内容正文:
3. 测量物体运动的速度
4. 能量
素养目标
1. 了解匀速直线运动,理解平均速度;知道一切物体都具有能量。(物理观念)
2. 体验通过日常生活经验或自然现象粗略估计时间的方法,具有初步解决生活中的简单问题的能力。(科学思维)
3. 学会使用停表和刻度尺正确测量时间、距离,并求平均速度,加深对平均速度的理解。(科学探究)
4. 通过实验激发学习兴趣,培养认真、仔细的科学态度,正确、实事求是记录数据的作风。培养学生的合作精神。(科学态度与责任)
一、测量物体的平均速度
1. 实验室中常用 刻度尺 和 停表(或秒表) 分别测量出物体运动经过的 路程 和 时间 ,然后应用公式: v= 计算物体运动的速度。
2. 百米赛跑的运动员,在运动过程中,他跑步的速度是 变化 (选填“变化”或“不变”)的,要表示他运动的快慢,我们引入了 平均速度 这个物理量。
3. 平均速度指的是,运动的物体 通过某段路程 或 在某一段时间内 的平均快慢程度。
4. 在物理学中,一个物体沿着 直线 运动,在 任意相同 的时间内,通过的路程始终 相等 ,这样的运动叫做 匀速直线运动 。 匀速直线运动 是最简单的运动,是速度不变的运动。
二、能量
5. 一切物体都具有 能量 ,利用能量的过程,就是能量 转移和转化 的过程。
6. 地球上大部分能量都来源于对 太阳能 的直接或间接利用。
【填一填】
1. 一物体做直线运动,1 min内运动了90 m,已知它在前10 s内通过20 m的路程,则此物体做的是 变速 运动,其1 min内的平均速度是 1. 5 m/s ,后50 s内的平均速度是 1. 4 m/s 。
2. 一个物体做直线运动,全程48 m,前一半路程用了4 s,后一半路程用了6 s,那么物体通过前一半路程的速度是 6 m/s,通过后一半路程的速度是 4 m/s,全程的平均速度是 4. 8 m/s。
【选一选】
3. 下列四个选项中,平均速度最大的是( D )
A. 航模飞行器以11 m/s的速度飞行
B. 汽车以50 km/h的速度在公路上行驶
C. 百米赛跑中,运动员用10 s跑完全程
D. 从30 m高处竖直下落的物体用了2 s
4. 下列关于能量的说法错误的是( A )
A. 做机械运动的物体具有能量,静止的物体没有能量
B. 电和光具有能量
C. 物体内部运动的分子具有能量
D. 原子核内具有能量
测量速度
结合课本中测量气泡上升的速度。实验步骤如下:
1. 向玻璃管内注满水,留一个小气泡,两端密封。
2. 倒转玻璃管,保持竖直,观察气泡在管内的运动,从某一位置开始用停表计时,每2 s在玻璃管上用记号笔记录小气泡的位置,最后用米尺测量小气泡运动的路程。记录数据见表所示:
时间/s
路程/cm
速度/(cm·s-1)
2
10
5
4
20
5
6
30
5
8
40
5
10
50
5
3. 以时间为横轴、路程为纵轴,描出气泡运动的st图像,如图所示。
测量气泡上升的速度,需要测量哪些量?
答案:需要测量的是气泡通过的路程和通过这段路程所用的时间。
实验依据的原理是什么?
答案:实验依据的原理是v=。
使用刻度尺时,应注意什么?
答案:使用前要观察刻度尺的分度值、量程和零刻度线,使用时要放对、读对、记对。
使用停表前应观察什么?
答案:应观察停表的分度值、量程。
通过实验求得的不同路程里的平均速度是否相等?
答案:相等,由图像可以看出,气泡运动的st图线是一条直线,它表示气泡在任意相同的时间内通过的路程始终相等。
能否由此总结出匀速直线运动的定义?
答案:能。物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。
对比上面的定义,能否由此总结出变速直线运动的定义?
答案:能。物体沿着直线且速度变化的运动叫做变速直线运动。
变速直线运动的快慢如何描述?
答案:变速直线运动比匀速直线运动复杂,如果只做粗略研究,也可以用v=来描述运动的快慢,这样算出来的速度叫做平均速度。
在“测量小车运动的平均速度”的实验中:
(1)实验的原理是 v= 。
(2)需要的测量工具有停表和 刻度尺 。
(3)为了减小实验误差,应使斜面的坡度较 小 些。
(4)小车从A点到C点,运动了 90. 0 cm,它通过这段路程的平均速度为 0. 3 m/s。
(5)下列st图像中能够反映小车从A点运动到C点的大致情况的是 C (填字母)。
本题考查的是测量小车平均速度的实验,根据所需测量的物理量来确定测量工具,利用速度公式得出平均速度,根据物体的运动情况找出对应的关系图像。
解析:(1)实验原理为v=;(2)测量小车运动的平均速度,需要测量小车运动的路程和小车运动的时间,所以需要刻度尺和停表;(3)如果斜面的坡度太大,小车运动过快,时