内容正文:
第四节 测量:物体运动的速度
【知识要点】
科学探究:速度的变化
(1)提出问题:进行100 m赛跑的同学的速度有没有变化?
(2)猜想与假设:_____________________________________。
进行100 m赛跑的同学的速度有变化
(3)设计实验与制订计划:若干名同学为一实验组,组长一名,再分成若干队,发记录表格纸,依次站到各自计时位置:20 m处、40 m处、60 m处、80 m处、100 m处各一人。每人在自己表格中分别记录此段的路程和时间。老师发令,测试的1名同学跑出的同时,5名计时员同时按表开始计时。当跑步的同学依次跑过每个计时员面前时,各计时员立即停表,并把时间记录在表格的相应栏中。各人按下面表格内的要求,算出对应的各段平均速度,填入表格中。
路程 0~20 m 20~40 m 40~60 m 60~80 m 80~100 m
所用时t/s
平均速度
v/(m·s-1)
(4)进行实验与收集证据:根据实验设计操作和记录。在收集实验数据时,应操作_________,实事求是,具有____________的科学态度。
(5)分析与论证:从实验数据分析,先计算出每通过20 m的路程运动员的平均速度,由此来判断运动员在100 m赛跑的过程中,各段速度大小是否发生变化。如果变化,那么运动员做的是___________运动。
(6)评估:从以下几个方面进行评估:①全程平均速度,速度最快的是哪段路程?②计时是否准确?计算是否无误?填表是否正确?③实验是否认真负责,善于配合,有团队意识?
(7)交流与合作:准确表达,尊重他人。
规范
严谨客观
变速
【随堂巩固】
如图所示是“测量物体运动的平均速度”的实验装置。
(1)该实验测小车平均速度的原理是_____________。
(2)实验中使用的斜面的坡度较______(填“大”或“小”)。其目的是__________(填“缩短”或“增长”)测量时间,以减小测量时间的误差。
(3)由实验可得:小车在下滑过程中速度越来越快,做__________(填“匀速”或“变速”)直线运动。
小
增长
变速
【易错警示】
测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验中,测量小车通过的路程时不要忘记估读,计算平均速度时要看清时间和路程的单位,注意路程和时间的对应性。
【易错判断】
1.测量小车沿斜面下滑的平均速度的实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较大。( )
2.在测量小车到达斜面中点的时间时,如果小车过了中点才停止计时,则测量出小车前半段的平均速度会偏大。( )
3.测量小车在斜面下半程的平均速度时,可让小车从斜面中点由静止下滑。( )
×
×
×
【课堂笔记】(对规律、方法、重点、易错等进行补充)
测量物体运动的速度
1.(原创题)如图甲所示,在测量小车的平均速度的实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并计时,分别测出小车到达B点和C点的时间,算出小车在各段的平均速度。
(1)实验的原理是v=_______。
(2)在实验时,为了便于测量时间,应使斜面的坡度较_______(填“大”或“小”)。
(3)图中AB段的距离sAB=_______cm,时间tAB=______ s,则小车在AB段的平均速度vAB=_______m/s。
(4)由实验可知,小车在下滑过程中做_______(填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动。
小
40.0
2
0.2
加速
(5)物体的运动常常用图像来描述,图乙中能较好地反映小车运动情况的是_____(填“A”或“B”)。
(6)实验中如果小车过了B点才停止计时,则测得的平均速度vAB会偏______,为了减小由此带来的误差,请你简要设计方案:____________
_______________________________。
(7)小车在AC段运动过程中,经过时间tAC中点时的速度为v1,经过路程sAC中点时的速度为v2,则v1_______(填“>”“<”或“=”)v2。
B
小
在B处放置金属挡板,听到撞击声,立即停止计时
<
特殊方法测量平均速度
2.如图所示是小球下落过程中拍摄的频闪照片,相机每隔0.1 s曝光一次,由此可判断小球的运动是____________运动。照片上A与B的间距所对应的小球实际运动路程为60 cm,则从A到B运动的时间为______s,小球在这段路程上的平均速度是______m/s,小球的运动方向是_________________(填“由A到B”或“由B到A”)。
