1、第三节运动快慢与方向的描述速度知识点一坐标与坐标的变化量(1)坐标变化量物体沿直线运动，沿着所在直线建立直线坐标系(x轴)则物体的坐标变化量xx2x1.(2)位移的表示物体沿直线运动时，物体的位移l可以通过坐标的变化量表示，即lxx2x1.其中，x的绝对值表示位移的大小，x的正负表示位移的方向(3)时间的变化量时间的变化量用t表示，tt2t1.知识点二速度(1)定义：位移与发生这段位移所用时间的比值(2)定义式：v.(3)物理意义：描述物体运动的快慢及运动方向(4)单位(5)矢量性：速度既有大小又有方向，速度的大小在数值上等于物体在单位时间内发生的位移大小，速度的方向就是物体运动的方向(多选)
2、生活中我们常用一些成语来描述物体的运动，下列成语中描述速度的是(ABD)A风驰电掣B疾如雷电C一箭之遥 D蜗行牛步知识点三平均速度与瞬时速度(1)平均速度：物体的位移与发生这一位移所用时间的比值，与一段位移或一段时间对应(2)瞬时速度：物体在某一时刻或经过某一位置时的速度瞬时速度的大小叫做速率想一想：瞬时速率是瞬时速度的大小，平均速率也一定是平均速度的大小吗？提示：不一定平均速度是运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值，平均速率是运动路程与所用时间的比值当物体运动的初、末位置相同时，位移为零，由于路程不小于位移，所以平均速率也不小于平均速度的大小，只有当物体做单向直线运动时，平
3、均速率才等于平均速度的大小知识点四电磁打点计时器电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定时间间隔内位移的计时仪器，它使用交流(选填“直流”或“交流”)电源，工作电压在6 V以下当电源的频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点知识点五电火花计时器电火花计时器在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉它使用交流(选填“直流”或“交流”)电源，工作电压为220 V当电源的频率为50 Hz时，它每隔0.02s打一次点为什么说打点计时器是计时仪器而不是测量长度的仪器？提示：当电源的频率是50 Hz时，打点计时器每隔0.02 s打一次点，所以根据纸带上的点数，我们就能确定某段过程所对应的时间物体
4、带动纸带运动时，打点计时器虽然可以记录下物体在一定时间间隔内的位移，但没有刻度尺的测量，我们就无法知道位移的大小所以说打点计时器是计时仪器，不是测量长度的仪器知识点六纸带(1)使用电磁打点计时器时，纸带应穿过限位孔，复写纸套在限位轴上，放在纸带的上面(选填“上面”或“下面”)打点时，应先接通电源(选填“接通电源”或“释放纸带”)后释放纸带(选填“接通电源”或“释放纸带”)(2)纸带上记录的是一段时间内运动物体通过的位移；对于从实验中得到的纸带，纸带上的点有疏有密，点迹密集的地方表示物体运动的速度较小知识点七根据纸带分析物体的运动情况有一打过点的纸带，如图所示根据量出A、E间的距离x和时间间隔t
5、算出A、E间的平均速度v.用这个速度可以近似地表示纸带经过C点时的瞬时速度，如果t再小一些用B、D之间平均速度代表C点的瞬时速度会更准确些用打点计时器测速度，得到如图所示一段纸带，测得AB7.65 cm，BC9.17 cm，已知交变电流的频率为50 Hz，则打B点时物体的瞬时速度为2.102 5 m/s，物体运动速度变化的特点是相邻两计时点之间的距离随时间逐渐增大，故物体做加速运动，即速度增大知识点八用图像表示速度根据瞬时速度的计算方法，利用纸带上的数据，算出打点计时器打A、B、C、D、E等点时的瞬时速度，并找出对应的时间，然后以时间为横坐标、瞬时速度为纵坐标，画出的表示物体速度随时间变化关系
6、的图线，即为速度时间图像从图像中可以直接看出的信息是某时刻的瞬时速度如图所示为某质点做直线运动的vt图像，试回答：(1)图中AB、BC、CD段表示质点做什么样的运动？方向是沿正方向还是负方向？(2)质点在1 s末的速度是多少？(3)若CD延伸到时间轴的下方，延长线是DE，则DE表示质点做什么样的运动？方向如何？提示：(1)由图像可知，质点在AB段(02 s内)，速度由0均匀增大到10 m/s，质点做加速运动，速度为正值，表示质点沿正方向运动；质点在BC段(24 s内)，速度保持10 m/s不变，做匀速直线运动，速度为正值，表示质点沿正方向运动；质点在CD段(46 s内)，速度由10 m/s均匀
