北师大版物理八年级上册 3.3平均速度与瞬时速度、3.4平均速度的测量(教材解析)

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北师大版物理八年级上册 3.3平均速度与瞬时速度、3.4平均速度的测量(教材解析)

资源简介

三、平均速度与瞬时速度
四、平均速度的测量
【基础知识清单】
1.平均速度是描述物体 的物理量。
2.在匀速直线运动中,任何时候的瞬时速度都是 的,整个过程中的平均速度也是 的。
【知识深层理解】
一、平均速度
1.概念:当物体做变速运动时,物体在某段时间内或某段路程上的平均快慢程度叫做平均速度。
2.平均速度是表示物体平均快慢程度的物理量:物体在运动的过程中,时快时慢,平均速度表示物体的平均快慢程度。所以平均速度是表示物体平均快慢程度的物理量。
3.公式:
平均速度公式 路程公式 时间公式
二、平均速度的计算
1.应用对应的物理量进行计算:在平均速度的计算过程中,可能遇到多个时间、路程和速度,一定要用对应的物理量进行计算。
(
s
1
s
2
t
2
t
1
t
3
图3
-
3
-
1
)【例题1】一个运动物体在前2s内通过了4m,停留了3s,又用5s通过了15m。求:
(1)物体在前2s内的平均速度;
(2)物体在后5s内的平均速度;
(3)物体在全程的平均速度。
解:如图3-3-1所示:
(1)物体在前2s内的平均速度为:
(2)物体在后5s内的平均速度为:
(3)物体在全程的平均速度为:
答:(1)物体在前2s内的平均速度为2m/s;(2)物体在后5s内的平均速度为3m/s;(3)物体在全程的平均速度为1.9m/s。
2.全程的平均速度不一定等于各段速度的平均值:上题中,全程的平均速度是1.9m/s,前后两段的速度的平均值是。所以全程的平均速度不一定等于各段速度的平均值。
【总结】
(1)计算时要先画出运动过程图,标出相应的物理量,以便理解和做题;
(2)要用对应的物理量进行计算,计算哪段的平均速度要用对应的路程和时间进行计算;
(3)在计算全程的平均速度时,中间停留的时间也要计算在内;
(4)注意用角码区分物理量;
(5)全程的平均速度不一定等于各段速度的平均值。
(
图3
-
3
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2
)三、瞬时速度
物体在某一瞬间的速度就是瞬时速度,是指物体在某一时刻或经过某一位置的速度。如一个运动物体在第3s末的速度或经过某一棵树时的速度都是瞬时速度,如图3-3-2所示,汽车上的速度计所显示的就是汽车的瞬时速度。
四、平均速度和瞬时速度的区别
平均速度只能粗略的描述物体的运动情况,而瞬时速度能精确的描述物体的运动情况。
四、匀速直线运动的平均速度和瞬时速度
对于匀速直线运动,整个过程中的速度不发生变化,所以任何时候的瞬时速度都是相同的,整个过程中的平均速度也是相同的。
五、时间的测量
1.测量工具:表。
(
B
A
C
D
图3
-
3
-
3
)2.时间的单位:主单位:秒(s),其他单位:小时(h)、分(min)等
3.单位换算:1h=60min,1min=60s,1h=3600s。
4.停表的使用:在精确记录时间时,一般用停表,又叫秒表。
(1)停表的结构(如图3-3-3所示):
A→启动、停止按钮;
B→回零按钮;
C→分种刻度:读取分钟数;
D→秒钟刻度:读取秒数。
(2)分钟表盘与秒钟表盘:
分钟表盘的分度值(最小格)为0.5min(30s),秒钟表盘的分度值(最小格)为0.1,秒针走一圈(30s),分针走一格(0.5min)。
(3)计时方法:
①使用前要上好发条;
②按压启动按钮A,开始计时,两表针同时转动;
③再次按下该按钮A,秒表指针停止转动,停止计时;
④读数后按“回零按钮”归零,以便再次计时。
5.停表读法:
(1)第一种秒表的读法:
①首先读出小刻度盘(分钟表盘)中的分钟数。如如图3-3-3中的分钟数为:(因为分针超过2格);
②然后读出大刻度盘(秒钟表盘)的秒刻度数。如如图3-3-3中的秒钟数为10.8s;
③将两个表盘指针所指读数相加即得最后读数(必须统一单位),如图3-3-3中所测时间为:。
④特别注意:
a.秒针转动一周的时间为30s,同时分针走一格(0.5min);
b.读数时注意统一单位。
【例题2】如图甲,停表所计的时间为 s。
解析:分钟表盘的读数为0min(因为分针不到1格),秒钟表盘的读数为19.6s,所以所计时间为:。答案:19.6s
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)
【例题3】如图乙,停表所计的时间为 s。
解析:分钟表盘的读数为0.5min(因为分针超过1格),秒钟表盘的读数为11.5s,所以所计时间为:。答案:41.5s。
