内容正文:
第4节 测量平均速度
学习目标:1.知道测量平均速度的原理和方法.
2.会通过实验测量数据,能正确记录数据.[来源:学科网ZXXK]
3.将物体运动所经历的时间或路程分解为若干段,测量不同阶段物体的运动速度.
授课提示:对应学生用书第10页
知识点 测量物体运动的平均速度
1.实验原理:v=.
2.测量器材:用刻度尺测小车通过的路程,用停表测小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t.
测平均速度的关键点
(1)滑:小车必须从斜面顶端由静止滑下.
2巧测下半程:斜面较短时,先后让小车从同一位置滑下,第一次测出上半程的距离和时间,再测出全程的距离和时间,下半程的路程和时间可由二者差值得到.,3读时间:读出路程两端的时间,其差值即为通过这段路程的时间.,4读路程:以小车一端所对刻度为标准.
授课提示:对应学生用书第10页
1.实验探究:测量物体运动的平均速度
(1)提出问题:探究小车沿斜面下滑的速度是否变化?如何变化?
(2)猜想与假设:根据生活经验猜想,小车下滑的速度越来越快.
(3)装置设置:斜面的一端用木块垫起,使斜面的坡度很小.
(4)设计实验:在斜面顶端确定小车的初始位置,小车前端在斜面上的位置做好标记A,终点位置做好标记B,测量计算出中点并做好标记C,如图所示,分别记录小车到达中点C和终点B时的时间.
(5)进行实验与收集证据:(在横线上填上计算表达式)
AB段
s1
t1
v1=
AC段
s2
t2
v2=
CB段
s3=s1-s2
t3=t1-t2
v3=
(6)分析论证:对求得的速度大小进行分析比较,得出小车沿斜面下滑的速度是变化的,在下滑过程中速度越来越大.
2.议一议:测量物体运动的平均速度实验中:
(1)木板斜面坡度能不能太大?
(2)实验中怎样减小误差?
答案:(1)木板斜面坡度过大,小车下滑得太快不便于计时;坡度过小,小车下滑得太慢,不便于实验.
(2)本实验中距离比较容易测量,并且误差较小,但测量时间时误差较大,可以选用稍长一点的斜面,并且让斜面稍平一些,使小车下滑的时间稍长一些,可减小误差.
[例题1] 小华在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置.小车从带刻度(分度值为1 cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子停表的显示(数字表示为“小时:分:秒”).
(1)该实验是根据公式________进行速度计算的;
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较________(填“大”或“小”);
(3)请根据图中信息回答:sAB=________ cm;tBC=______ s;vAB=______ m/s,vBC=______ m/s;
(4)由实验看出,小车在下滑过程中速度越来越________,是在做________运动;
(5)实验前必须学会使用电子停表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏________(填“大”或“小”).
解析:(1)速度的计算公式为:v=;
(2)斜面坡度越大,小车运动到底端所用的时间越短,越不易计时;
(3)sAB=100.0 cm-60.0 cm=40.0 cm,sBC=60.0 cm-10.0 cm=50.0 cm,tAB=2 s,tBC=1 s,AB段的平均速度vAB===20 cm/s=0.2 m/s,BC段的平均速度vBC===50 cm/s=0.5 m/s;
(4)vBC>vAB,小车速度越来越大,是在做变速直线运动;
(5)当小车过了A点后才开始计时,相当于缩短了小车通过相同的距离所用的时间,会使所测速度值偏大.
答案:(1)v= (2)小 (3)40.0 1 0.2 0.5 (4)大 变速直线 (5)大
方法技巧
解答探究物体速度变化实验题的思路[来源:学|科|网Z|X|X|K]
(1)明确实验原理、实验测量方法和实验过程.
(2)准确把握题意,准确地从题图或题表中获取正确有用的信息.
(3)根据平均速度的计算公式v=进行计算.
(4)按题目要求分析数据,得出结论.
[例题2] 某课外兴趣小组的同学们为了探究蜗牛的运动情况,将蜗牛放在刻度尺上让其沿刻度尺爬行,并每间隔10 s拍摄记录蜗牛的位置,拼成如图所示的图片.[来源:Z*xx*k.Com]
同学们依据此图片获得数据,列表如下:
照片序号
1
2
3
4
5
6
时间t/s
0
10
20
30
50
路程s/mm
0
12.0
22.2
48.7
(1)请你根据图中的情景,把表格的内容补充完整.
(2)根据表中的数据,你可得出蜗牛是做________(填“匀速”或“变速”)运动;蜗牛在前20 s的平均速度是________ mm/s,整个50 s内的平均