7、减小到0，质点做减速运动，速度为正值，表示质点沿正方向运动(2)根据三角形的中位线可知，质点在1 s末的速度是5 m/s.(3)质点在DE段(6 s以后)，速度由0均匀增大，质点做加速运动，速度为负值，表示质点沿负方向运动考点一平均速度与瞬时速度1平均速度(1)定义：在某段时间内，物体的位移x与发生这个位移所用时间t的比值，叫做这段时间(或位移)内的平均速度(2)公式：v.(3)意义：平均速度反映物体在某段时间内运动的平均快慢，它是对物体运动快慢的粗略描述(4)矢量性：平均速度是矢量，它的方向与t时间内发生的位移x的方向相同2瞬时速度(1)定义：运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度叫做
8、瞬时速度(2)意义：瞬时速度反映物体在某一时刻(或经过某一位置时)运动的快慢，它能精确地描述物体运动的快慢(3)矢量性：瞬时速度是矢量，它的方向指物体运动方向3对平均速度和瞬时速度的理解(1)当质点做匀速直线运动时，因为在任何相同的时间内发生的位移都相同，所以任取一段位移x和与之对应的时间t的比值v是恒定的，它反映了运动的快慢和运动的方向此时，平均速度和瞬时速度相等(2)在变速直线运动中，质点每时每刻的运动情况都不相同，所以为了描述质点在一段时间内(或一段位移上)运动的快慢和方向，常把该段时间内(或该段位移上)的变速直线运动等效为匀速直线运动，这样质点的位移x与相应的时间t的比值v就是变速直线
9、运动的质点在这段时间内(或这段位移上)的平均速度，平均速度只是粗略地描述质点的运动情况对变速直线运动而言，在不同时间内(或不同位移上)的平均速度一般不同，因此求平均速度必须指明是对哪段时间(或哪段位移)而言的(3)为了精确地描述做变速直线运动的质点运动的快慢和运动的方向，我们采用无限取微逐渐逼近的方法，即从质点经过某点起在后面取一小段位移，求出质点在该段位移上的平均速度，从该点起所取的位移越小，质点在该段时间内的速度变化就越小，即质点在该段时间内的运动越趋于匀速直线运动当位移足够小(或时间足够短)时，质点在这段时间内的运动可以认为是匀速的，求得的平均速度就等于质点通过该点时的瞬时速度对变速直线
10、运动，各点的瞬时速度是变化的4平均速度和瞬时速度的比较【例1】(多选)下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是()A若物体在某段时间内任意时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零B若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C匀速直线运动中物体在任意一段时间内的平均速度都等于它在任一时刻的瞬时速度D变速直线运动中物体在任意一段时间内的平均速度一定不等于它在某一时刻的瞬时速度解答本题时应把握以下两点：(1)平均速度和瞬时速度的概念(2)平均速度对应一段时间，瞬时速度对应某一时刻【解析】若物体在某段时间内任意时刻的瞬时速度都为零，则说明物体
11、是静止的，没有发生位移，平均速度一定等于零，选项A正确若物体从某一点出发，经过一定的路径又回到该点，则物体的位移等于零，物体的平均速度等于零，但物体在这过程中是运动的，某一瞬时的速度可能不为零，选项B错误在匀速直线运动过程中，速度的大小和方向都不变，任一时刻的瞬时速度和任一时间内的平均速度都相同，选项C正确以后我们要讨论一种匀变速直线运动，该运动中某一段时间内的平均速度都和该段时间中点的瞬时速度相等，所以选项D错误【答案】AC总结提能 在变速直线运动中，瞬时速度是变化的，平均速度与所取的时间段有关，某时刻的瞬时速度有可能等于某段时间内的平均速度，也有可能不等，两者没有必然联系在匀速直线运动中，
12、各时刻的瞬时速度都相同，所以任意一段时间内的平均速度都等于任一时刻的瞬时速度(多选)下列所说的速度指平均速度的是(BC)A百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线B经提速后列车的速度达到150 km/hC由于堵车，在隧道内的车速仅为1.2 m/sD返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋中解析：题目考查平均速度与瞬时速度的区别A选项中，9.5 m/s是冲过终点线这一位置的速度，是瞬时速度；B选项中，列车行驶的过程中速度是变化的，150 km/h是指平均速度；C选项中，1.2 m/s是对应于隧道内的一个过程，是平均速度；D选项中，8 m/s是太空舱落入太平洋这一时刻的瞬时速度考点二平
