内容正文:
中物理
第一章 第4节
人教版 物理(初中)
测量平均速度
(八年级上)
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课堂导入
想想议议
还记得小时候从滑梯上滑下来,快慢有什么变化了吗?
骑自行车从坡上冲下来,为什么要车闸控制速度呢?
从斜坡上滑下的人和车,运动有什么特点?
提出问题
猜想假设
设计实验
车越往下运动越快,速度一直增大。
用小车代替下滑的人和自行车,搭起的长木板(斜面)代替斜坡或滑梯,让小车从斜面顶端滑下,观察小车的运动情况,测量小车从斜面上滑下来的速度,探究运动变化的特点。
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课堂活动
测量物体运动的平均速度
实验
一.实验目的:
测量小车运动的平均速度
二.实验原理:
v =
s
t
三.需要测量的物理量:
路程s和时间t。
四.实验装置图:
五.实验器材:
1.长木板、木块、小车、刻度尺、停表、金属片
2.停表的使用:
(1)使用方法:
第一次按动——启动,长短指针开始转动;
第二次按动——暂停,长短指针暂时停止转动;
第三次按动——回零,长短指针迅速回到零点。
(2)读数方法:
使用前应观察分度值、量程和零刻线。
通常有30刻度和60刻度型.
读数为小盘的分钟数+大盘的秒读数.先读小盘的读数,它的单位是分钟, 接着读大盘的读数。
六.注意事项:
1.搭建斜面时,将长木板一端垫高,使小车能运动起来,但又不太快.斜面的坡度太小,小车达不到底部;斜面的坡度太大,记录时间不准确,导致实验误差大.
2.小车从斜面滑下时,一定要做直线运动,否则测量的路程比实际路程要小,影响实验结果
3.实验过程中,斜面的倾斜程度不能变。
4.测量小车下滑路程时,起点从车头(或车尾)算起,终点也应该是车头(或车尾)。
七.实验步骤:
1.使斜面保持一定的坡度,把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面的底端,测出小车将通过的路程S1 .
2.用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1 。
3.根据测得的S1 、 t1 ,算出小车通过斜面全程的平均速度v1。
4.将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离S2。
5.测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程S2所用的时间t2,算出小车通过上半段路程的平均速度v2。
6.计算下半段路程S3= S1-S2,和下半段所用时间t3=t1-t2,记入表格,计算出v3。
八.实验数据:
路段 路程 运动时间 平均速度
全程 s1=90 cm t1=5 s v1=0.18 m/s
上半段 s2=45 cm t2=3 s v2=0.15 m/s
下半段 s3=45 cm t3=2 s v3=0.23 m/s
九.实验结论:
1.小车沿斜面下滑,运动越来越快,小车沿斜面下滑做加速运动。
2.各段路程的平均速度并不相等,上半段的平均速度最小,下半段的平均速度最大,全程的平均速度处在两者之间:v下>v全>v上.
扩展性实验
利用位置传感器测距离
1. 实验器材:小车、斜面、位置传感器
2.实验原理
A为可在斜面上自由移动的小车,B为固定在斜面一端的位置传感器。位置传感器B利用超声波可以测出不同时刻小车A与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置时的速度.计算机把测出的运动物体的速度显示在屏幕上(横轴为时间,纵轴为速度),就可以直观地看出物体的速度是增大的、减小的不是不变的.
(1)测量小车在斜面上运动的速度。
(2)测量人行走的速度变化。将位置传感器B放置在合适的位置,实验者面对传感器B,前后行走,在计算机屏幕上观察行走速度的变化情况。
3.尝试实验
(1)位移传感器可自动测出各时刻的距离。
(2)计算机由距离和对应时间信息,算出速度。
(3)计算机可以直接显示出速度—时间图象。
4.传感器测距离的优点
科学世界
超声波测距
超声波测距的原理
1.原理
(2)如果障碍物是运动的物体,超声波测量仪根据算出的障碍物移动的距离,再根据两次发射超声波的时间.算出物体移动的速度。
(1)超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时,超声波传播时碰到障碍物会被反射.接收器收到反射波就停止计时,根据计时器记录的时间,仪器自动算出发射点与障碍物之间的距离: .
2.超声波的测距原理在生活中的应用
超声波指向性强,因而经常用于距离的测量、汽车倒车防撞智能机器人等领域。
超声波测速仪
倒车雷达
超声波传感器用于移动的机器人
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课堂小结
本堂重点:用刻度尺和停表测平均速度、加深对平均速度的理解.
本堂难点:准确测量小车运动的时间.
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典例分析
考点一:斜面上滑下的物体的速度特点
【典型例题1】
<
(2020 黔西南州).如图甲所示,小明参加高山速降滑雪运动,滑雪板板尾从A点开始加速下滑并越过C点。
小明通过AB段与通过AC段的平均速度的关系为vAB ______vAC(选填“<”“>”或“=”);
【迁移