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(共28张PPT)
第二章　机械运动
第五节
平均速度的测量
4
能写出简单的实验报告。
2
加深对平均速度的理解。
3
体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的全过程。
1
会用停表和刻度尺正确地测量时间、距离，并求出平均速度。
实验1　测量小球下落的平均速度
1.实验原理：________。
2.实验装置
3.需要测量的物理量：______、______。
4.实验器材：___________________。
路程s
时间t
小球、刻度尺、停表
5.数据记录表格
运动过程 AB BC CD DE EF
路程s/m
时间t/s
平均速度/(m·s-1)
6.实验分析
(1)小球下落时开始计时，小球接触地面时停止计时；如果下落前开始计时，所测时间偏大，如果小球未接触地面就停止计时，所测时间偏小。测量小球通过的路程，始末位置都要以小球的固定点所对刻度尺的刻度值为准，或者都以小球的顶部为准，或者都以小球的底部为准。
(2)小球在相同的时间内，通过各路段的速度不同，因此小球所做的是变速直线运动(如果小球的速度越来越快，小球做的就是加速直线运动；如果速度越来越慢，做的就是减速直线运动)。
学以致用
(2024·启东模拟)小明和同学协作用米尺和秒表测量纸锥下落速度，将等大的圆纸片裁去大小不等的扇形，做成多个锥角不等的纸锥，如图所示。
(1)下列是测量纸锥下落速度的几种方案，最合理的是____。
A.先选定一段时间，测量纸锥在这段时间下
落的距离
B.先选定一段距离，再测量纸锥通过这段距
离所用的时间
C.预先不选定时间或距离，直接测定纸锥通
过某段距离所用的时间
B
解析　因为纸片在空中下落时距离不好测量，固定距离后通过测量时间就可以求速度，所以方案B比较好。
(2)在实际操作中，小明发现纸锥下落的_____(选填“路程”或“时间”)比较难测量，为了解决此问题，最好选用图中___(选填“甲”“乙”或“丙”)纸片围成的纸锥进行实验。除此之外，还可以采取的措施是__________
___________。
时间
甲
增加纸锥
下落的高度
解析　纸锥下落快，时间较难测量，可以换用锥角较大的纸锥，增大空气阻力，还可以增加纸锥下落的高度，以增大纸锥下落的时间，便于时间的测量。
(3)小丽用频闪相机每隔0.1 s曝光一次，拍摄记录纸锥的运动过程，如图丁是小丽用刻度尺测量照片中纸锥从A运动到B距离的情景,测量结果是______ cm。若测得所使用的纸锥实际直径与照片纸锥直径比为5∶1,那么纸锥从A到B位置的实际平均速度为________ m/s。
10.10
1.262 5
解析　图中刻度尺的分度值为0.1 cm，
则A到B的距离是10.60 cm-0.50 cm=10.10 cm，
图中A到B所用的时间为0.1 s×4=0.4 s，
A到B实际距离与测量距离的比值为=，
解得：sAB=50.50 cm=0.505 m，
则A到B实际平均速度vAB===1.262 5 m/s。
实验2　测量小车运动的平均速度
1.实验原理：=。
2.需要测量的物理量：______、______。
3.实验测量器材：_______、_____、小车、斜面。
4.实验装置
路程s
时间t
刻度尺
停表
5.实验数据记录
路程s/m 0.3 0.6 0.9
时间t/s
平均速度/(m·s-1)
6.误差分析
(1)小车过了终点才停止计时，测出的平均速度会偏 。
(2)小车不是由静止开始下滑，测出的平均速度会偏 。
小
大
7.速度比较
小车在斜面上各段路程的平均速度进行比较(将小车的运动路程分成三部分，其上、中及下段的平均速度分别用v1、v2和v3表示)，则有v1___v2___v3。
8.实验评价及改进
(1)小车全程的平均速度_______小车在各段路程速度的平均值。
(2)要使小车的平均速度减小，可以减小斜面的_____。
<
<
不等于
倾角
学以致用
(2024·连州期中)如图所示是“测量小车运动的平均速度”的实验装置，让小车从斜面的A点由静止释放开始下滑，分别测出小车从A点到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。
(1)小车的平均速度是通过_____(选填“直接”或“间接”)测量的方法测得的，其测量原理是______。
间接
=
解析　测量小车平均速度的原理是：=，所以我们测量的是小车运动的路程和时间，然后通过计算得出小车的平均速度，所以是间接测量。
(2)除了刻度尺，实验中用到的测量工具还有____________。
停表(或秒表)
解析　我们需要用刻度尺测量小车运动的路程，然后用停表(或秒表)测量小车运动的时间。