13、均速度与平均速率初学者经常错误地把平均速度的大小叫做平均速率，其实平均速度与平均速率是两个不同的概念比较如下：说明(1)在日常生活中，有时说到的速度并非指位移与时间之比，而是指路程与时间之比如某同学沿操场跑道跑了一圈，回到起跑位置，他的位移是0，但我们仍会说到他跑步的速度，这时指的就是路程与时间之比因此我们遇到“速度”时，要根据具体情境判断它的含义(2)初中所学的“平均速度”实际上是我们这里的“平均速率”的概念，其定义为路程与时间的比值【例2】三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示，它们同时从N点出发，同时到达M点，下列说法中正确的是()A三个质点从N到M的平均速度相同BB质点从N到M的平均速度
14、方向与任意时刻的瞬时速度方向相同C到达M点时的瞬时速率一定是A的大D三个质点从N到M的平均速率相同解答本题时注意以下两点：(1)平均速度和平均速率的区别(2)平均速度方向和瞬时速度方向的区别【解析】三个质点运动的位移相同，运动时间相同，平均速度相同，A选项正确；B质点做直线运动，但在运动过程中可能在某一时刻反向运动，即瞬时速度方向为由M指向N，所以B选项错误；三个质点运动的路程不同，运动时间相同，平均速率不相同，D选项错误；不知道具体的运动情况，无法判断到达M点时哪个质点的瞬时速率大，C选项错误【答案】A总结提能 平均速度是位移与所用时间的比值，而平均速率是路程与所用时间的比值，平均速度的方向
15、是该段时间内位移的方向，而瞬时速度方向是物体的运动方向，也是轨迹上该点的切线方向(多选)牙买加选手博尔特是公认的世界飞人，在某届奥运会中他在男子100 m决赛和男子200 m决赛中分别以9.69 s和19.30 s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是(BD)A200 m决赛中的位移是100 m决赛的两倍B100 m决赛中的平均速度约为10.32 m/sC200 m决赛中的平均速度约为10.36 m/sD200 m决赛中的平均速率约为10.36 m/s解析：200 m决赛中的轨迹为曲线，100 m决赛的轨迹为直线，由此可知200 m决赛中的位移不是1
16、00 m决赛的两倍，A错；平均速度等于位移与时间的比值，可知B对；平均速率为路程与时间的比值，所以200 m决赛中的平均速率约为10.36 m/s，C错，D对考点三位移时间图像1作法在平面直角坐标系中，用横轴表示时间t，用纵轴表示位移x，根据给出的(或测定的)数据，描出几个点，用平滑的曲线将几个点连接起来2意义反映了物体的位移随时间变化的规律3位移时间图像的信息(1)由xt图像各时刻纵坐标的坐标值可判断各个时刻物体的位置(2)由xt图像与x轴的交点的纵坐标值，可判断运动的初位置(3)由xt图像可判断物体的运动性质，当xt图像是一条倾斜的直线时，表示物体做匀速直线运动；当xt图像是平行于时间轴的
17、直线时，表示物体静止；当xt图像是一条曲线时，表示物体做变速直线运动(4)由xt图像的斜率可判断物体的速度速度大小等于xt图线的斜率大小，速度方向由斜率的正、负确定，斜率为正，则物体向正方向运动；斜率为负，则物体向负方向运动(5)xt图像的交点表示在同一直线上运动的两个物体相遇如图所示，两个物体在t1时刻相遇【例3】下图所示是一辆汽车做直线运动的xt图像，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是()AOA段汽车运动的速度最大BAB段汽车做匀速运动CCD段汽车的运动方向与初始运动方向相反D汽车运动4 h的位移大小为30 km【解析】xt图像的斜率表示速度，斜率越大，速度越大，从
18、图像中可以看出CD段的斜率最大，速度最大，选项A错误；AB段斜率为零，速度为零，汽车静止，选项B错误；OA段的斜率为正，说明汽车的运动方向与正方向相同，CD段的斜率为负，说明汽车的运动方向与正方向相反，即与初始运动方向相反，选项C正确；运动4 h汽车的位移大小为零，选项D错误【答案】C总结提能 (1)xt图像只能用来描述直线运动，图线弯曲，是因为质点的运动速度发生变化(2)xt图像是位移x随时间变化的情况，不是物体运动的轨迹(3)xt图像切线的斜率应该由坐标系的标度求出，不能由切线倾角的正切值求出(4)在同一个坐标平面上，xt图像越陡，即斜率越大，表示速度越大设想百米赛跑中，甲、乙、丙、丁四个
19、运动员从一开始就做匀速直线运动，甲按时起跑，乙在0.5 s后才开始起跑，丙抢跑的距离为1 m，丁则从终点100 m处往回跑试说明图中的A、B、C、D四条图线分别表示的是哪个运动员的图像答案：A丁，B甲，C丙，D乙解析：图中按时起跑的是B图线，表示的是运动员甲晚跑0.5 s的图线是D，表示的是运动员乙抢跑1 m的图线是C，表示的是运动员丙由终点100 m处往回跑的图线是A，表示的是运动员丁，他用了15 s的时间回到了起跑线上考点四打点计时器的原理及使用(1)实验目的练习使用打点计时器利用打上点的纸带研究物体的运动情况(2)实验原理两种打点计时器当接通50 Hz的交流电源时，都是每隔0.02 s打
