内容正文:
第一章 机械运动
第4节 速度的测量
1
知识点1 区间测速
1.交通部门监控道路超速常用两种方法:一是“定点测速”,
即监测汽车通过某一地点时的速度;二是“区间测速”,即
监测汽车通过某段路程的速度。小云坐父亲的车通过甲、
乙两监测点时,他看到路旁的交通指示牌及当时的时间如
图1-4-1所示,已知两监测点相距 ,汽车经过甲、乙
监测点时速度分别为和 。采用“定点测速”,
小云乘坐的车通过甲监测点和乙监测点时______被判超速;
采用“区间测速”,小云乘坐的车通过甲、乙监测区间时___
被判超速。(均选填“会”或“不会”)
不会
会
知识要点分类练
2
图1-4-1
知识要点分类练
3
实验:测量小车运动的速度
1.实验目的:测量小车通过斜面全程的平均速度
2.实验原理:
3.实验器材:
小车、斜面、木块、
刻度尺、停表(直接测量s、t )
B
A
s、t
v =
s
t
实验数据记录表格应该怎样设计?
(间接测量v)
路程 运动时间 平均速度
s1=
t1=
v1=
设计实验数据记录表格:
路程
时间
平均速度
s1=
t1=
v1=
实验数据记录表格的制定应该在开始实验之前完成。
s2=
t2=
v2=
s2=
t2=
v2=
实验:测量小车运动的速度
4.实验步骤:
①将斜面一端用木块垫起,使它很小的坡度。
②把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用_______测出小车将要通过的_______ ,并将数据记入实验数据记录表中。
③用_______测量小车从斜面顶端开始滑下到撞击斜面底端挡板的_______,并记入表中。
④根据测量数据,用公式_______算出小车通过斜面全程的平均速度v,并记入表中。
刻度尺
路程s
停表
时间t
v =
s
t
实验:测量小车运动的速度
4.将金属片移至斜面的中部,测出小车从斜面顶端到金属片的距离s2。
5.测出小车从斜面顶端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s2的平均速度v2。
将实验中的相关数据填入右表中。
1.使斜面保持一定的坡度,把小车放在斜面顶端, 挡板放在斜面的底端,测出小车将通过的路程s1。
2.测量出小车从斜面顶端由静止滑下到撞击挡板的时间t1。
实验步骤
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。
(3)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。
注意:小车从斜面顶端要从静止释放;
测量过程中不要改变斜面的坡度。
t3=
t1-t2
s1-s2
s3=
S1
t1
S2
t2
路程 运动时间 平均速度
s1= t1= v1=
s2= t2= v2=
4.设计表格
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
❹已知学校操场的跑道长度为l,你能利用手表估测自己正常步行时的速度v吗?根据步行速度v,你能估测你家到学校的路程s吗?解决以上问题需要测量哪些物理量?请你用字母表示,并用它们写出v和s的表达式。
❺有些公路旁每隔1 km 就立着一个里程碑。请你利用里程碑估测自行车的速度,写出你的估测方法。
知1-练
解题秘方:平均速度的测量和分析都是围绕公式v= 进行的。
知1-练
(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
金属片
金属片
小明用玩具汽车测量平均速度,让汽车在斜面上沿直线下滑,位置传感器每隔0.2 s记录一次汽车的位置,如图所示。由图可知,汽车从A点运动到C点的路程为_______cm,BD段的平均速度为_______m/s,汽车由A点运动到D点的过程,不是做匀速直线运动,理由是________________________________。
2.12
0.1
相等时间内通过的路程不相等
答案:2.12(2.11~2.13);0.1;相等时间内通过的路程不相等
解析:由图可知,刻度尺的分度值为1 mm,则该汽车在AC段运动的路程 ;由图可知,该汽车在BD段运动的路程 ,
汽车通过BD段所用的时间 ;
BD段的平均速度 ;由图可知,该汽车由A点运动到D点的过程中,在相等的时间内,通过的路程不相等,所以该汽车不是做匀速直线运动。
4.(1)40.0 0.3
(2)偏大
(3)A B C (4)B (5)
[解析] (1)根据图示可知,刻度尺的分度值为1 cm,则AB段的长度为sAB=40.0 cm,AC段的长度为sAC=90.0 cm;AC段所用的时间为tAC=3 s,AC段的平均速度:vAC===0.3 m/s。(2)如果让小车过了A点才开始计时,所计时间偏短,而路程不变,由v=可得,所测AC段的平均速度偏大。(3)测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,应该将小车从A处由静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时。
(4)小车在斜面上运动速度越来越大,做加速直线运动。(5)由v=可知,前半程所用时间:t1=,后半程所用时间:t2=,则小车全程的平均速度:v====。
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