变速直线
0.3
2
由A到B
3.(2024•六盘水月考)如图甲所示是“探究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验装置。
(1)为观察气泡的运动规律,需要测量气泡运动的路程和时间。为便于测量,应使气泡在管内运动得较_______(填“快”或“慢”)。
慢
(2)小明记录气泡上升一段路程后的实验数据如下表所示。请在图乙的坐标系中画出气泡运动的st图像。
从O点开始运动
的路程s/cm 0 10 20 30 40 50
从O点开始计时
的时间t/s 0 8 16 24 32 40
(3)根据实验数据和所画的图像,可归纳出:气泡上升一段路程后,它的运动可近似看成匀速直线运动,判断的依据是_________________________________________。
气泡运动相同时间,通过的路程近似相同
(4)如图丙所示,已知气泡在A、B间做匀速直线运动,该气泡的长度为2 cm,A、B两条刻度线的距离为33 cm,测得气泡完全通过A、B两刻度线的时间为7 s,则气泡在A、B间运动的平均速度是______cm/s,气泡全部在两条刻度线内的时间是__________s。
5
6.2
4.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。现要测量汽车经过该区间的平均速度,请你写出:
(1)需要添加的器材:_________。
(2)测量过程中的主要步骤:
①______________________________________;
②______________________________________;
③________________________。
(3)汽车的平均速度的表达式:v=______。
刻度尺
用刻度尺测出两光电传感器之间的距离L
读出光电传感器上记录的时间t
利用速度公式计算
5.在“探究某同学跑40 m的过程中速度是否变化”的实验中:
(1)提出问题:该同学跑40 m的过程中速度是否变化?如何变化?
(2)_________________:①速度始终不变;②速度越来越快;③起跑时速度较慢,中间一段速度较快,最后一段速度变慢。
(3)实验方案:在操场的跑道上测量一段40 m长的距离,并将它平均分成4段,四位记时员分别记录该同学跑步通过10 m、20 m、30 m、40 m处的时间。
(4)实验所需的测量仪器:________和________。
猜想与假设
卷尺
秒表
(5)实验数据记录如表格所示。
路程/m 10 20 30 40
时间/s 3.2 5.3 6.8 9.2
(6)分析与论证:根据上表数据,计算出该同学各段的平均速度(结果均保留两位小数)。
①从起点到10 m处的平均速度约为______m/s;
②从10 m处到30 m处的平均速度约为______m/s;
③从30 m处到40 m处的平均速度约为_______m/s。
(7)探究结论:________________________________________________
_____________。
3.13
5.56
4.17
该同学跑40 m的过程中速度不断变化,而且速度先变大后变小
路程/m 10 20 30 40
时间/s 3.2 5.3 6.8 9.2
6.在学习“测量平均速度”一节后,小华尝试利用脉搏和步长,估测走路的平均速度。
(1)他首先了解到:①人正常步行时,步距变化不大,因此,步距可作为身体上的一把“尺子”。小华用刻度尺测出自己的步距如图所示,他的步距为__________m。②人的脉搏一般是有规律的,大多数人的脉搏1 min跳动的次数为75次左右,那么脉搏每跳动1次的时间约为______s。
0.750 0
0.8
(2)小华进行速度的测量:他数着脉搏从教学楼的一端走到另一端,在这个过程中脉搏跳动100次,共走了128步,则教学楼的长度是_______m,他步行的时间是______s,那么他的步行速度是______m/s。
(3)小聪认为小华测量步距的方法误差太大,为了使这把“尺子”更可靠,请你说出一种测量步距的方法:______________________________
_________________________。
96
80
1.2
先测量出走10步的距离,再折算出走一步的距离
v= eq \f(s,t)
eq \f(s,t)
eq \f(L,t)
$