20、一次点当纸带跟运动物体连在一起时，打点计时器打在纸带上的点就相应地表示出物体在不同时刻的位置，线段上各点之间的间隔就表示出运动物体在不同时间内的位移，根据平均速度的定义式v，当t很短时，可以认为等于t时刻的瞬时速度(3)实验器材电火花计时器、纸带、刻度尺、导线、学生电源(4)实验步骤把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，并检查两条纸带是否已经正确地穿好，墨粉纸盘是否夹在两条纸带之间把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上接通开关，用手水平地拉动两条纸带，纸带上就会打下一系列的点迹取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点，如果数出n个点，这些点划分
21、出来的间隔数为(n1)由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间为0.02(n1) s.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离x，再利用公式计算纸带通过这段位移时的平均速度把测量和计算的结果填入表中在小纸带上标记连续7个计数点，分别标上记号A、B、C、D、E、F、G.用刻度尺测量每相邻两个点间的距离，分别记为x1、x2、x3、x4、x5、x6，记录到表中根据表中对纸带数据的测量结果，运用学过的知识判断：物体在这段时间内的运动是匀速直线运动还是变速直线运动，说出判断的理由将B、C、D、E、F作为测量点，分别测量包含这些点的一段位移x，由于t很小，求出t内的平均速度，即等于各点的瞬时速度，记入表
22、中(5)实验注意事项电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用6 V以下的交流电源；电火花计时器使用220 V交流电源实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要进行调节或更换器材使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳定时再用手拉纸带开头的点迹很密集，这是由于先接通电源后拉动纸带和开始时的速度比较慢而造成的，数点时不能从开头处数，而要向后看，从能够看清楚的某一个点开始如果数出了n个点，那么，它们的间隔数是(n1)个它们所用的运动时间为(n1)0.02 s.打点计时器要固定好，在使用时打点计时器不允许松动手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集要保证手每一次“水平地拉动纸带”以减小阻力复写纸不
23、要装反，每打完一次纸带，应调整一下复写纸的位置，以保证打点清晰对纸带进行测量时，不要分段测量各段的距离，正确的做法是一次测量完毕，一般先统一测量出各点到起始测量点之间的距离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【例4】一同学在用打点计时器做实验时，纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，这可能是因为()A打点计时器错接在直流电源上B电源电压不稳定C电源的频率不稳定D振针与复写纸间的距离过小本题可按以下思路进行解答：【解析】正常情况下，振针应该恰好敲打在限位板上，这样在纸带上才能留下点当振针与复写纸片间的距离过大时，振针可能够不着复写纸片，打出的纸带上有时有点，有时无点当振
24、针与复写纸片间的距离过小时，每一个打点周期内振针就会有较长一段时间接触并挤压在复写纸片上，这样就成了一段一段的小线段所以在使用打点计时器前要检查一下振针到复写纸片的距离是否适中，否则就要做适当的调整选项A造成的后果是打点计时器不工作，选项B造成的后果是打点计时器工作不稳定，选项C造成的后果是打点周期不稳定，只有选项D才是造成题中所述现象的原因故应选D.【答案】D总结提能 在使用打点计时器时应把握以下三点：(1)掌握两种打点计时器的构造、原理及使用方法；(2)明确在使用打点计时器过程中常见的错误类型及其处理方法；(3)记住“用打点计时器测量速度”的注意事项使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中