(3)实验测得小车从A滑到B的时间tAB=1.6 s，从A滑到C的时间tAC=2.4 s，则BC段的平均速度vBC=______ m/s。
0.5
解析　实验测得小车从A滑到B的时间tAB=1.6 s,从A滑到C的时间tAC=2.4 s,那么小车在BC段运动的时间为：tBC=tAC-tAB=2.4 s-1.6 s=0.8 s，
图中可以得出BC段的距离为：sBC=40.0 cm=0.4 m，
则BC段的平均速度vBC===0.5 m/s。
(4)实验时，发现小车的速度很快，不便于测量时间，则应采取的操作是_______________。
减小斜面的坡度
解析　如果小车坡度大，小车就会运动得快，所以为了便于测量时间，我们要减小斜面的坡度。
(5)小楠在实验时，又选用了形状相同轻重不同的小车，在同一个斜面上做了多次实验，记录数据如表，分析表中数据可知：小车的平均速度与小车的轻重____(选填“有”或“无”)关。
序号 小车的轻重 运动距离/ cm 运动时间/ s
1 较轻 80.0 2.5
2 较重 80.0 2.5
3 更重 80.0 2.5
无
解析　根据表格可知，不同重量的小车运动的距离和时间都相同，根据=可知小车的平均速度也相等,所以小车的平均速度与小车的轻重无关。
1.在平直公路上，小明坐在车上用电子手表的秒表功能记下了汽车连续通过5根电线杆的时间为10 s，已知相邻电线杆之间的距离是50 m，则汽车的平均速度约为(　　)
A.15 m/s B.20 m/s
C.25 m/s D.30 m/s
B
解析　由题意知，小明在汽车驶过第1根电线杆时开始计时，在汽车驶过第5根电线杆时停止计时，
则汽车通过的路程(4个间隔距离)：s=4×50 m=200 m，
汽车的平均速度：v===20 m/s。
2.(2024·成都青羊区模拟)无风的天气，小虹和同学一起想用机械停表和刻度尺测量乒乓球下落的平均速度，他们打算让乒乓球从三楼落到一楼地面。对于实验有关的操作和分析，下列说法正确的是(　　)
①该实验很简单，不用把同学们召集起来设计实验方案
②选分度值1 mm的米尺比分度值1 cm的皮卷尺更好些
③使用停表进行时间测量前，需要先观察停表是否归零
④实验中测出的速度无法反映出乒乓球每一时刻的快慢
A.只有①② B.只有②③
C.只有③④ D.只有②④
C
解析　①该实验虽然简单，也要设计科学的实验方案，故①错误；
②三楼的高度约为10米，若选择分度值1 mm的米尺来测量，需要在竖直方向上测量多次，操作十分不方便，实际无法完成，故②错误；
③使用停表前，要先观察停表是否调零，故③正确；
④所测速度表示乒乓球的平均速度，故④正确。
3.(2024·南阳镇平县月考)物理是以实验为基础的学科，实验中需要用到许多测量仪器，比如：测量物体运动的平均速度实验中用到的测量仪器是______________，其测量的物理量是____________(写出一个即可)。
秒表(或刻度尺)
时间(或路程)
解析　根据速度的计算公式v=可知，测量物体运动的平均速度实验中，需要测量距离和时间，测距离需要用到刻度尺，测时间需要用到秒表。
4.(2024·广州天河区模拟)如图是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2 s闪拍一次，分析照片可知：小球在做_____(选填“匀速”或“变速”)直线运动，其理由是_____________________
_______________；小球从B点到F点的平均速度为_____ m/s。
变速
任意相等的时间内，通
过的路程不相等
0.15
解析　由题图可知，刻度尺的分度值是：1 mm=0.1 cm，相同时间内小球运动的距离不相同，所以小球从A点到F点做变速直线运动；
频闪照相机每隔0.2 s闪拍一次，从B点到F点闪拍4次，
时间：tBF=4×0.2 s=0.8 s，
从B点到F点的路程：sBF=12.50 cm-0.50 cm=12.00 cm=0.12 m，
所以小球从B点运动到F点的平均速度：v===0.15 m/s。
5.(2024·亳州利辛县模拟)频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”，如图所示，他们用相机每隔0.5 s曝光一次，拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片，小车在AC段的平均速度为____ m/s。
0.4
解析　由题图知，刻度尺的分度值为1 cm，
AC间的距离为：sAC=80.0 cm-40.0 cm=40.0 cm；
所用的时间为：tAC=0.5 s+0.5 s=1 s；
此段的平均速度
vAC===40.0 cm/s=0.4 m/s。

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