第一章 运动的描述
第三节
位置变化快慢的描述—速度(第二课时)
新课导入与学习目标
01
新课讲解
02
课堂练习
03
课后小结
04
目录
CONTENT
New Lesson Introduction and Learning Objectives
PART ONE
新课导入与学习目标
学习目标
1.理解速度的含义、速度的定义式、单位和方向
2.理解平均速度和瞬时速度的区别与联系
3.知道匀速直线运动的特点及速率的含义
4.会使用打点计时器测量平均速度和瞬时速度
5.理解v-t图像的含义,能用实验数据绘制v-t图像,并会根据v-t图像分析物体运动的速度随时间的变化
正确教育
New Lesson Presentation
PART TWO
新课讲解
新课讲解
旧知复习
电源频率是 50 Hz 时,每隔 0.02 s 打一次点
上一节我们学习了用打点计时器测量物体运动的位移和时间,速度的定义是位移与时间之比,我们可以用打点计时器先测量物体运动的位移和时间,再用位移和时间计算出物体运动的速度。
新课讲解
电火花计时器是利用火花放电时在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器。使用时,墨粉纸盘套在纸盘轴上,并夹在两条纸带之间。当接通220 V交流电源时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电。于是在运动的纸带上就打出一列点迹。当电源频率是50 Hz时,它每隔0.02 s打一次点。
电磁打点计时器是一种使用低压交流的计时仪器,其结构如图所示。它的工作电压是 6 V 左右。电源频率是 50 Hz 时,它每隔 0.02 s 打一个点。
新课讲解
每隔 0.1 s 的平均速度纸带示意图
0.1s
Δx
0
1
2
3
注意:计时点和计数点
1、测量平均速度
一、速度的测量
新课讲解
图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点中间有四个点未画出
根据Δx 和 Δt 计算纸带在相邻计数点间的平均速度 v。
新课讲解
如何测量E点的瞬时速度?
用DG间求出的平均速度代表E的瞬时速度是否准确?如何做更准确?
D、F 两点离 E 点越近,算出的平均速度越接近 E 点的瞬时速度。但D、F两点间距离过小,测量误差会增大,实际要根据需要及所用仪器的情况综合考虑。
2、测量瞬时速度
新课讲解
二、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)、纸带、刻度尺、导线、复写纸片、低压交流电源(频率是50 Hz,电火花计时器使用220 V交流电源,频率也为50 Hz)
新课讲解
2.实验步骤
(1)把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面。
(2)把电磁打点计时器的两个接线柱接到6 V的低压交流电源上。
(3)接通电源开关,用手水平拉动纸带,使它在水平方向上运动,纸带上就打下一系列点。
(4)取下纸带,从能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。
(5)用刻度尺测量出从开始计数的点到最后的点间的距离Δx。
(6)利用公式 计算出纸带在这段时间内的平均速度。
新课讲解
新课讲解
3.注意事项
①实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动,并要先轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现象。
②使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再拉动纸带。
③手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集。
④使用电火花计时器时,应注意把纸带正确穿好,墨粉纸盘位于纸带上方;使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面。
新课讲解
⑤使用电磁打点计时器时,如打出点较轻或是短线,应调整振针距复写纸的高度。
⑥打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源。
⑦对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。
新课讲解
4.数据处理
(1)在纸带上选取一点为起始点 0 ,后面每 5 个点取一个计数点,分别用数字 1,2,3……标出这些点;
(2)测量每个计数点到起始点 0 的距离 x (用直尺一次性测量出,不能分段测量),记录数据
(3)计算两个相邻的计数点间的位移 Δx ,同时记录对应时间 Δt ;
(4)计算两个相邻计数点间的平均速度,记录数据。
2
3
Δx
0.1s
新课讲解
测量瞬时速度:
D
F
D
F
D
F
?????????? 可以大致表示 D、F 间各点的瞬时速度,两边点离得越近算出的平均速度接近 E 点的瞬时速度,但过小的间距也会增大位移测量的误差。
?
新课讲解
(1)在纸带上选取一点为起始点 0 ,后面每 3 个点取一个计数点,分别用数字 1,2,3……标出这些点;
(2)测量每个计数点到起始点 0 的距离 x ,记录数据
(3)计算两个相邻的计数点间的位移 Δx ,同时记录对应时间 Δt ;
(4)根据 Δx 和 Δt 计算出的速度值就可以代表 Δx 这一区间内任意一点的瞬时速度,记录数据。
2
3
Δx
0.06s
新课讲解
其他测速度的方法
光电门
另外,还常用的超声波、激光、红外线等测速
频闪照相
求平均速度和瞬时速度的方法与打点计时器相同
速度传感器
直接读瞬时速度
新课讲解
三、速度—时间图像
物体做匀速直线运动V=5m/s
在直角坐标系中以时刻t为横轴,以位置x为纵轴,将表格中的各个坐标画入到坐标系中.其上的图线就是位移—时间(x-t)图像。从x-t图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移。
0
t/s
1 2 3 4 5 6
25 20
15 10
5
v/(m·s-1)
Δt
新课讲解
① 匀速直线运动的速度图象是一条平行于时间轴的直线.
②变速直线运动的速度图象随时间而变化
③若图象位于时间轴的上方,表示物体运动方向与正方向相同;位于时间轴下方,表示物体运动方向与正方向相反。
x
A
B
y2
y1
x2
x1
Δx
Δy
y
斜率的定义:
斜率代表小汽车做直线运动的速度
新课讲解
在方格纸上建立直角坐标系,根据自己算出的手拉纸带的 v、t 数据,在直角坐标系中描点。
从实测的数据所描的点的走向能够大致看出纸带运动速度的变化规律。如果用一条平滑的曲线来描出这些点,曲线所反应的情况就会与实际情况更为接近。
新课讲解
v-t 图像的应用:可以从图像上直接读出某一时刻物体的速度大小和方向。图线为水平直线,说明物体做匀速运动。图线位于 t 轴上方,说明物体向着正方向运动,位于 t 轴下方说明,物体向着反方向运动。两条图线相交于 一点说明,此时刻,两物体速度相等。
描述一下物体 c 的运动。
O
t
v
甲的初速度v0
乙的初速度为0
匀速
甲:匀速直线运动
减速
反向加速
加速
PART THREE
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
PART FOUR
正确教育
课堂小结
课堂小结
① 用打点计时器测速度
实验中常用打点计时器来记录时间和位移,分为电磁打点计时器和电火花打点计时器,两种计时器均使用交流电源,当电源的频率为 50 Hz时,计时器每隔 0.02 s 打一次点.
速度——时间图像
用来直观表示物体运动的速度随时间变化情况的图像.
1
2
工作电压为6 V
工作电压为220 V
只能描述直线运动
感谢观看