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(共27张PPT)
第4节　测量平均速度
2.能写出简单的实验报告。
课前一问
你知道自己在操场跑一圈(200米或400米)的平均速度有多大吗 如何进行测量
知识点　测量物体运动的平均速度
重点整理
1.实验目的:测量小车运动的平均速度。
2.实验原理:利用公式　 　计算小车运动的平均速度。
3.实验器材:小车、长木板、钢尺(量程为1 m,分度值为1 mm)、木块、金属片、小挡板、　 　。
停表
4.实验步骤:
(1)实验装置如图所示,斜面的一端用木块垫起,应使斜面的坡度
　 　(选填“较大”或“较小”)。这样操作的目的是什么
较小
答案:使小车运动的速度不会太快,运动的时间较长,方便测量所用的时间。
(2)把小车放在斜面　 　,金属片放在斜面　 　,用钢尺测出小车将要通过的　 　。如何保持长木板的坡度不变
顶端
底端
路程s
答案:可以在长木板侧面做一个标记,每次实验前要确保木块的边缘正对标记下方。
(3)让小车由　 　滑下,撞击金属片,用停表测量小车运动的
　 　。如何保证小车由静止滑下
静止
时间t
答案:因为手的抖动有可能会给小车一个初速度,所以要保证小车由静止滑下,应将小挡板放在车头,使小车在小挡板的限制下保持静止。释放小车时,沿斜面向下的方向将小挡板迅速移开。
(4)将金属片放在斜面中部,重复上述步骤,测得小车滑过前半段路程s1所用的时间t1。
5.数据记录:
项目 路程s/m 时间t/s 平均速度v/(m·s-1)
全程
前半段
6.数据分析:
(1)比较上述数据可得,小车运动的平均速度是否相等 如果不等,哪段的平均速度更大
答案:不相等,全程的平均速度大于前半段的平均速度。
(2)如何测算小车滑过后半段路程的长度s2、时间t2、速度v2
(3)比较前半段和后半段的平均速度,你可以得出什么结论 为什么
答案:前半段的平均速度小于后半段的平均速度。因为小车在滑下的过程中在不断地加速,滑过后半段的时间更短,速度更快。
7.实验评估:
(1)请设计数据记录表格,测算小车从距离斜面底端s3=0.3000 m处滑下的平均速度(重复三次)。
答案:
次数 时间t/s 平均速度v/(m·s-1)
1
2
3
(2)小车在相同条件下滑下,平均速度相等吗
答案:三次滑下的时间不一定相同,平均速度不一定相等。
(3)如何提高数据的准确性
答案:可以用多次测量求平均值的方法减小误差。
(4)适度增大斜面的坡度,保持路程不变,设计数据记录表格,测算小车滑下的平均速度。
答案:s4=　　　　m
坡度 时间t/s 平均速度v/(m·s-1)
较小
较大
(5)分析数据,讨论平均速度的大小与坡度的关系。
答案:在路程不变时,随着坡度的变大,小车运动的时间减小,平均速度增大。说明坡度越大,平均速度越大。
(6)可以同时改变小车运动的距离和斜面坡度,探究物体运动的平均速度与斜面坡度的关系吗 为什么
答案:不可以。平均速度指的是某段路程或某段时间内的运动速度,小车做的是变速运动,平均速度会随着路程的改变而改变。要保持路程相等,只改变坡度才可以作比较。
8.如何改进实验设备,进一步增大实验的精确度
答案:可以通过位置传感器,在计算机上实时显示小车运动的速度。
典型例题
例　如图所示是测量小车运动平均速度的实验装置。
(1)本实验测平均速度的原理公式是　 　。
(2)除图中的刻度尺外,本实验用到的测量工具还有　 　(填名称)。
(3)小车所放的斜面应保持较　 　(选填“大”或“小”)的坡度,这样小车在斜面上的运动时间会　 　(选填“长”或“短”)些,便于测量。
