高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 位置变化快慢的描述——速度完美版课件ppt

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高中物理新教材特点分析
（一）趣味性强，激发学生学习兴趣 在新时代教育制度的改革深化下，学生对于物理课程内容的学习兴趣可以带动学生不断地进行探究。物理课程教学引入趣味性较高的新教材内容，充实物理课堂，引入信息技术，利用多媒体等新时代信息化的教学手段，利用更加直观、动态化的、可观察的教学手段，向学生们展示物理教学课程当中那些抽象的知识点，不断地吸引学生们的好奇心与兴趣力，让学生在物理课堂上能够充分感受到物理的魅力所在。（二）实践性高，高效落实理论学习 在现代化教育课程的背景之下，新课程改革理念越来越融入生活与学习的方方面面，新教材逐步的显现出强大影响力。（三）灵活性强，助力课程目标达成 随着教育制度体系的改革，通过新时代新教材内容的融入，教师不断地革新教学手段，整合线上以及线下的教育资源内容，可以为物理课堂增添新的活力与生机。
CELIANGZHIDAIDEPINGJUNSUDUHESHUNSHISUDU SUDU SHIJIANTUXIANG
第2课时　测量纸带的平均速度和瞬时速度　 速度－时间图像
梳理教材 夯实基础 / 探究重点 提升素养 / 课时对点练
1.学会安装和使用打点计时器.2.学会测量纸带、制表及记录数据.3.掌握测量瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.4.理解速度－时间图像，会通过图像描述物体的运动.
1.计算平均速度用刻度尺测出n个点之间的间距Δx，测出n个点之间的时间Δt，则平均速度v＝____.2.计算瞬时速度取包含某一位置在内的一小段位移Δx，根据v＝ 算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.一般地，取以这个点为 的一段位移来计算.如图所示，E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表，即vE＝____.
一、测量纸带的平均速度和瞬时速度
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.
一、测量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)、8 V交变电源(电火花计时器使用220 V交变电源)、复写纸(或墨粉纸盘)、导线若干、刻度尺、纸带、坐标纸.2.实验步骤(1)使用打点计时器获得3～5条纸带.(2)选择一条点迹清晰便于分析的纸带，测出纸带从打第1个点到打第n个点的运动时间Δt.(3)用刻度尺测量第1个点到第n个点间的位移Δx.
3.数据处理(1)测量平均速度若电源频率为50 Hz，每隔0.1 s(或更短)计算一次平均速度.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；
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. 表1　手拉纸带的位移和平均速度
(2)测量瞬时速度每隔0.06 s计算一次速度①选取一条点迹清晰便于分析的纸带；②从纸带起始点0算起，后面每3个点取一个计数点；③测量各计数点到起始点0的距离x，记录在表2中；④计算两相邻计数点间的位移Δx，同时记录对应的时间Δt；
⑤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2中.
表2　手拉纸带各计数点的瞬时速度
4.注意事项(1)如果电源频率为50 Hz，在纸带上数出了n个点，那么它们的间隔数是(n－1)个，它们的时间间隔为(n－1)×0.02 s.(2)先接通电源再拉动纸带，手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集.(3)计算计数点的瞬时速度时，Δx、Δt应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间，即vn＝ .
　(2022·定远育才学校月考)(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)
如图所示是一条打点计时器打出的纸带，电源频率为50 Hz,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.
(1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格.
(2)在直角坐标系中画出物体运动的速度—时间图像.
根据(1)表格中数据在直角坐标系中描点，然后连线得到v－t图像如图所示.
(3)根据图像定性描述物体的运动情况.
从v－t图像中看出，物体在0～4 s内做加速运动，4～6 s内物体做匀速运动.
　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
由题图可知，物体在BC段和CD段的速度均为正值，运动方向相同，物体在D点速度为零，此后运动方向改变，A错误，B正确；物体在CD段做减速运动，在DE段做加速运动，C错误；AB段物体的速度恒为5 m/s，D错误.
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.
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 .
用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4 mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.04 s.(1)则滑块经过光电门时的速度大小为______m/s.
