2.5 平均速度的测量（课件）-2024-2025学年北师大版（2024）物理八年级上册

第五节 平均速度的测量 第二章 机械运动 知识点 测量平均速度 知1－讲 1 一、测量小球下落的平均速度 1. 实验原理 ＝。 2. 实验器材 频闪相机、刻度尺、小球。 感悟新知 知1－讲 3. 实验步骤 (1)利用频闪照相技术记录小球下落过程的示意图。如图1所示的是小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，频闪相机每隔0.05 s闪拍一次。读出小球在AB、BC、CD、DE、EF段的下落距离，将数据记录在表格中。 感悟新知 知1－讲 (2)根据公式＝求出平均速度。 数据表格 运动过程 AB BC CD DE EF 路程s/m 时间t/s 平均速度/(m·s－1) 感悟新知 知1－讲 规律点拨 测量物体的平均速度，一般是用刻度尺(或卷尺等)测出物体运动的距离s，然后用停表测出物体通过这段距离所用的时间，最后将其代入公式＝，即可求出其运动的平均速度。 感悟新知 知1－讲 方法点拨 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。平均速度的测量利用的就是间接测量法。 感悟新知 知1－讲 实验思考 通过数据分析可以得出小球下落的运动具有什么特点？ 实验要点 可以得出小球在做变速直线运动且速度越来越大。 感悟新知 知1－讲 二、探究小车运动的平均速度 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。 3. 设计实验 (1)原理 ＝。 (2)实验器材 贴有刻度尺的斜面、停表、小车、金属片。 感悟新知 知1－讲 (3)实验装置 如图2所示。 实验技巧：移动木块即可调节斜面的坡度。 感悟新知 知1－讲 4. 进行实验与收集数据 (1)把小车放在斜面顶部零刻度线处，把金属片垂直于斜面固定在30 cm 刻度线处。 (2)用停表测出小车从斜面顶部零刻度线处滑下到撞击金属片所用的时间t1，将数据填入表格中。 (3)把金属片分别移至60 cm 和90 cm 刻度线处，测出小车从斜面顶部零刻度线处滑下到撞击金属片分别所用的时间t2和t3，将数据填入表格中。 感悟新知 知1－讲 (4)利用公式＝算出小车的平均速度。 路程s/m 0.3 0.6 0.9 时间t/s 平均速度/(m·s－1) 感悟新知 知1－讲 注意事项 1. 实验中小车长度相对于运动的路程,不能忽略。 2. 在测量小车运动路程时，不要忘记估读。 3. 在计算小车的平均速度时，s、t、必须是同一运动阶段的三个物理量。 4. 实验中，为了使测得的数据更准确，释放小车和计时应由同一个人来完成。 感悟新知 知1－讲 拓展延伸 利用光电门传感器可以快速测出小车的平均速度。 感悟新知 知1－讲 5. 分析与论证 小车沿斜面滑下时速度越来越大。 6. 评估与交流 (1)每次实验中，小车均应从斜面顶部零刻度线处由静止释放。 (2)为了方便测量时间，斜面应尽量缓一些。 感悟新知 知1－讲 (3)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。 (4)测量小车滑下的路程应以小车的前端(或后端)为准。 (5)不同小组测得的平均速度不同的原因：斜面坡度不同，斜面长度不同等。 感悟新知 知1－讲 分析思考：为什么斜面的坡度不能太小也不能太大? 分析结果 斜面的坡度过小，小车可能未运动到底部已停止；斜面的坡度过大，记录时间不准确，会导致实验误差大。 感悟新知 知1－讲 三、测量人正常跑步的平均速度 1. 实验原理 ＝。 2. 实验器材 卷尺(测路程)、停表(测时间)和小红旗。 感悟新知 知1－讲 3. 实验过程 (1)用卷尺测出30 m的路程，每隔10 m做一记号。 (2)选出3 名计时员，分别站在10 m、20 m、30 m处。 (3)发令员手持小红旗，红旗下落时开始计时。 (4)选手采取正常跑步的形式跑完30 m 的路程。 (5)将每一次实验数据填写在表格内。 感悟新知 知1－讲 (6)根据公式＝求出平均速度。 数据表格 路程s/m 时间t/s 平均速度/(m·s－1) 10 8 1.25 20 15 1.33 30 24 1.25 感悟新知 知1－讲 拓展延伸 1. 体育比赛测时间用电子计时系统。 2. 路程的测量还可以利用交通路标、里程碑和里程表等。 感悟新知 知1－练 例 1 [中考·宜宾改编]频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”，如图3所示，他们用相机每隔0.5 s 曝光一次，拍摄了小车在斜面上下滑的 频闪照片。