(4)图中AB段的距离sAB=　 　cm,测得时间tAB=1.6 s,则AB段的平均速度为　 　 m/s。实验中可以发现vBC　 　(选填“>”“<”或“=”)vAC。
(5)实验中若小车过了B点才停止计时,AB段的平均速度会偏　 　(选填“大”或“小”)。
秒表
小
长
40.0
0.25
>
小
举一反三
某实验小组利用带有刻度的斜面、小车和数字钟做“测量物体运动的平均速度”实验,如图所示,让小车从斜面上的A点由静止开始滑下,图中数字钟显示的是小车在A、B、C三个位置对应的时间。
(1)组装器材时,将斜面的一端用木块垫起,使它保持合适的坡度,这是为了准确测量　 　(填物理量名称);
(2)由图可知,小车在AC段运动的平均速度为　 　 m/s。(结果保留两位小数)
时间
0.27
基础题
1.小明在“测量小车的平均速度”实验中,使小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑,如图所示。
(1)小车运动的上半程AB段距离sAB=　 　cm,如果小车在BC段运动的时间为2 s,则小车在BC段的平均速度vBC=　 　m/s。
40.0
0.2
(2)下列图象中能正确反映小车在斜面上运动情况的是　 　。
B
A B C D
2.甲、乙两同学同时从学校出发,步行到防疫中心接种疫苗,刚好同时到达,他们的路程s与时间t的关系图象如图所示。下列判断正确的是
(　　)
A.甲同学的速度始终大于乙同学的速度
B.甲、乙两同学从学校到防疫中心的平均速度一样大
C.甲、乙两同学在步行途中相遇两次
D.12～16 min,乙的平均速度为4 m/s
B
3.甲、乙两车从同一地点,同时向北沿直线出发,其v-t图象如图所示,由图可知(　　)
A.甲做匀速直线运动
B.甲、乙在t1时刻相遇
C.在0～t1过程中,甲相对于乙向南运动
D.在0～t1过程中,甲乙的平均速度相等
C
4.课外活动时,小明和小华在操场上沿直线跑道跑步,如图所示是他们通过的路程随时间变化的图象,则下列说法正确的是(　　)
A.全程中,小华的平均速度等于小明的平均速度
B.全程中,小华的平均速度大于小明的平均速度
C.两人都做匀速直线运动
D.两人都做变速运动
A
5.某物体在运动过程中的路程随时间变化关系如图所示,由图象可知
(　　)
A.物体在0～6 s内运动的平均速度是10 m/s
B.物体在0～2 s内比在4～6 s内运动得快
C.物体在4～6 s内运动的速度是10 m/s
D.物体在2～4 s内做匀速直线运动
A
6.如图是某个实验小组利用频闪照相机每隔0.1 s拍摄一次所得到的物体和刻度尺的频闪照片,黑点表示物体的像。由图可知,刻度尺的分度值是　　mm,物体在AB段路程为　 　cm,平均速度为　 　 m/s。
1
7.50
0.15
拓展题
7.两辆汽车A、B在平直路面上运动时的s-t图象如图甲所示,初始时运动方向如图乙所示,下列说法中正确的是(　　)
A.0 s计时后,B车速度一直在减小
B.取15～40 s时间段,A、B两车的平均速度相等
C.在30～40 s时间段,A车做匀速直线运动
D.在t2～t3时间内,以A车为参照物,B车向西运动
B
甲
乙
8.如图是汽车在公路上以10 m/s的速度匀速直线前进,司机发现前方路口信号灯变为红灯,经过0.5 s的反应时间后开始刹车,汽车速度v随时间t变化关系图象,由图线围成的面积可以表示出汽车行驶的路程,则开始刹车后第0.5 s时,汽车速度是　 　m/s。从信号灯变红到汽车完全停止,汽车行驶　 　m,这个过程中汽车的平均速度为
　 　 m/s。(结果保留一位小数)
5
10
6.67
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