内容正文:
第四节 测量:物体运动的速度
第一章 运动的世界
观察与思考
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(如图),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?
测量物体运动的平均速度
测量物体运动的平均速度,得出小车从斜面滑下的运动情况。
实验目的:
猜想:
小车在斜面上做加速运动。
实验原理:
测量平均速度
设计实验:
我们可以通过测量什么得出平均速度?分别需要什么工具?
大家的反应速度有快有慢,如何保证释放小车时同步计时,到达底部时结束计时呢?
实验器材有哪些,实验装置该如何设计?
测量平均速度
衔接:那么实验该怎么做呢?我们来一步步思考。……(第一问可以复习一下刻度尺和停表的使用方法)
第二问(老师可以直接在斜面上释放一次小车,大家计算时间,询问几组,发现差别较大,得出反应有快有慢),方法:释放小车时喊口令。321放,然后开始计时。斜面底部安放一个金属片。当小车撞到金属片我们停止计时,这会小车到达了底部。
第三问,老师要引导学生安放斜面。坡度不能太大,小车要与斜面平行放置。(坡面不能太大,否则小车速度过大,不易记录时间;也不能太小,速度过小,耗时较长,甚至小车无法运动到终点。)
进行实验:
1.组装好实验装置,将小车放置在斜面顶端。测量出小车即将通过的路程s1。
2.释放小车,测量出小车下滑的时间t1。
3.算出小车全程的平均速度v1。
4.将金属片移到斜面中部,测出小车到达斜面中部的平均速度v2。
测量平均速度
注意:提醒学生都多测几次v1、v2(三次)可以询问这是为了什么?(减小误差)
路程(m) 时间(s) 平均速度(m/s)
全程 s1= t1= v1=
前半程 s2= t2= v2=
实验记录:
思考:
1.现在表中的数据可以得出得出小车从斜面滑下的运动情况吗?
2.如何得到斜面下半程的平均速度呢?
测量平均速度
请小组上台展示自己的结果。学生上台展示自己的结果后,可以顺便问问,“不同小组测得的平均速度为什么不一样?原因有:斜面倾角不同,斜面长度不同等。”
衔接:如果我们要验证小车做加速运动的猜想,我们还需要得到什么数据?
路程(m) 时间(s) 平均速度(m/s)
全程 s1= t1= v1=
前半程 s2= t2= v2=
后半程 s3= t3= v3=
实验记录:
实验结论:
小车在斜面上做加速运动。
测量平均速度
小车做加速直线运动,在不同的路程段,小车的平均速度不同。将平均速度时,必须强调是物体那一端时间内或那一段路程中的平均速度。
其他结论:1.同一物体做变速运动时,它的平均速度是随着各段时间或路程的不同而变化的。
2.如果把变速运动分成几段,各段的平均速度都不一定相等。
3.做变速运动的物体,物体实际的速度有时比平均速度值大,有时比平均速度值小。
评估与交流:交流问题。(例:斜面小的作用,金属片的作用,什么时候容易出现误差等)
交流与评估
1.为什么斜面的坡度不能太小也不能太大?
斜面的坡度过小,小车达不到底部;斜面的坡度过大,记录时间不准确,导致实验误差大。
3.实验中什么环节容易出现误差?
便于测量时间和让小车停止运动。
时间记录与小车开始下滑可能不同步会存在误差;小车撞击金属片时,停止计时可能会存在误差。
2.金属片的作用是什么?
测量平均速度
如图所示,当小车通过第一个光源和光电传感器中间时,光电传感器接收不到光源发出的光线,光电计时器开始计时,当小车通过第二个光源和光电传感器的中间时,光电计时器计时结束,光电计时器上显示的是汽车通过两个光源之间的时间。测量过程中的主要步骤:
①用刻度尺测出两光电传感器之间的距离L;
②读出光电传感器上的时间t;
③利用速度公式计算。
汽车的速度v的表达式:v=L/t。
测量平均速度
用光电计时器测量速度
测量物体的速度
原理
方法
斜面、小车、刻度尺、秒表、金属片
注意事项
测路程:刻度尺
测时间:秒表
课堂小结
器材
1.如图所示,一列长为120m的火车匀速通过一座3000m长的大桥,火车完全通过大桥所用的时间是100s,求火车过桥时的速度是多少?
L3
L1
L2
课堂练习
2.小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图的实验装置:小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的数字方框是小车到达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 (填“大、小”)
(3)
根据信息回答:
SAB=
cm, tBC= s,
vAC= m/s。
小
5
1
0.033
课堂练习
3. 一个物体从静止开始沿一条直线通过一段路程,运动得越来越快,在通过这段路程的最后3m时,用了2s,则该物体在整段路程中的平均速度可能是( )
A.1.5m/s B.2m/s C.1m/s D.2.5m/s
C
课堂练习
4.动车已经成为人们出行常见的交通工具,其中D92次和D93次列车的运行时刻见下表:
南昌-上海南 上海南-南昌 运行距离
D92次 8:34开
13:49到 D93次 15:31开
20:39到 840km
根据上述列车运行时刻表的信息可知:D92次列车从南昌到上海南所用的时间是 min,它的平均速度为 km/h。
315
160
课堂练习
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