内容正文:
第4节 测量平均速度
素养目标
1.学习采用将路程或时间分成若干段的方法来研究速度的变化。(物理观念)
2.进一步认识科学探究活动。(科学思维、科学探究)
3.通过测量平均速度,培养对物体运动快慢判断的能力。(科学态度与责任)
1.实验原理: v= 。
2.实验器材:斜面、木块、小车、 刻度尺 、 停表 、金属片等。
3.实验装置:如图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持 很小 的坡度。
4.实验方法:利用刻度尺测出物体通过的 路程 ,利用停表测出物体通过这段路程所用的 时间 ,则可利用公式 v= 计算出物体的平均速度。
5.实验结论:小车在斜面上做 变速 运动,小车通过全程的平均速度 大于 小车通过上半段路程的平均速度。
【填一填】
1.钢球沿20 m长的斜面滚下后,又在水平地面上滚动25 m的距离才停止。钢球在斜面和地面上滚动的时间分别是5 s和10 s,则钢球在斜面上的平均速度是 4 m/s,在水平地面上的平均速度是 2.5 m/s,整个路程的平均速度是 3 m/s。
【选一选】
2.用同一张底片对着小球运动的路径每隔0.1 s拍一次照,得到的照片如图所示,则小球在该过程中的平均速度是( C )
A.0.25 m/s B.0.2 m/s
C.0.17 m/s D.无法确定
3.小明为了测自己步行的速度,他从400 m跑道的起点从8时10分0秒开始计时,沿着跑道走一圈到终点(即起点),指针指到8时18分20秒,则小明的平均速度是( D )
A.1.25 m/s B.0.73 m/s
C.0.67 m/s D.0.8 m/s
测量物体运动的平均速度
学校组织召开秋季运动会,八年级(3)班的李老师和本班的四位参加4×100 m接力赛跑的同学到运动场进行赛前训练。练了一会,同学们开始讨论:甲、乙两同学都认为丁同学跑步途中的速度越来越慢;丁同学则认为甲、乙两同学的观察都不准确,他感觉自己跑步的速度越来越快。
怎样才能证明丁同学跑步的速度是越来越慢还是越来越快呢?
答案:可以用实验测量丁同学的平均速度来证明丁同学跑步的速度是越来越慢还是越来越快。
如何测量小车运动的每段路程及时间?
答案:小车运动的路程用刻度尺测量,小车运动的时间用停表测量。
如何计算全程的平均速度和上半段路程的平均速度?
答案:全程的平均速度用全程的总路程除以通过全程所用的时间;上半段路程的平均速度用上半段的路程除以通过上半段路程所用的时间。
在实验中,测量小车在斜面上全程的平均速度时,能用斜面的长度作为小车的路程吗?如何计算小车全程的路程?
答案:不能。用小车头的终点减去小车头的起始点作为小车的路程。
实验结论:实验中,小车在斜面上下滑时做什么运动?为什么?
答案:变速直线运动。因为小车的速度越来越大。
实验交流与评估:(1)为什么实验中斜面的坡度不能太小也不能太大?(2)实验中什么环节容易出现误差?
答案:(1)斜面的坡度过小,小车达不到底部;斜面的坡度过大,记录时间不准确,导致实验误差过大。
(2)时间记录与小车开始下滑可能不同步会存在误差;小车撞击金属片时,停止计时可能会存在误差。
小王在“测量小车的平均速度”的实验中,从实验室借到的实验器材有小车一辆、停表一块、长木板一块、小木块一块。
(1)为了完成该实验,还需要的实验器材有 刻度尺 。
(2)为了方便计时,应该使斜面的坡度 较小 (选填“较大”或“较小”)。
(3)经测量,s1=0.9 m,s2=0.4 m,小车从斜面顶端由静止下滑的过程中,停表记录如图所示,则小车在s3上的平均速度是 0.5 m/s。
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的差值得到。
(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。
解析:(1)根据v=可知,测量小车的平均速度需要用停表测出时间,用刻度尺测出小车通过的距离,题目中已经给出了停表,因此还需要的实验器材是刻度尺。(2)若要计时方便,应使斜面的坡度较小一些,使小车在斜面上通过的时间更长。(3)s1=0.9 m,s2=0.4 m,则s3=0.9 m-0.4 m=0.5 m,由图可知,t3=1 s,所以小车在s3上的平均速度v3===0.5 m/s。
1.用斜面和滑块做“测量物体的平均速度”的实验,当滑块自顶端出发开始计时,滑至斜面底端时停止计时,如图所示。在此过程中,滑块的平均速度是( B )
A.10 cm/s B.9 cm/s
C.8 cm/s D.7 cm/s
2.如图所示是小