内容正文:
探秘平均速度
一、考点突破
1. 会利用刻度尺和秒表测量平均速度;
2. 能够进行简单的运动的计算。
二、重难点提示
测量平均速度及计算。
考点精讲
一、测平均速度
实验目的
测物体运动时的平均速度
实验原理
实验器材
刻度尺、秒表、滑槽(斜坡)、小车、记号笔
实验步骤
1. 调节滑槽到适当的倾斜角度;
2. 给滑槽标上适当的记号;
EMBED PBrush
3. 小车滑到第一个标记点时秒表开始计时;
4. 小车依次经过各个标记点时,记下秒表示数;
5. 把数据填入表格,计算结果。
★要特别注意刻度尺上的单位,单位是dm,不是常见的cm。
实验数据
实验结论
1. v2> v总 > v1
2. 小车从斜坡上滑下,速度越来越大,做加速运动。
二、平均速度的计算
计算公式:
【要点诠释】(1)“平均速度”不等于“速度的平均”, 平均速度为v=s/t,速度的平均为v=(v1+v2)/2,二者在数值上一般不相等。所以,求全程的平均速度应该用总路程除以总时间,而不能用各段的速度加起来求平均值。
(2)算某一时间内的平均速度,如果中间物体停止运动,也应将停止运动的时间计算在内。
(3)两个特殊公式:
前半段时间的速度为
,后半段时间的速度为
,则
;
前半段路程的速度为
,后半段路程的速度为
,则
EMBED Equation.DSMT4 。
[来源:学科网]
典型例题
例题1 如图是某实验小组做“测平均速度”实验的情形,显示时间的数字钟的时间格式是“时:分:秒”。则小车全程的平均速度是 m/s。
思路分析:时间t=10:50:10-10:50:4=6s;路程可以用车的左端为对象,也可以用车的右端为对象,这里用车的右端:s=8.50cm-4.00cm=4.50cm=0.045m(这里要注意将单位cm化成单位m,因为所求的速度单位为 m/s ),再用公式v=s/t求解。
答案:7.5×10-3
技巧点拨:度的原理为v=s/t ;工具为刻度尺和秒表;在实际测量中,要注意单位换算。
例题2 物体做匀速直线运动时,路程与时间的关系为s=vt。如图所示,甲、乙两直线分别是两运动物体的路程s和时间t关系的图象,由图可知两运动物体的速度大小关系是( )
A. v甲>v乙
B. v甲<v乙
C. v甲=v乙
D. 条件不足,不能确定
思路分析:可采取下图所示的方法比较,在横轴上(时间轴)任取一点t0,过t0作横轴的垂线AB,交甲、乙两图线于A、B两点,分别过A、B两点作纵轴(路程轴)的垂线,垂足分别为s甲、s乙两点,由图象可知s甲>s乙,则
,
,所以v甲>v乙。
答案:A
技巧点拨:物理学中,常需要用图象来描述一个物理量与另一个物理量的关系,要分析图表中物理量之间的关系,关键是弄清坐标系的横坐标、纵坐标分别表示什么物理量。
例题3 下表是厦门站旅客列车时刻表,上海开往厦门的K175次列车,全程运行1740km,由表可知K175次列车全程运行的时间是__________,列车全程的平均速度约___________km/h。(保留一位小数)
K175
站名
K176
上海
厦门
区段
站名
厦门
上海
10:00
上海
18:22
12:18
26
杭州东
16:03
15:55
19:11
21
鹰潭
46
8:36
22:20
29
邵武
31
5:18
1:25
35
来舟
2:00
1:50
3:23
28
三明
0:05
23:59
6:41
52
漳平
32
20:24
10:33
厦门
16:58
思路分析:列车时刻表采用24小时制,运行的时间要包括列车中途停站的时间:t=24h+10:33-10:00=24:33=24.55h;平均速度用总路程除以总时间即可,即:
。
答案:24.55h 70.9
技巧点拨:从这张“上海—厦门的列车时刻表”可以获取的信息:
拓展:①车次:K175/K176—此车往返于上海与厦门之间;
②车站数:列车从上海到厦门,中途要停靠六站(K表示“快客”);
③全程运行时间:24.55h;……
关于列车运行速度的问题:
①列车时刻表采用的时间是24小时制,比如11:00是指上午,而23:00是指晚上。
②停站时间:在算平均速度时,要加上列车停靠站的时间,而不仅仅是运行时间。
③时间的计算:如从邵武到三明,时间分别为22:29和3:23,这期间用时3:23+24-22:29。要特别注意,因为到三明是第二天了,要加上24小时,而时间是60进制,不是十进制,所以应该写成:26:83-22:29=4:54