第4节科学测量：做直线运动物体的瞬时速度
科学测量：做直线运动物体的瞬时速度
【实验过程】
一、实验步骤
（1）把打点计时器固定在长木板一端，并将该端垫高， 使长木板形成斜面。 （2）将长60cm左右的纸带一端穿过打点计时器，另一端 固定于小车，尽量让小车靠近打点计时器。 （3）打开打点计时器开关，稍后（打点稳定后）释放小 车，待小车滑到斜面底端时止住小车，关闭开关。取下纸 带，安全警示检查点迹。若有问题，可换上新纸带，调试 后重复上述步骤。
位置间隔
0～1 1～2 2～3 3～4 4～5
间隔距离s/m
（2）根据测量结果，再利用匀变速直线运动的瞬时速
度的求解方法，即中间时刻的瞬时速度可以用这段时间
内的平均速度来求解，也就是vn=
s
n＋sn＋1 2T
，可求出打第n
个计数点时纸带的瞬时速度，并将瞬时速度的值填入表
中。
位置编号 1
2
3
4
时间t/s
类型一 实验操作 【典例1】（2019·莆田高一检测） （1）在练习使用打点计时器的实验中，打点计时器是 一种计时仪器，其电源频率为50Hz，其中“电磁打点 计时器”使用的电压是_______V的_______（选填“直 流电”或“交流电”），它们是每隔_______s打一个 点。
（2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个 操作之间的时间顺序关系是_______。 A.先接通电源，再让纸带运动 B.先让纸带运动，再接通电源 C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以
0_._0_2__s
位移、时间
（2）利用频闪照相法。 ①频闪照相法：利用照相技术，每隔一定时间曝光一 次，从而形成间隔相同时间的频闪照片的方法。 ②频闪灯：每隔___相__等____时间闪光一次，如每隔0.1s 闪光一次，即每秒闪光10次。
高中物理第1章运动的描述第4节测量直线运动物体的瞬时速度教案粤教版第一册
第四节测量直线运动物体的瞬时速度学习目标：1.［物理观念]知道打点计时器、数字计时器,并会使用．2。
［科学思维］掌握三种计时器的使用方法，能用它们测量瞬时速度，能解决相关实际问题．3。
[科学探究]学会探究测量瞬时速度的方法，通过与他人交流合作，提高实验探究能力． 4.[科学态度与责任]通过利用三种计时器对瞬时速度的测量，实事求是,激发学习的兴趣．阅读本节教材，回答第20页的“讨论与交流"并梳理必要的知识点．教材P20“讨论与交流"提示：1．直流电源不能使振针周期性的上下振动打点．2．T＝错误!s＝0.012 5 s,即每0。
012 5 s打下一个点．一、打点计时器及其使用1．打点计时器：一种通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器．2．分类:电火花计时器和电磁打点计时器．3．电火花打点计时器(1）工作电压：220 V交流电源．（2)原理:当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一系列点迹．4．电磁打点计时器(1）工作电压：4~6 V交流电源．(2）原理：接通交流电源后,在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动．这时如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一系列小点．5．打点间隔：当电源频率是50 Hz时，纸带上每打出两个相邻点所经历的时间都是0。
02 s。
注意：打点计时器不能长时间连续工作，纸带通过后应立即关闭开关．二、数字计时器1．计时装置的组成由数字计时器和光电门组成的计时测量装置，如图所示．2．光电门由发光装置（红外发光二极管）和光线接收装置(光敏元件）构成．光敏元件接收由发光装置发出的光线，通常处于被照亮的状态．3．计时器有两个输入插口与光电门相连．4．计时原理当宽度一定的物体通过光电门时,光线被挡，光敏元件处于暗状态，向数字计时器发出脉冲信号，触发数字计时器开始计时,遮光结束（物体通过）停止计时,这样就记录下物体遮挡一个光电门光线的短暂时间．数字计时器还可以记录物体经过两个光电门之间的时间，即任一光电门第一次遮光时开始计时，第二次遮光时停止计时,计时器显示的是两次遮光之间的时间（物体先后通过两个光电门之间的时间)．说明：数字计时器能测量出小到1 ms或0.1 ms的时间间隔,计时更精确灵敏．1．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×”)（1)电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压都是220 V的交变电压．(×)（2)使用打点计时器(电源频率为50 Hz）打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02 s．(√)（3)打点计时器在纸带上准确记录了运动物体的位移和时间．(√)（4）数字计时器不能记录物体前后两次挡光的时间间隔．（×）2．关于打点计时器的使用，说法正确的是（)A．电磁打点计时器使用的是6 V以下的直流电源B．在测量物体速度时，先让物体运动,后接通打点计时器的电源C．