内容正文:
第04讲 测量平均速度(原卷版)
【学习目标】
1.能用刻度尺测出物体运动的路程,能用停表测出物体通过这段路程所用的时间;
2.能更公式计算出物体在这段时间内运动的平均速度;
3.能写出简单的实验报告。
【基础知识】
知识点一、测量平均速度
【实验原理】。根据公式,用刻度尺测出物体运动的路程s,用停表测出通过这段路程所用时间t,就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。
【实验器材】刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【实验装置】如图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持较小的坡度,在斜面的底端或中部固定金属片。
【实验步骤】(1)使斜面保持较小的坡度,把小车放在斜面的顶端,金属片垂直固定在斜面的底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1。
(2)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片所用时间t1,将小车通过的路程s1和所用时间t1填入表格中。
(3)将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s2和所用时间t2,将数据填入表格对应的位置。
(4)利用公式,分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和通过上半段路程的平均速度v2,即小车通过斜面全程的平均速度为;小车通过上半段路程的平均速度为:。
(5)整理器材
【实验数据】
路程
运动时间
平均速度
s1=1m
t1=3s
v1=0.33m/s
s2=0.5m
t2=1.8s
v2=0.28m/s
【分析与论证】
下车经过下半段的路程为s3=s1-s2=1m-0.5m=0.5m,时间为t3=t1-t2=3s-1.8s=1.2s。因此,小车通过下半段的路程的平均速度为。则平均速度的大小关系为:。
【实验结论】
小车而在斜面上做变速直线运动,在不同的路程段,小车平均速度大小不同。小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
1.斜面的长度要足够长、坡度要小(注意:坡度也不能过小,否则测出的平均速度大小会过于接近),且测量过程中不能改变斜面的坡度;
2.要测量哪一段路程的平均速度,就测量其对应的路程及通过这段路程所用时间。
3.若多次测量,则每次都要使小车从同一位置自由滑下;
4.若小车到达终点之后没有及时停止计时,所测平均速度偏小;若小车开始运动之后没有及时开始计时,所测平均速度变大。
现代测速方法
超声测速
声音遇到障碍物会反射回来,根据发射和接收的时间差,可计算出发射点到障碍物的实际距离,并测出物体的速度
频闪摄影法
频闪摄像是研究物体运动时常用的一种实验方法,它借助于电子闪光灯的连续闪光,在一个画面上记录下物体连续的运动过程。因为每一次摄影的时间间隔相等,所以照片上任意相邻影像的时间间隔都相等。如图所示是时间间隔0.2s记录的弹跳小球的运动情况
GPS测速
GPS导航定位系统不仅可为各个运动载体进行定位,还可以测出其速度,目前广泛应用于各种导航软件中
(2022·湖北省直辖县级单位·八年级期末)如图甲所示是“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验。实验器材有小车、带刻度的斜面、小木块、金属片、停表。
(1)本实验测平均速度的原理是 _____;
(2)实验中应使斜面保持较 _____(选填“大”或“小”)的坡度,以减小测量 _____的误差;
(3)图中sAB=_____cm,测得小车从A滑到B的时间tAB=1.6s,从A滑到C的时间tAC=2.0s,则AC段的平均速度vAC=_____m/s(保留一位小数);
(4)测AB段的平均速度时,如果小车过了B点才停止计时,算出的速度值会 _____;
(5)图乙中能够较准确反映小车从A到B运动情况的是 _____(选填“A”或“B”)。
【知识导图】
【考点剖析】
考点一:测量小车平均速度
例一:(2022·湖南株洲·八年级期末)在“测量运动平均速度”的实验中,某小组采用了一带有刻度尺的长木板,搭建实验装置如图所示:
(1)该实验的原理是 _______ 。
(2)实验中为了测量AB段的平均速度,在B点放置了一金属片,其好处是: _______ 。
(3)如图所示,小车从A到B经过的路程为 _________ cm,若AB段用时0.9s,则小车AB段的平均速度为 ______ m/s。
(4)将金属片放到C点,测量出小车从A到C用时1.6s,则小车在AC段的速度 _____ (选填“大于”“小于”“等于”)小车在AB段的速度。
(5)小组的成员分别画出小车从A到C的s﹣t图象的大致情况。其中与事实相符的是 ______ 。
A. B. C. D.
考点二:频闪摄影法测量平均速度
例二:(2022·四川成都·八年级期末)如图是一小球从A点沿直线运动到F点拍摄下的频闪照片,频闪照相机每隔0.1s闪拍一次。
(1)由A到F,小球在做_______直线运动;
(2)小球从A点运动到D点的平