(2)为使 更接近瞬时速度，正确的措施是______.A.换用宽度更窄的遮光条B.换用宽度更宽的遮光条C.提高测量遮光条宽度的精确度D.使滑块的释放点更靠近光电门
瞬时速度表示物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度，当Δt→0时， 可看成物体的瞬时速度，Δx越小，Δt也就越小，A项正确，B项错误；
提高测量遮光条宽度的精确度，不能减小Δt，C项错误；使滑块的释放点更靠近光电门，滑块通过光电门时的速度可能更小，时间更长，D项错误.
考点一　v－t图像1.(多选)下列四个图像中表示物体做加速运动的是
2.如图所示为做直线运动的甲、乙两质点的v－t图像.有关甲、乙两质点的运动，下列说法中正确的是A.质点甲、乙的速度相同B.质点甲向选定的正方向运动，质点乙与甲的 运动方向相反C.不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动， 它们之间的距离一定越来越大D.在相同的时间内，质点甲、乙的位移相同
3.(多选)做直线运动的物体，其v－t图像如图所示，下列判断正确的是A.物体在1 s末改变运动方向B.物体在前3 s内运动方向不变C.物体在3 s末运动方向改变D.物体在2 s时的速度大小为2 m/s
前3 s内物体的速度方向均为正，运动方向没有改变，A错误，B正确；由题图可知物体在t＝3 s后速度为负，说明物体改变了运动方向，C正确；物体在2 s时的速度大小为2 m/s，D正确.
考点二　平均速度和瞬时速度的测量4.如图所示的A、B、C三条纸带，是某同学练习使用打点计时器时得到的纸带(纸带的左端连接小车)，电源频率为50 Hz.
(1)从点迹的分布情况可以断定：纸带_____是匀速通过打点计时器的，纸带_____是越来越快的，纸带____是开始越来越快，后来又越来越慢的.(均填“A”“B”或“C”)
打点计时器打点的时间间隔相同，若纸带做匀速运动，则打出的点间距是相等的，若纸带做加速运动，则打出的点间距越来越大.若纸带做减速运动时，则打出的点间距越来越小.
(2)图中纸带C是舍去前面比较密的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1,2,3,4,5，…那么相邻两个计数点之间的时间间隔为______ s.各计数点之间的距离如图中所示，则小车通过“1”计数点的速度v1＝______ m/s，通过“3”计数点的速度v3＝________ m/s.(后两空结果均保留3位有效数字)
5.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，电源频率为50 Hz，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.相邻两个计数点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s.
(1)在实验中，使用打点计时器时应先__________再_________.(均选填“拉动纸带”或“启动电源”)
在实验中，使用打点计时器时应先启动电源，再拉动纸带.
(2)每相邻两个计数点间还有___个计时点没有标出.
(3)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(计算结果均保留3位有效数字).
(4)当t＝0时质点位于A点，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图直角坐标系中，作出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线，并说明小车速度变化的特点.
图线如图所示，由图像知小车的速度随时间均匀增大.
6.四个质点做直线运动，它们的v－t图像分别如图中甲、乙、丙、丁所示.速度坐标轴的正值表示质点向东运动，请分别说出四个v－t图像中的质点在0～2 s内的运动情况.(需要说明各段时间质点在向哪个方向运动，速度大小怎样变化)
(1)甲图表示质点在0～1 s内______________________________________，1～2 s内_______________________.(2)乙图表示质点在0～1 s内_____________________________________，1～2 s内_______________________.
向西运动，速度逐渐减小，t＝1 s时减为零
向东运动，速度逐渐增大
向东运动，速度逐渐增大，t＝1 s时最大
向东运动，速度逐渐减小
(3)丙图表示质点在0～1 s内)_____________________________________，1～2 s内_______________________.(4)丁图表示质点在0～1 s内______________________________________，1～2 s内_______________________.
向东运动，速度逐渐减小，t＝1 s时减为零
向西运动，速度逐渐增大
7.用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度.如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间为Δt1＝0.29 s，通过光电门2的时间为Δt2＝0.11 s，已知遮光条的宽度为3.0 cm，则滑块通过光电门1的速度为________ m/s，通过光电门2的速度为______ m/s.(结果均保留两位有效数字)