25、：(1)在如下基本步骤中，正确的排列顺序为ABDEC.A把电火花计时器固定在桌子上B安放纸带C松开纸带让物体带着纸带运动D接通220 V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纸盘轴上，还要检查墨粉纸盘是否夹在两纸带之间解析：根据实验原理，通过对实验仪器的观察，掌握新仪器的使用方法是一种重要的实验能力电火花计时器的特点是：打点是靠放电针和墨粉纸盘之间火花放电来实现的，故其操作步骤和电磁打点计时器是相仿的，墨粉纸盘应套在纸盘轴上，目的是使它可以转动，均匀地被利用墨粉纸盘夹在两条白纸带之间，目的是使墨粉纸盘可以更好地转动考点五用打点计时器测瞬时速度用
26、打点计时器测量某一位置的瞬时速度时，可以取包含这一位置在内一小段位移x，用考点一中方法测出这一小段位移内的平均速度，用这一平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度如图所示，测量出包含E点在内的D、F两点间的位移x和时间t，算出纸带在这两点间的平均速度，用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度.可以大致表示E点的瞬时速度D、F两点离E越近，算出的平均速度越接近E点的瞬时速度然而D、F两点距离过小则测量误差增大应该根据实际情况选取这两个点说明由可知，用平均速度代表瞬时速度的条件是t0，即t很小这样做体现了一种极限思想，这是一种科学的近似方法，应通过实验体会感悟这种方法的优越性【例5】打点计时器所用交
27、流电源的频率为50 Hz，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于 m/s.解答本题可按照下列思路进行：【解析】A、C间的位移为x11.40 cm，A、C间的时间间隔为t10.04 s，所以A、C间的平均速度为v1 m/s0.35 m/s.A、D间的位移为x22.50 cm，A、D间的时间间隔为t20.06 s，所以A、D间的平均速度为v2 m/s0.42 m/s.A、C两点比A、D两点更接近B点，所以B点的瞬时速度更接近于A、C间的平均速度0.35 m/s.【答案】0.350.420.
28、35总结提能 用近似代替瞬时速度的条件是t足够小，因此利用它求某一点的瞬时速度时，应尽可能在靠近该点取数据，这样求出的数值才可能更接近该点的瞬时速度如图为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02 s打一个点，图中O点为第一个点，A、B、C、D为每隔一点选定的计数点根据图中标出的数据，问：打A、D点时间内纸带的平均速度有多大？打B点时刻纸带的瞬时速度有多大？你能算出打OD点时间内纸带的平均速度吗？答案：231.25 cm/s212.50 cm/s，不能算出打OD段时间内纸带的平均速度解析：AD段的平均速度AD cm/s231.25 cm/s.当时间间隔很短时，可以用平均速度代替瞬时速度，故B
29、点的瞬时速度vB cm/s212.50 cm/s.无法算出OD段的平均速度，因为不知道OD间有多少个点，因而不知道OD段的时间间隔考点六用vt图像研究物体的运动以速度v为纵轴、时间t为横轴，在方格纸上建立直角坐标系，根据每隔0.1 s测得的速度值在坐标系中描点，然后用平滑的曲线将这些点连接起来，就得到了描述纸带运动的速度时间图像(vt图像)，简称速度图像(如下左图所示)(1)匀速直线运动的速度图像是一条平行于t轴的直线匀速直线运动的速度大小和方向都不随时间变化，其vt图像如上右图所示(2)从匀速直线运动的速度图像不仅可以知道速度的大小，而且可以求出位移，根据位移公式xvt，在速度图像中可求对应
30、着边长分别为v和t的矩形面积，矩形面积值表示位移的大小(下图中画斜线的部分)(3)从vt图上可以直观地看出速度随时间的变化情况【例6】在做“用打点计时器测速度”的实验中，某同学得到了如图所示的一条纸带图中所示数字为各点距第一点的距离，单位是cm.(1)设计一个表格，将测量得到的物理量和计算出的各相邻两点间的平均速度填入表格中(2)判断纸带运动的性质，并说明理由解答本题的基本思路为：【解析】(1)经计算，各相邻两点间的位移x如下表所示，由v可求出平均速度.0112233445x/m0.024 00.024 30.023 60.024 20.024 0t/s0.020.020.020.020.02
