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第1章 机械运动 1.4 速度的测量 自习案
学习寄语:
愿你在“测量平均速度”的实践中，用刻度尺量准路程，用停表记准时间，让每一组数据都扎实，每一次计算都可靠，在动手与思考中感受物理的真实！
学习链接:
1.在变速直线运动中，用________________来粗略描述物体运动的快慢程度.平均速度的计算公式是________________，公式中的s与t之间有着严格的________对应关系.
2.长度的测量工具是____________，时间的测量工具是________.
学习情境:
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(图1.4-1),即通过测算车辆在两个监测点之间的________速度，判断车辆在该路段是否超速.从公式v=________可知，测算平均速度一般需要测量________和________两个物理量.在公路一段固定距离的路段两端分别放置一个摄像头，当车辆经过这两个摄像头时，都会被拍照.系统根据这两张照片的拍摄________就能算出车辆通过这段距离的________，从而算出车辆的平均速度.这就是________________的原理.
请你想一想：应该怎样测量物体的速度 下面我们来实际测量一个沿________下滑的小车的平均速度.
学习目标:
1.能用刻度尺测出物体运动的路程，能用停表测出物体通过这段路程所用的时间,能根据公式__________计算出物体在这段时间内运动的平均速度.
2.能结合实验过程写出简单的实验报告
学习过程:
任务一:ID测量小车运动的速度
实验思路——我们可以用____________测量小车运动的路程s,用________测量小车通过这段路程所用的时间t,依据公式____________,就可以算出小车在这段时间内运动的________速度.我们可以将长木板的一端用________垫起，搭建一个________，使它保持很____的坡度.实验装置如图1.4-2所示，小车可在这个斜面上运动.
实验过程——⑴把小车放在斜面____端，金属片放在斜面____端，用____________测出小车将要通过的路程S ⑵用________测量小车从斜面____端滑下到撞击金属片的时间t .⑶根据测得的s 、t ,利用公式________算出小车通过斜面全程的平均速度v .⑷将金属片移至斜面的____部，测出小车从斜面____端到金属片的距离S .⑸测出小车从斜面顶端滑过斜面____半段路程S 所用的时间t ,算出小车通过____半段路程S 的平均速度v2.将实验中的相关数据填入下表中.
路程 s1 = s2 =
运动时间 t1 = t2 =
平均速度 v1= v2=
想想议议——某同学想测出小车在下半段路程的平均速度，提出可以把小车从斜面的中部开始释放，进行测量.想一想：这样测得的平均速度与上面的实验中小车在下半段路程的平均速度是否相等 说明原因.
※实验注意——⑴搭建一个斜面，使它保持很____的坡度，目的是:便于测量________，可以先用秒表测量再进行调整.测量小车通过的路程时，应该测量起点处的车头到终点处的车____间的距离，或起点处车尾到终点处车____间的距离.⑵测量小车在下半段路程的平均速度，不能把小车从斜面的________部开始释放.
任务二:ID用传感器测量物体运动的速度
物体运动的情况还可以通过另外一种办法________测量、显现出来.如图1.4-3所示，A为可在斜面上自由移动的________，B为固定在斜面一端的____________.传感器利用超声波可以测出在不同时刻小车与它的________，然后计算机再根据时间就可以算出运动的小车在________________时的速度.如果将传感器放置在合适的位置，实验者面对传感器，前后行走，就可以在计算机屏幕上观察实验者行走的速度.
任务三:ID超声波测距
在日常生活和生产中，我们通常用直尺、卷尺等工具来测量物体的________.在工业生产和科学研究中，还会用到其他一些________来测量距离，如____________________等.超声波在空气中的传播速度约为________m/s,它具有____________好、________________强、________集中等特点，因而经常被用于距离的测量、汽车倒车防撞、智能机器人等领域.超声波测距的原理如图1.4-4所示.发射器向被测物发射超声波，在发射的同时开始________.超声波传播过程中遇到被测物会被________，接收器收到反射波就停止________.根据计时器记录的____________及超声波传播的____________，仪器就能自动计算出发射点与被测物之间的________.如果被测物是运动的物体，超声波测量仪还可以测出物体移动的________.