使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小D．纸带上打的点越密,说明物体运动得越快C[打点计时器使用的是交流电源,其中电磁打点计时器的工作电压是4～6 V，电火花计时器的工作电压是220 V,A错误；使用的交流电源频率f越高，打点的时间间隔Δt就越小(因Δt ＝错误!)，C正确；使用时先接通打点计时器的电源，再让物体运动,B错误；物体运动得越快,纸带上打的点就越稀疏，D错误．］3．（多选）下列关于打点计时器的说法中，正确的是(）A．使用的交流电的频率如果不是50 Hz,打点计时器的打点周期依然是0.02 sB．电火花计时器是利用火花放电的原理来工作的C．我国中学实验室用的打点计时器直接接到实验台的插座上使用，这种打点计时器是电磁打点计时器D．从减小实验误差的角度考虑，选电火花计时器比电磁打点计时器好BD［打点计时器的周期等于频率的倒数,使用交流电的频率如果不是50 Hz，则打点的周期不再是0.02 s，故A错误；我国使用的是220 V交流电，所以直接接到实验台的插座上使用的打点计时器应该是电火花计时器，选项C错误；电火花计时器利用的是火花放电的原理来工作的，使用时摩擦较电磁打点计时器小，有利于减小实验误差，选项B、D正确．]打点计时器及其使用电磁打点计时器是应用电磁铁的原理，让振针周期性的振动，通过复写纸在纸带上打下点迹,来记录物体运动情况．请探究：(1）电磁打点计时器和电火花打点计时器各使用什么电源?（2)如果电磁打点计时器打的点不清晰，总结是什么原因？提示：（1）电磁打点计时器用4～6 V交流电源，电火花打点计时器用220 V交流电源．(2)打点不清晰可能是电压太低，调高电压就可以．1．实验步骤(1)了解电火花打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上,纸带穿过限位孔，把纸带放在墨粉纸盘的下面．(2)把计时器接到220 V的交流电源上．(3）接通电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点，随后立即关闭电源．(4）取下纸带，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多少个点．如果共有n个点，则用Δt＝0。
鲁科版必修1《24_科学测量：做直线运动物体的瞬时速度》同步练习卷有答案(1)
鲁科版必修1《2.4 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度》同步练习卷（1）一、单选题1. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，对于减小实验误差来说，下列方法()的是（）A.选取计数点，把每打五个点的时间间隔当作时间单位B.使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木块做实验2. 如图所示，“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，则打C点时物体运动速度的大小为（）A.x2−x1T B.x2+x1TC.x2−x12TD.x2+x12T3. 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是（）A.时间间隔B.位移C.平均速度D.瞬时速4. 为了测定某辆轿车在平直公路上启动时的加速度（轿车启动时的运动可近似看做匀加速直线运动），某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片，如图所示．如果拍摄时每隔2s曝光一次，轿车车身总长为4.5m．（注意格子对应的长度，曝光时车速度不为零，）那么这辆轿车的加速度约为（）A.1m/s2B.2m/s2C.3m/s2D.4m/s25. 在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下：为了计算加速度，最合理的方法是（）算出加速度A.根据任意两计数点的速度用公式a=△v△tB.根据实验数据画出v−t图，量出其倾角，由公式a＝tanα求出加速度C.根据实验数据画出v−t图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a=△v算出加速度△tD.依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度6. 如图所示，你的左手拿一块表，右手拿一支彩色画笔．你的同伴牵动一条宽约1cm 的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线向前移动．每隔1s你用画笔在纸带上点一个点．你还可以练习在1s内均匀地点上两个点．这样，就做成了一台简单的打点计时器．则下列说法正确的是（）A.纸带的速度越快，相同距离上打的点会越多B.牵动纸带速度不恒定，相邻两点的时间间隔也会不稳定C.若每隔1s变为每隔0.5s打一个点，增大速度，纸带上的两点间距离会变大D.若每隔1s变为每隔0.5s打一个点，同样的速度，纸带上的两点间距离会变小二、多选题“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图甲、乙两个图象为甲、乙两位同学从实验中得到数据后画出的小车运动的v−t图象。
