秋人教版高中物理必修1教学：第一章运动的描述第4节实验：用打点计时器测速度课件

第4节实验：用打点计时器测速度任务1：位移和时间的测量．任务2：用打点计时器测量平均速度和瞬时速度．任务3：画出纸带运动的速度一时间图象．学习目标问题情景:打点计时器、小车在轨道上运动、实验获得的纸带任务1：位移和时间的测量问题1.用什么工具测量小车运动的位移？如果是mm刻度尺，读数要求是什么？2.用什么测量小车运动的时间？为什么不能用停表（秒表）测量？3.打点计时器各部分叫什么？打点计时器有什么功能（记录哪些物理量）？4.实验时，是先接通电源还是先释放小车？5.如图中纸带，选择A为计时起点，打下各点小车运动的时间是多少？打下各点时小车的位移如何测量？6.为了研究小车运动位置随时间的变化关系，需要记录哪些数据？问题提示素养目标1.用什么工具测量小车运动的位移？如果是mm刻度尺，读数要求是什么？通过纸带测量注意估读会测量并规范读数，认识不能用停表测量时间的原因（科学探究）2.用什么测量小车运动的时间？为什么不能用停表（秒表）测量？用打出的纸带，打点计时器就是测量时间的仪器，停表准确度低3.打点计时器各部分叫什么？打点计时器有什么功能（记录哪些物理量）？可以打出纸带，纸带记录位移和时间知道打点计时器各部分的名称及功能，知道操作步骤，掌握使用方法（物理观念、科学探究）4.实验时，是先接通电源还是先释放小车？先接通电源后放车5.如图中纸带，选择A为计时起点，打下各点小车运动的时间是多少？打下各点时小车的位移如何测量？相邻点之间的时间间隔为T，位移可以采用图示方法测量能合理标出计数点进行测量，知道相邻点间的时间间隔（物理观念）6.为了研究小车运动位置随时间的变化关系，需要记录哪些数据？位移和运动的时间会涉及表格记录数据（科学探究）打点间距变大，说明做加速运动能建立坐标系描点并拟合（科学思维）理解图象的物理意义（物理观念）任务2：用打点计时器测量平均速度和瞬时速度问题情景：所打纸带如图所示问题1.纸带上记录了哪些信息?2.要测量0.1s内的平均速度需要测量并记录什么量?3.你能计算2、3和4、5间的平均速度吗?时间间隔如何确定?结果是多少?4.如果想知道3点的瞬时速度，时间间隔应该取多少?为什么?5.如果点2和4距离O的距离分别为5.05cm和23.05cm，则3点的瞬时速度是多少?问题提示素养目标1.纸带上记录了哪些信息?记录了物体运动的位移和时间能正确读出纸带上记录的位移和时间信息(科学探究)2.要测量0.1s内的平均速度需要测量并记录什么量?需要测量这段时间内的位移养成尊重测量的原始数据这一实事求是的科学态度(科学态度与责任)3.你能计算2、3和4、5间的平均速度吗?时间间隔如何确定?结果是多少?2、3和4、5中间还有两个点，时间间隔为0.06s能通过纸带测量物体的平均速度(科学探究)4.如果想知道3点的瞬时速度，时间间隔应该取多少?为什么?时间间隔可以取1.2s可用2和4点之间的平均速度来代替会选取合理的时间间隔测量物体瞬时速度(科学探究)5.如果点2和4距离O的距离分别为5.05cm和23.05cm，则3点的瞬时速度是多少?小结一