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)
【例题4】如图丙,停表所计的时间为 s。
解析:分钟表盘的读数为1.5min(因为分针超过3格),秒钟表盘的读数为25.6s,所以所计时间为:。答案:115.6s。
【例题5】如图丁,停表所计的时间为 s。
解析:分钟表盘的读数为11min(因为分针刚刚超过11分钟),秒钟表盘的读数为25.7s,所以所计时间为:。答案:685.7s。
2.第二种秒表的读法:
(1)第二种秒表如图3-3-4所示,与第一种表示方法唯一不同的是秒钟表盘;
(2)读法特点:
(
图3
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3
-
4
)①每个刻度都表示两个时刻。例如;31的位置可能表示31s,也可能表示1s;2的位置可能表示2s,也可能表示32s;以此类推。
②当时间小于整分钟加半分钟时,秒针应读小于30的值。如图戊,因为分针指在2分钟和2.5分钟之间,说明时间在2分钟0秒和30秒之间(半分钟为30秒),秒针的读数应小于30,所以此时秒针应读为18.4s,而不能读作48.4s,所记录时间应为2分钟18.4秒。
当时间大于整分钟加半分钟时,应读大于30的值。如图己,因为分针指在2.5分钟和3分钟之间,说明时间在2分钟30秒和60秒之间,秒针的读数应大于30,所以此时秒针应读为48.4s,而不能读作18.4s,所记录时间应为2分钟48.4秒。
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)
【例题6】如图庚,停表所计的时间为 s。
解析:分针指在5分钟和5.5分钟之间,读数应在5分钟0秒和30秒之间,秒针应读小刻度11.6s,而不能读为41.6s。所以应读为5分钟11.6秒,所计时间应为:
。答案:311.6s。
【例题7】如图辛,停表所计的时间为 s。
解析:分针指在5.5分钟和6分钟之间,读数应在5分钟30秒和60秒之间,秒针应读大刻度41.6s,而不能读为11.6s。所以应读为5分钟41.6秒,所计时间应为:
。答案:341.6s。
六、平均速度的测量
(
S
B
A
图3
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3
-
5
)1.实验目的:测量物体运动的平均速度。
2.实验原理:
3.实验器材:斜面、小车、刻度尺、秒表,如图3-3-5所示。
4.实验要求:
(1)斜面要足够长,斜面越长,时间的测量越准确,误差越小;
(2)斜面倾角要小,倾角越小,物体运动得越慢,时间测量得越准确。
5.实验步骤:
(1)测出A点到B的长度S;
(2)测出小车从A点到B的时间t;
(3)利用公式:计算出物体运动的平均速度。
6.实验表格:
长度S/m 时间t/s 平均速度v/(m/s)
【注意】小车运动的长度不等于斜面的长度,而是等于小车的前端(A点)到挡板(B点)间的距离。
七、两种平均速度的推导
1.路程均分为二时:
【例题8】某物体在通过一段路程时,前一半路程的平均速度是8m/s,后一半路程的平均速度是2m/s,则该物体在全程的平均速度是 m/s。
解析:如图3-3-6所示,设前一半和后一半的路程都为S,则:
(
S
S
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1
v
2
图3
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6
)通过前一半路程所用的时间是:
通过后一半路程所用的时间是:
全程的平均速度为:
所以,当路程均分为二时,全程的平均速度公式为:
将数据代入公式得:,答案:3.2m/s
2.时间均分为二时:
【例题9】某物体在通过一段路程时,前一时间程的平均速度是8m/s,后一半时间的平均速度是2m/s,则该物体在全程的平均速度是 m/s。
(
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v
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t
t
图3
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7
)解析:如图3-3-7所示,设前一半和后一半的时间都为t,则:
前一半时间通过的路程为:
后一半时间通过的路程为:
全程的平均速度为:
所以,当时间均分为二时,全程的平均速度公式为:
将数据代入公式得:,答案:5m/s
【总结】
(1)当路程均分为二时,全程的平均速度公式为;
(2)当时间均分为二时,全程的平均速度公式为。

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