2.4 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度课件
作者编号：43999
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2.频闪照相
工作原理：
在频闪照相中，频闪灯每隔相等的时间闪光一次，可得
运动物体间隔相等的频闪照片。
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频闪灯的灯光频率相当于打点计时器交变电源的频率，
而间隔相等时间出现的影像则相当于打点计时器打出的点
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频闪照相技术应用于体育、艺术领域时，不但能记录
考虑到实际测量的误差，所选的两点也不宜太近。
1+2
。
2
打下点1时小车瞬时速度可近似认为等于点0至点2间的平均速度，即v1=
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4.实验步骤
（1）把打点计时器固定在长木板一端，并将该端垫高，使长木板形成斜面。
（2）将长60 cm左右的纸带一端穿过打点计时器，另一端固定于小车，尽
车是否做匀变速直线运动，得出其加速度。
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知识点一：运动时间和位移的记录
1.两种打点计时器
(1)电磁打点计时器
❖ 打点方式：
振针振动，利用复写纸在纸带上留下点迹
❖ 工作电压： 4-6 V交流电
❖ 打点频率：与交流电的频率相同，若为
50Hz，则每隔0.02s打一个点
❖ 阻力来源：振针和纸带之间的摩擦，以及
计数点
0
1
2
3
4
5
t/s
s/m
v/（m·s-1）
（2）根据计算试据绘制速度随时间变化的v—t图像，判断小车是否
做匀变速直线运动。
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v - t 图像法分析数据
1.根据所得数据，选择合适的标度建系
基于《普通高中物理课程标准(2017年版)》的修订版高中物理教材解读
根据《普通高中物理课程标准（2017年版）》（以下简称“课标2017版”）修订的普通高中物理教材（本文特指鲁科版，又名司南版，以下简称修订版教材）经国家教材委员会专家委员会审定后，分别于2019年7月（必修三册）和12月（选择性必修三册）正式出版。
那么，修订版教材有怎样的变化呢？下面分别从教材结构、教材定位、教材内容、教材实验、教材习题及教材栏目几个方面解读。
一、教材结构解读:体现学科中心与学生中心融合的课程观根据课标2017版的课程结构要求，修订版教材共有九册（图1）。
必修1、必修2和必修3是必修教材，是全体学生必须学习的教材，是其物理学科核心素养发展的共同基础；选择性必修1、选择性必修2和选择性必修3是选择性必修教材，是学生选择性学习的教材，学完后，学生才能参加用于高等院校招生录取的等级性学业水平考试；选修1、选修2和选修3是地方或校本教材，学生可根据兴趣爱好、学业发展、职业倾向等自主选择学习，学校可根据实际情况自主开设，自主考核等。
从物理内容看，必修第一册主要是力学的基础内容，所含内容主题为“机械运动与物理模型”“相互作用与运动定律”；必修第二册仍然是力学的内容，与生活、自然、科技联系密切的内容，所含内容主题为“机械能及其守恒定律”“曲线运动与万有引力定律”“牛顿力学的局限性与相对论初步”；必修第三册为电磁学的基本内容，与现代生活联系密切，所含内容主题为“静电场”“电路及其应用”“电磁场与电磁波初步”“能源与可持续发展”；选择性必修第一册为力学循环，更具综合性、抽象性，与生活联系更紧密，所含内容主题为“动量与动量守恒定律”“机械振动与机械波”“光及其应用”；选择性必修第二册为电磁学循环，概念更深入，侧重量化，联系实际，所含内容主题为“磁场”“电磁感应及其应用”“电磁振荡与电磁波”“传感器”；选择性必修第三册主要是热学和原子物理，与现代技术结合紧密，所含内容主题为“固体、液体和气体”“热力学定律”“原子与原子核”“波粒二象性”。
高中物理人教版(2019)必修第一册 第一章 实验 测量做直线运动物体的瞬时速度 课件(17张)
、
m/
m/s,2点的速度
解析:由毫米刻度尺可读出 0,1,3,4 点的读数分别是 10.00 cm、12.60 cm、22.60 cm、30.00 cm。
由题意知各计数点间的时间间隔Δt=4×0.02 s=0.08 s,由读数可得 1,3 两点和 1,4 两点间的
=0.625 m/s,
=0.725 m/s。
1,3 两点更接近 2 点,故 2 点的瞬时速度更接近 1,3 两点间的平均速度 0.625 m/s。
答案:见解析
[即时训练] (2022·安徽蚌埠期中)在“测量小车的瞬时速度”实验中,下
列说法正确的是( C )
A.只需打出一条纸带,然后进行数据处理
B.为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为计时起点