练习使用打点计时器1.使用打点计时器测量速度时的注意事项（1）使用电火花计时器时，接220V交流电源，墨粉纸套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔，从墨粉纸的下面穿过；使用电磁打点计时器时，接6V以下交流电源，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。（2）物体运动前，应注意使物体停在靠近打点计时器的位置。（3）使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点稳定后，再释放物体。（4）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。2.数据的测量对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是刻度尺不动，先统一测量出各个测量点到起始点0之间的距离，然后再进行计算得出两点间的位移。如图所示，xⅠ=x1，xⅡ=x2-x1，xⅢ=x3-x2，xⅣ=x4-x3，xⅤ=x5-x4，xⅥ=x6-x5。任务3：画出纸带运动的速度时间图象问题情景:如图所示问题1.我们如何知道测量点之外的那些点的速度?2.用图象方法处理问题有什么好处?第一个图上的点你能试着连一下吗?3.第二个图是用折线将每个点连接起来，是否合适?该用什么样的线连起来?连接时“顺势”该如何理解?4.从速度时间图象能读出哪些信息？问题提示素养目标1.我们如何知道测量点之外的那些点的速度?通过做图象来找出规律2.用图象方法处理问题有什么好处?第一个图上的点你能试着连一下吗?直观、形象3.第二个图是用折线将每个点连接起来，是否合适?该用什么样的线连起来?连接时“顺势”该如何理解?曲线连接不合适，应该用平滑的曲线连接“顺势”体现了规律性4.从速度时间图象能读出哪些信息？可以知道某个时刻物体的速度可以看出物体速度的变化情况小结二几种常见的测量速度的方法

3.利用频闪照相法分析计算物体的速度（1）频闪照相法是一种利用照相技术，每次间隔一定时间曝光一次，从而形成间隔相等时间的影像的方法。（2）在频闪照相中如果频闪灯每隔0.1s闪光一次，则每秒闪光10次。当物体运动时，利用频闪，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置。（3）信息获取：图是采用每秒闪光10次频闪照相机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的影像间隔的时间就是0.1s，这样便记录了物体运动的时间，而物体运动的位移则可以用刻度尺量出。（4）数据处理：与打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率相当于打点计时器所用交流电源的频率，照片中物体的影像相当于打点计时器打出的点迹。因此，运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息。至于平均速度和瞬时速度的求法，两者是一样的。常考题型题组一打点计时器的操作题1［多选］使用打点计时器时应注意 （）A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸压在纸带上面B.使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带C.使用打点计时器时，拉动纸带的方向应与限位孔平行D.打点计时器只能连续工作很短时间，打点完成后要立即关闭电源【解析】A错：电磁打点计时器需要复写纸，电火花计时器不需要复写纸。B对：实验时应先接通电源，再拉动纸带，可在纸带上打出更多的点，纸带的利用率更高。C对：拉动纸带的方向与限位孔平行可减小摩擦。D对：打点计时器不能长时间连续工作。BCD题2使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中：（1）在下列基本步骤中，正确的排列顺序为

。A.把电火花计时器固定在桌子上B.安放纸带C.拉动纸带运动D.接通220V交流电源E.按下脉冲输出开关，进行打点（2）在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在

上。题3某同学在用电磁打点计时器做测定变速直线运动的实验时，开始时的装置如图所示，其中有错误与不妥之处，请把它找出来。ABDEC纸盘轴解析：电磁打点计时器必须接低压交流电源，而题图中所接为直流电源，这是错误的；开始时，小车离定滑轮端太近，向前运动的距离太小，致使纸带上打出的点过少，使实验无法正常进行，这是不妥的，应让小车靠近电磁打点计时器。

BAEDCF交流0.02CD限位孔下面0.1s题组二纸带的测量、分析与计算题5

如图所示的四条纸带是某同学练习使用打点计时器得到的纸带（纸带的左端先通过打点计时器）。从点迹的分布情况可以判断：纸带

是匀速通过打点计时器的，纸带

是越走越快的，纸带

是开始越走越快，后来又越走越慢的。若所用电源的频率是50Hz，图中丁纸带从打出A点到打出B点历时

s，位移为

m，这段时间内纸带运动的平均速度是

m/s，AD段的平均速度是

m/s（保留两位小数）。【解题通法】纸带记录了物体在不同时刻的位置和某一段时间对应的位移。点迹分布情况反映物体运动情况。（1）点迹密处速度小，点迹疏处速度大。（2）点迹均匀，说明物体做匀速运动。（3）一段时间内的平均速度可代替这段时间内某一时刻的瞬时速度，时间越短越准确。题6［2019•广东阳江高一期中］在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并按打点的先后顺序取其中的A、B、C、…、G七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应如图所示。（1）由图可知，A、B两点间的时间间隔是