请根据 照片信息回答下列 问题。 感悟新知 知1－练 解题秘方：平均速度的测量和分析都是围绕公式＝进行的。 感悟新知 知1－练 (1)本实验中刻度尺是测量______的工具，刻度尺的分度值是______cm。 解析：长度的测量工具是刻度尺，图示刻度尺10 cm 又分为10 个小刻度，故刻度尺的分度值为1 cm。 长度 1 感悟新知 知1－练 (2)小车从A点到C点的路程sAC＝_____cm，从A点运动到C点所用时间tAC＝______s，小车在AC段的平均速度AC＝______cm/s。 40.0 1 40.0 感悟新知 知1－练 解析：相机每隔0.5 s曝光一次，由图可知，小车从A点运动到C点所用的时间tAC＝1 s；小车从A点到C点通过的路程sAC＝80.0 cm－40.0 cm＝40.0 cm；小车在AC段的平均速度AC＝＝＝40.0 cm/s。 感悟新知 知1－练 (3)根据照片信息可判断小车做_______(填“匀速”或“变速”)直线运动。 解析：由图知，BC段的路程比AB段的路程长，但所用 时间相等，所以BC段的平均速度大于AB段的平均速度，因此小车做的是变速运动。 变速 感悟新知 知1－练 【拓展提升】(4)实验前，必须学会熟练使用停表。如果小车过了起始点才开始计时，则会使所测平均速度偏_______(填“大”或“小”)。 解析：如果小车过了起始点才开始计时，因为计时 晚，所计时间偏小，用＝算出的平均速度偏大。 大 感悟新知 知1－练 (5)为了测量小车在斜面上下滑过程中通过BC段的平均速度，某同学让小车从B点由静止开始释放，测出小车到C点时所用的时间，从而计算出小车在BC段的平均速度。他的做法是_______(填“正确”或“不正确”)的，理由是____________________________________________ ________________________________________________________________________________________________。 不正确 所测时间不是运动过程中通过BC段所用的时间，小 车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0；小车通过AC段的时间与通过AB段的时间之差才是通过BC段的时间 感悟新知 知1－练 解析：若让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，所测的时间不是小车运动过程中通过BC段所用的时间，小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0，小车通过AC段的时间与通过AB段的时间之差才是通过BC段的时间，因此该同学的方案是不正确的。 感悟新知 知1－练 (6)图4中四个速度随时间变化的关系图像，能反映出小车下滑运动的是_____(填字母)。 C 感悟新知 知1－练 解析：已知小车在斜面上做的是加速运动，速度逐渐增加；A图中，随着时间的增加，速度逐渐减少，故A错误；B图中，随着时间的增加，速度保持不变，故B错误；C图中，随着时间的增加，速度逐渐增加，故C正确；D图中，随着时间的增加，速度先减小后增加，故D错误。 感悟新知 知1－练 (7)完成实验后，小红在评估时意识到，时间不容易测准。在测量时间时，以下做法中不能减小测量误差的是____ (填字母)。 A. 熟练使用电子停表 B. 适当减小斜面的倾角 C. 适当减小选定位置的间距 D. 用光电计时器代替电子停表 C 感悟新知 知1－练 1. [期末·德阳] 如图所示为小月同学做“测量小车的平均速度”的实验装置。 感悟新知 知1－练 (1)该实验用到的测量工具是刻度尺和________。 (2)由于测量________(填“时间”或“路程”)的误差较大，所以要多练习几次再进行测量。 (3)正式测量时，小月进行了如下操作： ①将挡板放在B点位置，从A点由静止释放小车，测得AB段所用时间为3 s； 停表 时间 感悟新知 知1－练 ②将挡板放到C点位置，从B点由静止释放小车，测得BC 段所用时间为3 s； ③将挡板放到C点位置，从A点由静止释放小车，测得AC段所用时间。小车在AB段的平均速度为_____m/s，小月测得小车AC段所用的时间将______(填“大于”“小于”或“等于”)6 s。 0.200 小于 感悟新知 知1－练 (4)如果保持此斜面的坡度不变，增大AC的长度，再次测得的平均速度AC将________(填“变大” “不变”或“变小”)。 变大 感悟新知 平均速度的测量 测量平 均速度 原理 器材 ＝ 停表 刻度尺 课堂小结 $$