内容正文:
1.4 测量平均速度
第一章 机械运动
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
课时讲解
1
课时流程
2
探究小车沿斜面滑下时速度变化的规律
学习目标
知识点
探究小车沿斜面滑下时速度变化的规律
知1-讲
1
1. 提出问题 小车沿斜面滑下时速度是如何变化的?
2. 猜想与假设 (1)可能越来越大;(2)可能保持不变。
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3. 设计实验
(1)原理:v=。
(2)实验器材:刻度尺、停表、斜面、小车、金属片。
(3)实验装置:如图1 所示。
对斜面有什么要求?
实验技巧:移动木块即可调节斜面的倾斜程度。
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知1-讲
知识链接:
科学探究的完整过程:提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流。
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知1-讲
4. 进行实验与收集数据
(1)把小车放在斜面顶端,把金属片垂直固定在斜面底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1。
(2)用停表测出小车从斜面顶端滑下到撞击金属片所用的时间t1,将小车通过的路程s1 和所用的时间t1填入表格中。
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知1-讲
(3)将金属片移至斜面的中部,测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段的路程s2 和所用的时间t2,将数据填入表格中。
(4)利用公式v=算出小车在全程和上半段路程的平均速度。
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特别提醒:
间接测量法:将一个不易测量的量转换为若干个可直接测量的量加以测量,再根据由定义或规律导出的关系式进行计算,从而间接获得测量结果的测量方法,称为间接测量法。平均速度的测量利用的就是间接测量法。
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5. 分析与论证 小车沿斜面滑下时速度越来越大。
6. 评估、交流
(1)斜面的倾斜程度要适中。斜面倾斜程度太大,小车速度过大,不易记录时间;斜面倾斜程度太小,小车速度过小,可能会导致测出的各段平均速度相近,甚至小车无法运动到终点。
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(2)每次实验中,小车均应从斜面顶端由静止释放。
(3)为了方便测量时间,斜面应尽量长一些。
(4)金属片的作用:可以作为让小车停止运动的挡板,保证小车在同一位置停下,便于准确测量时间。
(5)测量小车滑下的路程应以小车的前端(或后端)为准。
(6)不同小组测得的平均速度不同的原因有:斜面倾角不同,斜面长度不同等。
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拓展延伸:
利用光电门传感器可以快速测小车的平均速度。
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例 1
小华在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图2所示的实验装置。小车从带刻度(分度值为1 cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C 三处时电子停表的示数。
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解题秘方:平均速度的测量和分析都是围绕公式v= 进行的。
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(1)该实验是根据公式 ______进行速度计算的;
(2)为了方便计时,应使斜面的坡度较_______ (填“大”或“小”);
v=
小
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知1-练
(3)请根据图中信息回答:sAB= _______cm;tBC= ______s;vAB= _______m/s;vBC= _______m/s;
40.0
1
0.2
0.5
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知1-练
解析:sAB=100.0 cm-60.0 cm=40.0 cm,sBC=60.0 cm-10.0 cm=50.0 cm,tAB=2 s,tBC=1 s,AB 段的平均速度vAB= ==20 cm/s=0.2 m/s,BC 段的平均速度vBC= = =50 cm/s=0.5 m/s。
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(4)由实验看出, 小车在下滑过程中速度越来越_______,做__________运动;
大
变速直线
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知1-练
(5)如果让小车过了A 点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC 偏_______ (填“大”或“小”)。
大
解析:当小车过了A 点才开始计时,会导致测得的时间小于小车通过该段路程s 的时间t,路程s 准确,时间t 偏小,由公式v= 知,测得的平均速度会偏大。
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知1-练
1-1. [模拟· 武汉] 如图3, 在“ 测平均速度” 的实验中,让小车从斜面的A 点由静止开始下滑, 测出小车到达B 点的时间为1.6 s,则下列说法中正确的是( )
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知1-练
A. 选择较小坡度的斜面,是为了便于测量小车运动的距离
B. AC 段的长度应记为80 cm
C. 小车在AB 段的平均速度为25 m/s
D. 如果在某次测量中小车过了B 点
才停止计时,测得AB 段的
平均速度vAB 会偏小
答案:D
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误区警示:
刻度尺的分度值为1 cm,则测量小车通过的路程应估计到“cm”的下一位。测量平均速度的实验中,测量路程时忘了估计到分度值的下一位是初学者常犯的错误。
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测量平均速度
测量平
均速度
应注意的问题
原理
v=
刻度尺
停表
课堂小结
$$