s，纸带做的是

（选填“加速”“减速”或“匀速”）直线运动。（2）A、D两点间的平均速度大小为

m/s，E、G两点间的平均速度大小为

m/s。（计算结果保留两位有效数字）【计时点与计数点】计时点是打点计时器在纸带上打出来的点。计数点是从计时点中选出来的具有代表性的点，一般相邻两个计数点之间还有若干个计时点。计数点通常不从第一个计时点开始取，而是选择点迹清晰、与相邻的计时点间距适中的点开始。0.10加速0.140.23题7在一次实验中，使用电磁打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），得到如图所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出，下列表述正确的是 （）A.实验时应先放开纸带再接通电源B.电磁打点计时器使用的是220V的交流电C.从纸带上可求出计数点B对应的速度D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s【打点周期与计数周期】打点周期是指两个相邻的计时点的时间间隔，即交流电的周期，一般为0.02s。计数周期是指两个相邻的计数点的时间间隔，若相邻两个计数点之间还有（n-1）个计时点，则计数周期为T=0.02ns。C题8

［2019•合肥一中高一月考］打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，某次实验中得到一条纸带，用毫米刻度尺进行测量，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。题9

在“用打点计时器测速度”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图1-4-7所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着分度值为1mm的刻度尺，零刻度线跟计数点“0”对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟计数点0的距离，并填入下列表格中。距离d1d2d3测量值/cm

打点计时器打计数点2时，小车的瞬时速度v2=

m/s。0.211.205.4012.00

题10如图所示是一条打点计时器打出的纸带，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点，每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示。求出1、2、3、4、5等计数点的瞬时速度并画出速度—时间图像。作图像的规范要求（1）明确坐标轴的意义并选取合理标度，既要把数据标注在图像上，又要匀称直观。（2）图像中的点要用平行于坐标轴的虚线形象直观地表示出其位置。（3）如果图像是直线，要求尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点应均匀分布在直线两侧。（4）如果图像是曲线，物体在各个时刻都有速度，速度随时间是连续变化的，观察描出的点的分布特点，然后用平滑的曲线表示出速度随时间变化的规律，这一过程称为“拟合”。题11如图甲、乙所示为两个质点运动的速度—时间图像，回答下面的问题：（1）甲质点做

运动，乙质点做

运动。（均选填“加速”“减速”或“静止”）（2）甲质点的初速度为

m/s，乙质点的初速度为

m/s。（3）甲、乙两质点运动的方向

（选填“相同”或“不相同”）。甲

乙加速减速1

3相同题12［2019•江苏连云港赣榆高一月考］如图所示为甲、乙两质点的v-t图像，对于甲、乙两质点的运动，下列说法中正确的是（）A.质点甲沿所选定的正方向运动，质点乙与甲的运动方向相反B.质点甲、乙的速度相同C.在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同D.质点甲、乙之间的距离一定越来越大甲乙题13

