内容正文:
第一章:第4节
速度的测量
学习目标:(2min)
通过分组实验学会用秒表和刻度尺正确地测量时间、距离,能根据公式,计算出物体在这段时间内运动的平均速度。
通过实际操作过程能写出简单的实验报告
教学重点:测量平均速度;
教学难点:学生合作练习测量平均速度。
公路上有许多速度监测设备,其中一种测速设备采用的是区间测速的方法,即通过测算车辆在两个监测点之间的平均速度,判断车辆在该路段是否超速。这种测速设备是如何测算出车辆的平均速度的呢?
新课导入:(2min)
区间测速标志牌
导航显示瞬时车速和区间车速
实验原理:
实验——测量物体运动的平均速度
实验器材:
小车、斜面、停表、刻度尺,金属挡板
实验装置组装:如下图
环节一:测量物体运动的平均速度(2min)
表格设计
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)
0.700
0.350
0.350
3.2
1.9
1.3
0.22
0.18
0.27
实验结论
小车前半程运动慢,后半程运动快,
全程在做加速直线运动。
环节一:测量物体运动的平均速度(2min)
交流评估
(1)斜面坡度不可过小,也不可过大,为什么?
(2)小红在测量路程时,从斜面顶端量到斜面末端或中点,这样做对吗?为什么?
(3)金属片的作用是什么?
斜面坡度过小,小车做变速运动不明显,小车也有可能不会运动;坡度过大,小车运动太快,时间太短,会增大时间测量的误差。
不对。因为小车有一定长度,所以测量路程时,必须从小车的头量 到头,或从尾量到尾,否则计算会出现错误。
便于测量时间。
环节一:测量物体运动的平均速度(2min)
(4)为了方便计时,斜面的长度要足够长,坡度要小,注意坡度也不能过小,否则测出的平均速度大小会过于接近,且测量过程中不能改变斜面的坡度。
(5)金属片的作用是防止小车滑落,便于准确测量时间。
(6)测量小车在斜面上通过的路程时,从开始计时的车头量到计时结束时的车头,而不是测斜面的长度,否则会使测量结果偏大。
(7)要测量哪一段路程的平均速度,就测量其对应的路程和通过这段路程所用的时间。
交流评估
3.根据测得的s1和t1,利用公式v1=s1/t1算出小车通过斜面全程的平均速度v1。
4.将挡板移至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
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?
设计表格
路程(m) 运动时间(s) 平均速度(m/s)
s1= t1= v1=
s2= t2= v2=
s3= t3= v3=
学生实验
测量同一小车通过同一斜面全程、前半程及后半程的平均速度
v1
v2
金属挡板
v3
讨论实验方案并设计实验数据记录表格
小车从A点由静止出发,经过C点开始计时,到达B点停止计时,此为通过后半程的时间t3
B
A
C
s1、t1
s2、t2
全程:
s3、t3
测量小车从A点由静止出发,到达B点的路程s1和时间t1
s1
t1
=
v1
前半程:
测量小车从A点由静止出发,到达C点的路程s2和时间t2
s2
t2
=
v2
后半程:
s3
t3
=
v3
方案讨论
s3 = s1 - s2
t3 = t1 - t2
推荐计算s3、t3
B
A
C
s1、t1
s2、t2
全程:
s3、t3
测量小车从A点由静止出发,到达B点的路程s1和时间t1
s1
t1
=
v1
前半程:
测量小车从A点由静止出发,到达C点的路程s2和时间t2
s2
t2
=
v2
后半程:
s3
t3
=
v3
方案讨论
S1
S2
金属挡板
t2
t1
s3
t3
为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,能不能让小车从中点静止释放?为什么?
为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,不能让小车从中点静止释放,因为小车在该点的速度不应该为0m/s.
全程
路程s/m
时间t/s
平均速度v/(m˙s-1)
前半程
后半程
实验数据记录表格:
处理数据:
s1
t1
=
v1
s2
t2
=
v2
s3
t3
=
v3
s1- s2
t1 - t2
=
v2< v1< v3
v1<
超声波在空气中的传播速度约为340m/s。超声波的指向性强,因而经常用于距离的测量、汽车倒车防撞、智能机器人等领域。
超声波测距原理如图所示,发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时。超声波传播时碰到障碍物会被反射,接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间t,仪器自动计算出发射点与障碍物之间的距离。
如果障碍物质是运动的物体,超声波测量仪还可以测出物体移动的速度。
在日常生活、生产中,我们通常用刻度尺、卷尺等工具来测量物体的长度。在工业生产和科学研究中还会用到其他一些技术来测量距离,如超声波测距等。
超声波测距
科 学 世 界
金属片
金属片
金属片
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