31、v/(ms1)1.201.221.181.211.20(2)根据表格中的数据，作出速度随时间变化的vt图像，如图所示，在误差允许的范围内，相等时间内的平均速度相等，所以纸带做匀速直线运动【答案】见解析总结提能 1.图像法是处理实验数据的常用方法，运用图像处理数据有很多优点，但在利用数据作图的过程中，由于存在偶然误差，连线时有些数据点要舍掉，以减小实验误差2画图像时应把握以下三点：(1)建立坐标系时，坐标原点、坐标轴表示的物理量及单位都要标注清楚(2)画速度时间图像时，要用平滑的曲线将各个点连接起来，不能画折线(3)标度的选取要适当，尽量让图像占据坐标系的大部分空间如图所示，是一条利用电磁打点计
32、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各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度并画出速度时间图像答案：见解析解析：在计算纸带上某个点的瞬时速度时，可以以该点为中心，对称地选一段距离x，找出通过x所用的时间t，该点的瞬时速度即可表示为x/t.时间越小，平均速度越接近瞬时速度在计算打某点的瞬时速度时，一般在该点两侧取相等的时间t，用2t内的平均速度来代表该点的瞬时速度建立速度时间坐标系，根据所求的瞬时速度，选好标度，确定计时起点(本题以0点为计时起点)，描出对应时刻的速度，连线画出vt图像(1)1点是0、2间的中间时
33、刻，求出0、2间的平均速度即可认为是1点的瞬时速度，同理2、3、4、5点的瞬时速度也可求出.0和6两个点的瞬时速度不便求出，然后画出速度时间图像注意相邻计数点间的时间间隔T0.1 s，即v10.195 m/s，v20.40 m/s，v30.61 m/s，v40.69 m/s，v50.70 m/s.(2)以O点为坐标原点建立直角坐标系横坐标：表示时间纵坐标：表示速度根据计算出的速度结果在直角坐标系中描点，然后连线得到图像如图所示1电磁打点计时器是一种使用交流电源的记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器，当电源频率为50 Hz时，振针每隔0.02 s打下一个点现在用打点计时器测定物体的速度，当电源
34、频率高于50 Hz时，如果仍按50 Hz计算，则测出的速度数值将比真实值小解析：打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的，且打点的频率等于电源的频率当交流电源频率为50 Hz时，打点计时器每隔0.02 s打一个点，若电源的实际频率高于50 Hz，打两次点的时间间隔将小于0.02 s，故若仍按0.02 s计算运动时间时，所测得运动时间大于实际时间，由此计算出的速度值也就小于其真实值2练习使用电磁打点计时器的实验步骤如下：A把打点计时器固定在带有定滑轮的长木板上靠近定滑轮的一端，把复写纸套在定位轴上，让连接小车的纸带穿过限位孔，并压在复写纸下面；B把打点计时器接在6 V以下的直流电源上；C拉动纸带
35、后，再接通电源；D取下纸带，以纸带上起始点为O，依次在每个点上标出1、2、3用刻度尺分别量出两点间的距离，比较是否相等，判断是什么性质的运动试纠正以上步骤中错误之处答案：A中应将计时器固定在没有定滑轮的一端；B中应接在交流电源上；C中应先接通电源再拉动纸带；D中应从能够看清的点开始标3.(多选)甲、乙两小分队进行代号为“猎狐”的军事演习，指挥部通过现代通信设备，在荧屏上观察到两小分队的具体行军路线如图所示两小分队同时同地由O点出发，最后同时捕“狐”于A点下列说法正确的是(AB)A小分队行军路程s甲s乙B小分队平均速度v甲v乙C小分队的平均速率相等D图像表示的是位移时间图像解析：甲、乙的位移相等
36、，所用时间相同，易知A、B正确平均速率等于路程与时间的比值，C项错误此图的坐标轴没有时间轴显然不是位移时间图像D项错误4如图为根据龟兔赛跑故事画出的位移时间图像，由图可知下列说法正确的是(D)A乌龟和兔子赛跑是同时从同一地点出发的B乌龟和兔子赛跑是同时出发，但出发点是不同的C兔子在t0时间内的平均速度大，所以最终先到达终点D乌龟中途落后，但最终比兔子先到终点解析：由图像可知，乌龟和兔子从同一地点出发，但不同时出发，A、B项错误；在t0内，x兔x龟，所以兔龟，C项错误，D项正确5如图所示，一辆汽车在从上海到南京的高速公路上行驶汽车上的速度计指针在图甲所示位置附近左右摆动，请你根据生活经验和图中提
37、供的信息，回答下列问题：(1)乙图中A、B两处相距多远？其值是指A、B两处的路程还是位移大小？(2)甲图速度计中指针所指的速度表示汽车的平均速度还是瞬时速度？其值为多大？(3)假设汽车在A、B间按速度计中指针所指的速度做匀速直线运动，再由乙图中信息求出汽车从A处行驶到B处，需要多长时间？答案：(1)80 km路程(2)瞬时速度100 km/h(3)0.8 h解析：(1)A、B两处距离x120 km40 km80 km.因为根据实际情况在高速公路上任意相距80 km的两点间的道路不可能是直线，所以其值指A、B两处间的路程(2)甲图速度计中指针所指的速度表示汽车的瞬时速度(汽车速度计所指的速度都可
