内容正文:
1.3 速度的测量
问题导入
在生活中,大部分物体都是在做变速运动,因此,我们经常用平均速度来粗略地描述物体运动快慢。
如下图所示,汽车做的是变速运动,道路监测设别是如何测量汽车的平均速度的呢?
如果想测量一个物体的平均速度,需要测量那些物理量?需要什么测量工具?
路程
时间
刻度尺
停表
实验:测量物体运动的平均速度
实验原理:
测量工具:
停表、刻度尺
实验装置组装:如下图
注意:调整斜面呈较小的坡度,使小车从静止释放后可以下滑并且不会滑落斜面即可。
思考:1.为何要让斜面呈较小的坡度?
2.小车是做匀速直线运动还是变速直线运动?
实验步骤:课本第26页。
注意:1.小车运动距离为车头到车头的距离。
2.小车从斜面顶端要从静止释放。
3.测量过程中不要改变斜面的坡度。
S
S1
【测全程平均速度】
t1
【测前半段平均速度】
S2
金属挡板
t2
金属挡板
S1
S2
金属挡板
s3
t3
t2
t1
如何得出小车在整段路程中,后半段的平均速度?
通过计算得出:
下半段路程S3=S1-S2,下半段时间t3=t1-t2
算出小车通过下半段路程的平均速度v3
v2=0.333
t2=0.9
s2=0.3
v3=0.375
t3= t1- t2=0.8
s3=s1-s2=0.3
v1=0.353
t1=1.7
s1=0.6
平均速度(m/s)
运动时间(s)
路 程(m)
将实验中的相关数据填入表中,并计算出各段平均速度
实验结论与分析:
小车沿斜面下滑的速度越来越大,说明小车是做变速直线运动。
后半段平均速度最大;全程平均速度次之;
前半段平均速度最慢。
计算结果:
实验结论:
拓展实验--超声波测距
汽车限速测量
倒车雷达
智能机器人
超声波测量海洋深度
超声波测量鱼群位置
蝙蝠自动定位原理
巩固练习
1.如图在斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
16:35:20
16:35:22
16:35:23
(1)该实验原理是 ,用到的测量仪器有 和 。
(2)图中AB段的路程sAB=___ _cm,测得时间如图所示,则AB段的平均速度vAB=_____m/s。
(3)小车BC段的平均速度 (大于、小于或等于)AB段的平均速度,说明小车向下做 (匀速或变速)运动。
(4)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏_____。
40.0
0.2
刻度尺 秒表
小
大于
变速
(记录时间大于实验所用时间)
2.一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( )
A.20m/s B.10m/s
C.8m/s D.都不对
3.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
C
24
(5)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度.他的做法正确吗?______,理由是:
。
不正确
所测时间不是运动过程中下半程的时间,因而算出的速度也不是下半段的平均速度
课堂小结
过关解疑
1.为了测量小车通过斜面的平均速度,对斜面的选择和安装,你认为较为合理的是( )
A.选择较短的斜面,且保持较陡的坡度 B.选择较长的斜面,且保持较陡的坡度
C.选择较短的斜面,且保持较缓的坡度 D.选择较长的斜面,且保持较缓的坡度
2.在“测物体平均速度”的实验中,如果测出的运动时间比实际值偏大,则测量出的物体的平均速度( )
A.跟实际值相同 B.比实际值偏大 C.比实际值偏小 D.不能确定
3.小车沿直线运动,在1min、2min、3min各走的路程都是300m,则这3min它做的是( )
A.匀速直线运动 B.变速直线运动 C.变速运动 D.无法确定
4.2013年4月20清晨,雅安芦山发生强烈地震,距灾区105km的某驻军部队接到命令立即驱车赶往灾区救援。出发50min后中途遇上山体滑坡道路阻断,经2h抢通道路,继续前进40min到达指定地点。救援部队全程平均速度为( )
A.126 km/h B.70 km/h C.52.5 km/h D.30 km/h
D
C
D
D
过关解疑
5.在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度。 让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。
(1)图中AB段的路程SAB=________cm,如果测得时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度vAB=________cm/s。
(2)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏________。
(3)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗?________,
理由是_____________________
___________________________
_________________________。
40.0
25.0
小
不正确
所测时间不是运动过程中下半程的时间,小车从A到C的过程中,通过B点时的速度不为0
过关解疑
6.用斜面和滑块做“测物体的平均速度”的实验,如图所
示,当滑块自顶端出发时开始计时,滑至斜面底端时停止
计时。在此过程中,滑块的平均速度是( )
A.10 cm/s B.9 cm/s
C.8 cm/s D.7 cm/s
7.如图所示,小明在实验室中测小球在斜面上的平均速度,小球从斜面滚下,用照相机每隔0.1 s拍摄一次,则下列说法正确的是( )
①小球从A点运动到C点用时0.2 s
②小球从A点运动到C点通过的路程为20 cm
③小球由A点运动到B点的速度大于小球由B点运动到D点的速度
④整个运动过程的平均速度为1 m/s
A.只有①②正确 B.只有②④正确 C.只有①④正确 D.只有①②④正确
B
C
过关解疑
8.如图所示是小球在水平面上做直线运动时,每隔0.2s记录一次小球位置的图象,由图可知,小球所做的是________(选填“匀速”或“变速”)运动;从a点运动到c点的平均速度v1与从c点运动到e点的平均速度v2相比,v1____v2(选填“>”“<”或“=”);从a点到e点的平均速度为__________m/s。
9.如图所示,记录了一辆小汽车在平直公路上行驶的情况,该小汽车做的是________直线运动,它在整个运动过程中的平均速度是________m/s。
10.如图所示为“测量物体运动的平均速度”的实验。
(1)该实验的原理是________。
(2)如图所示,此过程中小车的平均速度是________m/s。
(3)如果小车在整个斜面上运动的平均速度为v1,后半程的平均速度为v2,则v1____v2。
变速
<
0.0625
变速
13.5
0.09
<
过关解疑
11.为了“探究小球下落时的运动”,某物理实验小组的同学用照相机每隔相等的时间自动拍照一次,拍下小球下落时的运动状态,如图甲所示。
(1)可以看出小球在做________(填“匀速”或“变速”)直线运动,其理由是_____
____________________________________。
(2)如图乙中四个速度随时间的关系图象,能
反映出该小球下落运动的是____。(填字母)
12.甲、乙两同学在同一直道上,从同一出发点向相同方向跑
步锻炼,运动的路程和时间图象如图所示,他们跑步时,速度
较快的是________同学,相遇时距离出发点________m。
变速
小球在相同的时间内通过的路程不相等
C
乙
200
过关解疑
13.小刚从家中出发到新世纪广场,其中一半路程步行,一半路程骑自行车。全程的路程与时间图象如图所示。求:
(1)小刚骑车的速度。
(2)小刚从家到新世纪广场全程的平均速度。
(3)小刚步行20s通过的路程。
解:(1)由图像可知,小刚在AB段骑车:
SAB=3600m-1800m=1800m
tAB=30min-25min=5min=300s
(2)由图像可知,全程:SOB=3600m
tOB=30min=1800s
(3)由图像可知,小刚在OA段步行:
SOA=1800m,tOA=25min=1500s
S=vt=1.2m/s×20s=24m
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
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