内容正文:
第4节 速度的测量
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本课要点 思维导图
(点击展示)
实验器材
实验结论:物体沿斜面下滑的速度越来越快
静止释放
运动距离为车头到车头的距离
斜面保持很小的坡度:便于测量时间
注意事项
金属片的作用:便于测量运动时间
测量平均速度
实验
原理:
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内容概览
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典题 疑难突破
教材 任务驱动
1
教材 任务驱动
任务 会测量小车运动的速度
【测量原理】________。
【制订计划与设计实验】
1.实验器材的组装和选取
v=
1
2.制订实验方案
(1)垫:把小木块垫在长木板下面,形成一个坡度_________的斜面。
(2)放:把金属片放在斜面的_________位置,挡住下滑的小车,以便于测量
_________。
(3)测:利用刻度尺和秒表测量小车运动到中间位置和斜面底端的_________和
_________。
较小
不同
时间
路程
时间
1
【进行实验与收集证据】
1.把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面的底端,用___________测出小车车头到金
属片的距离s1,用_________测出小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1。
2.将金属片放在斜面的中部,测出小车车头到金属片的距离s2,测出小车从斜面顶
端滑下到撞击金属片的时间t2。
刻度尺
秒表
1
3.数据记录及计算
次数 1 2 3
路径 全程s1 上半段s2 下半段s1-s2
路程s/cm 120 60 60
时间t/s 5 3 2
平均速度v/(m·s-1) _________ ________ ________
0.24
0.2
0.3
1
【分析与论证】
分析表中数据可知,小车在不同路段的平均速度的大小_________,在斜面上做
_____________运动,在沿斜面下滑的过程中速度的变化情况是越来越_______。
不同
变速直线
大
1
【交流与评估】
(1)在测量上半段的平均速度时,当小车过了中点才停止计时,测量结果偏大还是偏小,为什么?
答:偏小;小车过了中点才停止计时,会使测量时间偏大,根据速度计算公式v=可知,所测上半段的平均速度会偏小。
(2)在测量下半段的平均速度时,让小车从中点由静止释放,测量结果偏大还是偏小,为什么?
答:偏小;小车从中点由静止释放时所测出的小车到达终点的时间大于运动过程中下半段的时间,根据速度计算公式v=可知,所测下半段的平均速度会偏小。
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【温馨提示】 操作注意事项
(1)实验时斜面的坡度要适中,以免坡度太大而不便于计时;同时可适当增加斜面的长度;并且在测量过程中斜面的坡度应保持不变。
(2)实验时小车应从斜面顶端同一位置由静止自由滑下。
(3)实验时释放小车和计时应由同一个人同时完成。
(4)读取小车运动距离时,要“头对头”或“尾对尾”,采取相减法。
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典题 疑难突破
【一题式探究】小刚同学用如图所示的装置测量小车的平均速度。
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【实验装置】
(1)需要的测量工具有___________和_________。
(2)实验中为了计时方便,应使斜面的坡度较_______(选填“大”或“小”),这样做
的目的是便于测量_________。
(3)该实验中金属片的作用是______________________________________。
刻度尺
秒表
小
时间
使小车在同一位置停下,便于测量时间
1
【进行实验】
(4)每次实验时都让小车从斜面顶端由静止开始自由下滑,观察到小车沿斜面顶端
下滑到斜面底端的运动是_________(选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(5)如果实验测得小车从A运动到B的时间tAB=2 s,从A运动到C的时间tAC=3 s,
则AB段的平均速度vAB=_________cm/s,AC段的平均速度vAC=_________cm/s。
(保留一位小数)
变速
20.0
26.7
1
【实验延伸】
(6)小刚同学提出测量小车下半程BC段的平均速度时,将小车从B点由静止释放,测
出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程BC段的平均速度,他的
做法正确吗?若不正确,请说出理由:________________________________________
____________________________________________。
不正确;小车在下滑过程中,到达B点的速度
并不为零,这样测量的时间不等于下半程的时间
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【创新实践】
(7)【装置改进】小刚同学利用位置传感器用超声波测出不同时刻小车与它的距
离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度(如图甲所示)。屏幕图像如图乙所
示,横轴为时间,纵轴为速度,通过图像可以看出小车在斜面上滑下时是_________
(选填“匀速”或“变速”)运动的;小车到达坡底时的速度为________m/s。
变速
0.8
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(8)【生活实践·动手做一做】小刚同学准备测量一下他从家步行到学校这段路程
的平均速度。于是他找来一把量程为2 m的卷尺、一只手表。请你利用上述器材
设计一个实验方案,帮他测出行走这段路程的平均速度。
要求:
①写出主要实验步骤和需测量的物理量:____________________________________
_____________________________________________________________________
____________。
②写出平均速度v的数学表达式:_________(用所测量的物理量表示)。
第一步:用卷尺测出自己正常步行十步
的长度l;第二步:测量出自己从家到学校步行的总步数n;第三步:用手表测量步行
所用时间t
v=
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【技法点拨】 (1)会测量:测量哪一段的平均速度,一定对应该段的路程和通过该段的时间,且测量应以小车上某一点为标准。
(2)会分析误差:弄清是由哪个物理量(路程或时间)引起的,再利用v=分析。
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本课结束
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