38、以看做是车辆在某一时刻或某一位置时的瞬时速度)，其值为100 km/h.(3)因为汽车在A、B间做匀速直线运动，根据v，得t0.8 h，即汽车从A处行驶到B处需要0.8 h.学科素养培优精品微课堂思想方法系列(三)借助现代科技仪器测速度开讲啦 1.借助传感器用计算机测速度下图是一种运动传感器的原理图，这个系统由A、B两个小盒子组成固定在运动物体上的A盒中装有发射器，可同时发射红外线脉冲(光速c3108 m/s)和超声波脉冲(常温下声速v340 m/s)，固定的B盒中装有接收装置，利用接收的时间差确定A、B间的距离，由两次测得的距离x和两次发射脉冲的时间间隔t可求出A的速度cv，则x1vt1，x
39、2vt2，xx2x1，tt2t1，vA，如图所示另一种运动传感器由固定盒发射超声波脉冲，被运动物体反射后仍由原盒接收，由发射和接收的时间差确定两者间的距离x1vt1，x2vt2，由发射脉冲的时间间隔t确定速度v，如图所示2光电门测速度实验装置如图所示，使一辆小车从一端垫高的木板上滑下，木板旁装有光电门，其中A管发出光线，B管接收光线当固定在车上的遮光板通过光电门时，光线被挡住，记录仪上可以直接读出光线被挡住的时间t.这段时间就是遮光板通过光电门的时间根据遮光板的宽度x和测出的时间t，就可以算出遮光板通过光电门的平均速度.由于遮光板的宽度x很小，因此可以认为，这个平均速度就是小车通过光电门时的瞬
40、时速度3利用频闪照相分析计算物体的速度频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光，从而形成间隔相同时间的影像的方法在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，如每隔0.1 s闪光一次，即每秒闪光10次当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片右图是采用每秒闪光10次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0.1 s，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尺子量出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交变电源的频率，而相同时间间隔出现的影像则相当于打
41、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求平均速度和瞬时速度，两者都是一样的例像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射、接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间现利用图乙所示装置测量，图中MN是水平桌面，PQ是长1 m左右的木板，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0102 s和2.0102 s用
42、游标卡尺测量滑块的宽度d5.015 cm.则：(1)滑块通过光电门1的速度v1的大小是多少？(2)滑块通过光电门2的速度v2的大小是多少？解析由于滑块通过两光电门的时间极短，故可用滑块通过光电门的平均速度代替其通过的瞬时速度故v1 m/s1.003 m/s；v2m/s2.508 m/s.答案(1)1.003 m/s(2)2.508 m/s总结提能 求速度的方法很多，借助现代科技仪器求速度是近年来出现的一些特殊方法常用的求速度方法有图像法、利用打点计时器打纸带法等不管用什么方法，利用速度公式求出相应的位移和时间是关键变式训练用气垫导轨和数字计时器更能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，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间t10.29 s，通过第二个光电门的时间t20.11 s，已知遮光板的宽度为3.0 cm，分别求滑块通过第一个光电门和第二个光电门时的速度大小答案：0.10 m/s0.27 m/s解析：由于滑块经过光电门时遮光板的挡光时间较短，所以滑块经过光电门的速度可用遮光板挡光时间内的平均速度表示经过光电门1的速度v1 m/s0.10 m/s，经过光电门2的速度v2 m/s0.27 m/s.