［2019·西安中学高一期末］［多选］物体甲的x-t图像和物体乙的v-t图像分别如图所示，则这两个物体的运动情况是 （）A.甲在整个t=6s时间内来回运动，它通过的总位移为零B.甲在整个t=6s时间内运动方向不变，它通过的总位移大小为4mC.乙在整个t=6s时间内来回运动D.乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变ABC谢谢！长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。努力，终会有所收获，功夫不负有心人。以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。前进的路上，要不断反思、关照自己的不足，学习更多东西，更进一步。穷则独善其身，达则兼济天下。现代社会，有很多人，钻进钱眼，不惜违法乱纪；做人，穷，也要穷的有骨气！古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。想干成大事，除了勤于修炼才华和能力，更重要的是要能坚持下来。士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?心中有理想，脚下的路再远，也不会迷失方向。太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。任何事业，学业的基础，都要以自身品德的修炼为根基。饭疏食，饮水，曲肱而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。财富如浮云，生不带来，死不带去，真正留下的，是我们对这个世界的贡献。英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也英雄气概，威压八万里，体恤弱小，善德加身。老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志老去的只是身体，心灵可以永远保持丰盛。乐民之乐者，民亦乐其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。做领导，要能体恤下属，一味打压，尽失民心。勿以恶小而为之，勿以善小而不为。越是微小的事情，越见品质。学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。知行合一，方可成就事业。以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。若是天下人都能互相体谅，纷扰世事可以停歇。志不强者智不达，言不信者行不果。立志越高，所需要的能力越强，相应的，逼迫自己所学的，也就越多。臣心一片磁针石，不指南方不肯休。忠心，也是很多现代人缺乏的精神。吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?若人人皆每日反省自身，世间又会多出多少君子。人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。给世界和身边人，多一点宽容，多一份担当。为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平。立千古大志，乃是圣人也。丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。淡看世间事，心情如浮云天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。君子，生在世间，当靠自己拼搏奋斗。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。进学之道，一步步逼近真相，逼近更高。百学须先立志。天下大事，不立志，难成！海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚做人，心胸要宽广。其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。身心端正，方可知行合一。子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”真正努力精进者，不会把时间耗费在负性情绪上。好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。力行善事，有羞耻之心，方可成君子。操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器做学问和学技术，都需要无数次的练习。第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。人总是珍惜未得到的，而遗忘了所拥有的。谁伤害过你，谁击溃过你，都不重要。重要的是谁让你重现笑容。幸运并非没有恐惧和烦恼；厄运并非没有安慰与希望。你不要一直不满人家，你应该一直检讨自己才对。不满人家，是苦了你自己。最深的孤独不是长久的一个人，而是心里没有了任何期望。要铭记在心；每一天都是一年中最完美的日子。只因幸福只是一个过往，沉溺在幸福中的人；一直不知道幸福却很短暂。一个人的价值，应该看他贡献什么，而不应当看他取得什么。做个明媚的女子。不倾国，不倾城，只倾其所有过的生活。生活就是生下来，活下去。人生最美的是过程，最难的是相知，最苦的是等待，最幸福的是真爱，最后悔的是错过。两个人在一起能过就好好过！不能过就麻利点分开。当一个人真正觉悟的一刻，他放下追寻外在世界的财富，而开始追寻他内心世界的真正财富。人若软弱就是自己最大的敌人。日出东海落西山，愁也一天，喜也一天。遇事不转牛角尖，人也舒坦，心也舒坦。乌云总会被驱散的，即使它笼罩了整个地球。心态便是黑暗中的那一盏明灯，可以照亮整个世界。生活不是单行线，一条路走不通，你可以转弯。给我一场车祸。要么失忆。要么死。有些人说：我爱你、又不是说我只爱你一个。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。删掉了关于你的一切，唯独删不掉关于你的回忆。任何事都是有可能的。所以别放弃，相信自己，你可以做到的。、相信自己，坚信自己的目标，去承受常人承受不了的磨难与挫折，不断去努力、去奋斗，成功最终就会是你的！既然爱，为什么不说出口，有些东西失去了，就在也回不来了！对于人来说，问心无愧是最舒服的枕头。嫉妒他人，表明他人的成功，被人嫉妒，表明自己成功。在人之上，要把人当人；在人之下，要把自己当人。人不怕卑微，就怕失去希望，期待明天，期待阳光，人就会从卑微中站起来，带着封存梦想去拥抱蓝天。成功需要成本