内容正文:
第一章 第4节
速度的测量
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?
第4节 速度的测量
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实验:测量小车
运动的平均速度
一
第4节 速度的测量
想一想
1.平均速度的公式及各字母的含义?
2.如果想测量一个物体的平均速度,需要测量哪些物理量?需要什么测量工具?
测量小车运动的速度
实 验
v =
s
t
实验原理:
间接测量
测量工具:刻度尺
测量工具:秒表
实验器材:斜面、小车、刻度尺、秒表、金属片
【实验思路】
将长木板的一端用木块垫起,搭建一个斜面,使它保持很小的坡度.实验装置如图所示,小车可在这个斜面上运动.
金属片的作用:
便于测量时间。
斜面的一端用木块垫起,使它保持比较小的坡度。
目的是使小车由静止释放后下滑的速度适当,便于测量时间。
【注意事项】
1.小车运动距离为车头到车头的距离。
2.小车从斜面顶端(同一位置静止)释放。(控制变量法)
3.使用刻度尺时要记得估读到分度值下一位。
4.计算速度时注意单位的换算。
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滑下到撞击挡板的时间t1
3.根据测得的S1和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。
【实验步骤】
5.记录表格
S1
【测全程平均速度】
t1
1.把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程S1;
根据测得的s1、t1,利用公式 算出小车通过斜面全程的平均速度。
S2
金属挡板
【测前半段平均速度】
2.用秒表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t2;
根据测得的s2、t2,利用公式 算出小车通过上半段的平均速度。
t2
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?
是否需要测量?
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=
t2=
上半段: S2=
V3=
t3= t1- t2=
下半段: S3=S1-S2=
V1=
t1=
全 程: S1=
平均速度(m/s)
运动时间(s)
路 程(m)
路程(m) 运动时间(s) 平均速度(m/s)
s1= t1= v1=
s2= t2= v2=
s3= t3= v3=
数据记录:
0.700
0.350
0.350
3.2
1.9
1.3
0.22
0.18
0.27
实验结论:
小车在斜面上做变速直线运动,在不同的路程上小车平均速度的大小不同,小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
实验结论与分析:
2、小车沿斜面下滑的速度越来越大
1、下半段平均速度最大;全程平均速度次之;
上半段平均速度最慢。
V下>V全>V上
结论:小车沿斜面下滑做变速运动。(加速)
3、下半段平均速度不能直接测量,因为从中点释放小车时,测出的小车到达终点的时间并不是运动过程中下半程的时间,所以只能通过计算得出时间。
课堂总结
二
第4节 速度的测量
速度的测量
原理:
方法
器材:木板、小车、刻度尺、停表、金属片
交流评估
测路程:刻度尺
测时间:秒表
D
【误差分析】
(4)测小车通过的路程时,必须从计时开始时的车头(尾)量到计时结束时的车头(尾),不可从斜面顶端量到斜面底端或从车头量到车尾.
①测小车通过的路程时,如果从计时开始时的车头量到计时结束时的车尾,则测量结果_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
②测小车通过的路程时,如果从计时开始时的车尾量到计时结束时的车头,则测量结果_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
偏小
偏大
3、小车过了终点才停止计时,会导致测量时间偏大,速度偏小。
4、小车没到终点就停止计时,会导致测量时间偏小,速度偏大。
小明同学用如图1的装置研究小车在斜面上的运动.他将小车从坡顶A处静止释放,测出小车从A滑到坡底C处的时间t1=2.5s;再次将小车从A处静止释放,测出小车从A滑到中点B处的时间t2=1.8s.
(1)通过小明的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度_______全程的平均速度.(选填“大于”、“等于”或“小于”)
小于
(2)小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他的做法是将小车从____处(选填“A”或“B”)静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时;若小车还没到达B点就已开始计时,则测得的平均速度跟真实值相比偏_________.
A
小
测量小车运动的平均速度需要的测量工具有 、 。图甲是测平均速度时的某次实验过程,图乙中停表的设置是“时:分:秒”,①、②、③分别对应了小车在起点、路程中点、终点位置的时间,小车通过全过程的平均速度v= m/s。s1的路程正好是全部路程的一半,小车通过上半段路程的平均速度v1= m/s。
刻度尺
停表
0.18
0.15
Lavf57.62.100
$