内容正文:
第4节 测量平均速度
1. 会用刻度尺和停表测运动物体的平均速度。
2. 了解用传感器测物体即时速度,了解超声波测距。
学习目标
测量物体的平均速度
【实验原理】
【实验器材】 斜面、小车、刻度尺、停表、金属片。
①需要怎样放置和调整斜面?
②需要怎样确定运动的起点和终点?怎样得到路程?
③怎样记录时间?
④怎样得到平均速度?
v
s
t
=
【设计实验】
A.调整斜面装置,保持较小的合适的倾角。
B.将金属片放在底端,小车放在顶端。标好起点,测出小车将要通过的路程s1,记入表格。
C.释放小车,同时开始计时,在小车撞击金属片时停止计时,得到时间t1,记入表格。
D.将小车重新放到顶点,重复测量两次,记入表格。
E.将金属片移到斜面中部,再测量三次路程s2和时间t2,记入表格。
F.由测出的数据,依据公式 v=s/t 算出各个速度,求出平均值,得到结果。
G.整理实验器材。
金属片
s3
s1
s2
s3=
t1
t2
t3
t3=
根据以上的实验数据,你能否计算出小车
通过下半段路程s3的平均速度v3呢?
s1-s2
t1-t2
【设计表格】
v2=
t2=
s2=
v3=
t3= t1-t2=
s3=s1-s2=
v1=
t1=
s1=
平均速度(m/s)
运动时间(s)
路 程(m)
金属片
【进行实验】
金属片
0
10
20
30
40
50
60
cm
将金属片移至s1的中点,测出小车从斜面
顶点滑过斜面上半段路程s2所用的时间t2,算出小车通过上半段路程的平均速度v2。
金属片
实验数据
v2=
t2=2.5
s2=0.3
v3=
t3= t1-t2=
s3=s1-s2=
v1=
t1=4
s1=0.6
平均速度(m/s)
运动时间(s)
路 程(m)
0.3
1.5
0.2
0.12
0.15
1.实验中你还有什么发现或疑问?
2.实验产生的误差有哪些?如何减小?
【实验结论】
小车沿斜面下滑,速度越来越快。
【反思】
拓展
由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,
在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,
如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
倒车雷达 超声测速仪
理解巩固
1、一个物体沿平直路运动,由静止起在10s内加速到20m/s,共运动了80m,该物体在10s内平均速度是 [ ]
2、某汽车沿直线运动时,前半段路程用20m/s速度行驶,后半段路程用30m/s速度行驶,在整个路程中,汽车的平均速度为 _______m/s
A.20m/s B.10m/s
C.8m/s D.都不对
C
24
14
3.小明在体育毕业考试中,50m跑的平均速度6.25m/s,则他跑步的成绩是________。
4.一辆汽车以6m/s的速度匀速驶上长为60m的斜坡,经过10s到达坡顶,接着又以10m/s的速度从坡顶沿原路匀速返回,经过6s到坡底,汽车在上下坡全程中平均速度_________m/s。
8s
3.75
15
5.小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了下图的实验装置:小车从带刻度(分度值为1mm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示:
(1)该实验是根据公式___________进行测量的。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较______。
(3)请根据图中所给信息回答:
sAB= ______ cm, tBC= ____ s,vAC= ______ m/s。
(4)实验前必须学会熟练使用电子表,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___________ 。(看下图)
v = s/t
小
4.00
1
0.03
大
16
6.下图所示,探究小车从斜面下滑过程速度的变化实验,实验原理是_____________,该实验要收集的数据是_____和_____。为了便于测量,应使小车在斜面运动的时间长些,因此应使斜面保持较 ___(填“大”或“小”)的坡度。根据数据记录,则小车通过全过程的平均速度v1= _____m/s。若s2正好是s1的一半,则小车通过上半段路程的平均速度v2= _____m/s。小车通过下半段路程的平均速度v3= ______m/s。由上述实验得出结论是:小车从斜面滑下过程速度越来越 ____。
0.18
0.15
0.23
速度公式v=s/t
路程
时间
小
快
17
$$