答案:见解析
C.为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时
起点
D.两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s
解析:小车在钩码的牵引下运动时,采用多次测量,打出多条纸带,进行数
据处理,有利于减小误差,故A错误;开始时密集的点,点距过小,测量误差
较大,故应舍去,找一个适当的点作为计时起点,故B错误,C正确;两相邻计
位置
1
2
3
4
5
v/(m·s-1)
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
答案:见解析
[例2] 如图所示是做“用打点计时器测速度”实验时得到的一条纸带的一
部分,从0点开始依照打点的先后依次标为0,1,2,3,4,5,6,…。现测得0,1间
的距离x1=5.18 cm,1,2间的距离x2=4.40 cm,2,3间的距离x3=3.62 cm,3,4间
科学测量：做直线运动物体的瞬时速度PPT
（1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_______和 _______之间某时刻开始减速。 （2）计数点5对应的速度大小为_______m/s，计数点6对应的速 度大小为_______m/s。（保留三位有效数字） （3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=_______m/s2。 【解析】（1）由于计数点6之前相邻计数点之间距离之差约为2cm ，而计数点6、7之间的距离比计数点5、6之间的距离多1.27cm， 故可判断物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速。
（4）选择点迹清晰的纸带，避开点迹密集部分，从距 打点的开始端几厘米处选择一个点记为点0。在该点后 面，依次标出间隔时间相等的计数点1，2，3，4，5， …… （5）根据打点计时器的周期，计算各计数点到点0对 应的时间t，测量各计数点与下一相邻计数点间的距离 s，将t和s的相应数据填入课本表中。
【思考·讨论】 （1）利用电火花打点计时器应注意哪些问题？为什么采用电火花 打点计时器？（科学探究） 提示：使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔。这种 计时器纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小。 （2）开始实验时对小车和打点计时器有什么要求？（科学探究） 提示：开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。 先接通电源，等打点稳定后，再释放小车。
逐差法处理数据求加速度的平均值，好处是各个 数据都得到了利用，达到正、负偶然误差充分抵消的 作用，使计算结果更接近真实值。
2.用v-t图像求加速度： （1）在纸带中选择一条最清晰的，舍掉开头一些比较密集的点 迹，在后边便于测量的地方找一个开始点，为了测量方便和减 小误差，通常选择相隔0.1s的若干计数点进行测量，在选好的 第一个点下面标明0，在第六个点下面标1，在第十一个点的下 面标2，依此类推，每隔4个点下面计一个数，这些标数字的点 叫作计数点。如图所示，测出两相邻计数点的距离分别为s1、 s2、s3…填入表中。
测量做直线运动物体的瞬时速度(课件)高中物理实验
试一试自己设计表格
实验步骤
计数点
0
1
2
3
4
5
6
对应时刻t/s
包含计数点的位移Δx/m
Δx对应的时间Δt/s
计数点的瞬时速度v(m/s)
6.根据 v x 求得各计数点的瞬时速度，记录在表格中。
测量做直线运动物体 的瞬时速度
《高中物理实验》
目录 01
目录
02 03
04 C O N T E N T S
05
实验目的及原理 实验仪器及步骤 数据分析及处理 误差分析及讨论 实验的典型例题
PART 01
实验目的及原理
实验目的
➢会正确使用打点计时器 ➢会根据纸带上点迹的疏密判断速度的大小 ➢会测量纸带运动的平均速度 ➢理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想，会用该 思想方法合理选取时间间隔测量纸带运动的瞬时速度 ➢了解误差产生的原因
PART 05
实验的典型例题
实验的典型例题
【例题1】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50Hz。
(2) 从以上三条纸带点迹的分布情况可以断定：纸带_____A______是匀速 通过打点计时器的，纸带___B________是越来越快的，纸带____C_______是
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实验原理
测量做直线运动物体的平均速度
物体拖动纸带运动时，打点计时器在纸带上打下的点表示纸带 在不同时刻对应的位置。
周期每隔0.02s打一点，测量纸带上任意两点的距离，根 据 v Δx ，可求出相邻两点间的平均速度