夯实练习
1.在测量小车沿斜面向下运动的速度的实验中，正确的说法是（ ）
A.要使斜面保持一个较小的坡度，便于测量时间
B.小车在上半程的速度大于全程平均速度
C.小车全程平均速度等于上半程的速度与下半程的速度之和的一半
D.测量小车下半程的速度，要让小车在斜面中点静止后开始运动
2.在测量物体的平均速度的实验中，若果测得的时间偏大，则测量出的物体的平均速度（ ）
A.不受影响 B.偏大 C.偏小 D.无法确定
3.用斜面和滑块做“测物体的平均速度”实验，当滑块自顶端出发时开始计时，滑至斜面底端时停止计时，如图所示.此过程中，滑块的平均速度是（ ）
A．10cm/s B．9cm/s C．8cm/s D．7cm/s
4.“频闪摄影”是研究物体运动的一种常用方法，下图是小球在运动中的频闪摄影，频闪摄影时间间隔为0.02s，则物体在BD 间的平均速度为_________m/s.
5.张凤和李凰用下面的方法来测量小钢球运动的平均速度：在水平桌面上的一条直线上标出A、B、C三个点，拿一把分度值为1mm的米尺紧靠直线，A、B、C三点在米尺上对应的读数如图所示.当小钢球贴着米尺运动经过A、B、C三点时，两同学用手表记下了小钢球经过A、B、C三点时对应的时刻，如图所示.
则小钢球在通过AB、BC和AC各段路程中，平均速度分别为：
vAB=___________；vBC=__________；vAC=____________.
6.如图所示是测量小车的平均速度的装置.
（1）斜面与水平面的夹角越小，小车下滑的速度越________（选填“慢”、“快”）.
（2）小车在斜面的上半程的平均速度是________cm/s.
（3）小车在斜面的全程的平均速度是________cm/s.
（4）通过计算发现：小车在斜面上向下运动时的速度越来越________（选填“慢”、“快”）.
7.张凤同学做“测量小车的平均速度”时的实验报告如下（摘要）.请将他的报告补充完整.
【实验目的】测量小车的平均速度
【实验原理】________________________________________
【实验器材】小车、________、_________、斜面、金属挡板、长方体木块
【实验装置】如图所示
【实验数据】如表所示
测量的物理量 AB段 BC段 AC段
路程s/cm 45 56 101
时间t/s 3.0 2.8 5.8
平均速度v/（cm/s） 17.4
【实验分析】
（1）小车全程是做_________运动.（选填“匀速”或“变速”）
（2）实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，应__________斜面的坡度.（选填“增大”或“减小”）
8.张凤同学用如图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＝2.6s；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、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，他应该将小车从_________处静止释放，并在B处开始计时，在C处停止计时.（选填：A、B）
（3）物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来.位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度（如图2）.屏幕图象如图3所示横轴为时间，纵轴为速度，通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是__________（选填：匀速、加速）运动的；小车到达坡底时的速度为_________m/s.
9.某物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面，小车和数值钟“测量小车的平均速度”，如图所示，图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形，显示时间的格式是“时：分：秒”
（1）请你根据图示完成下表
小车由甲至乙 小车由乙至丙 小车由甲至丙
路程s/cm 26
时间t/s 4
平均速度v/（cm/s） 15
（2）分析表中的数据，小车全程是做匀速运动吗？为什么？
答案
1.A.2.C.3.B.
4.【答案】2
5.【答案】3.00cm/s；2.00cm/s；2.40cm/s
6.【答案】（1）慢；（2）15；（3）18；（4）快
7.【答案】实验原理：v=
实验器材：刻度尺；停表
实验数据：
测量的物理量 AB段 BC段 AC段
路程s/cm 45 56 101
时间t/s 3.0 2.8 5.8
平均速度v/（cm/s） 15 20 17.4
【实验分析】（1）变速（2）减小
8.【答案】（1）小于 ；（2）A；（3）加速；0.8
9.【答案】（1）
小车由甲至乙 小车由乙至丙 小车由甲至丙
路程s/m 64 90
时间t/s 2 6
平均速度v/（m/s） 13 16
（2）不是，分析表中数据可知小车前段路程运动慢，后段路程运动快.

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