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第一章 第4节 测量平均速度
问题导入
在生活中，大部分物体都是在做变速运动，因此，我们经常用平均速度来粗略地描述物体运动快慢。
如下图所示，汽车做的是变速运动，道路监测设别是如何测量汽车的平均速度的呢？
测量平均速度
在实验室，如果想测量一个物体的平均速度，需要测量哪些物理量？需要什么测量工具？除此之外，还需要哪些实验器材？
测量工具：
刻度尺、秒表（停表）
根据速度公式 知，需要测量的物理量为路程和时间。因此，
实验原理：
实验器材：
木块
秒表(停表)
小车
带刻度尺的斜面
测量平均速度
实验组装如下图所示。
注意：
1.调整斜面呈较小的坡度，使小车从静止释放，可加速下滑即可，并且不会滑落斜面。
金属挡板（可固定在斜面的任意位置）
4.小车运动距离为车头到车头的距离s。
3.小车要从斜面顶端静止释放，并开始记时。
2.测量过程中不要改变斜面的坡度。
S
测量平均速度
设计实验数据记录表格：
实验次数 路程s/m 时间t/s 平均速度v/(m·s-1)
1
2
3
实验次数 1 2 3
路程s/m
时间t/s
平均速度v/(m·s-1)
或
实验表格的制定应该在实验开始之前完成。
表头记录需要的物理量符号和单位
测量平均速度
实验步骤：
①将斜面一端用木块垫起，使它保持一定的坡度。
②把小车放在斜面顶端，用 测出小车将通过的 ，并将数据记入实验数据记录表中。
③用 测量小车从斜面顶端开始滑下到撞击斜面底部金属挡板的 ，并记入实验数据记录表中。
④根据测量数据，用公式 算出小车通过斜面全程的平均速度v1，并记入实验数据记录表中。
--测全程的平均速度
刻度尺
路程
秒表
时间
测量平均速度
s1
t1
--测全程的平均速度
按实验步骤进行实验，并回答下列问题：
问题：
1.斜面倾角a为什么小一些好？
目的：
1.增加小车运动时间，减小时间的误差。
a
2.金属挡板的作用是什么？
2.使小车在同一位置停止，减小实验误差。
金属挡板
3.为什么小车要静止下滑？
3.减小推小车的力对实验的影响。
测量平均速度
实验步骤：
①保持斜面的坡度不变，将金属挡板移至半程的位置。
②把小车放在斜面顶端，用 测出小车将通过的 ，并将数据记入实验数据记录表中。
③用 测量小车从斜面顶端开始滑下到撞击斜面半程处金属挡板的 ，并记入实验数据记录表中。
④根据测量数据，用公式 算出小车通过斜面前半程的平均速度v2，并记入实验数据记录表中。
--测前半程的平均速度
刻度尺
路程
秒表
时间
测量平均速度
--测前半程的平均速度
按实验步骤进行实验，并回答下列问题：
s2
金属挡板
t2
如何测量后半程的平均速度呢？
s3
金属挡板
t3
对吗？
测量平均速度
--测后半程的平均速度
那应该如何测量后半程的平均速度呢？
s1
s2
金属挡板
s3
t3
t2
t1
①通过全程的距离s1和前半程的距离s2可求出后半程的距离s3=s1-s2。
②通过全程的时间t1和前半程的时间t2可求出后半程的时间t3=t1-t2。
③根据速度公式 算出小车通过斜面前半程的平均速度v3。
测量平均速度
设计实验数据记录表格：
路程s/m 时间t/s 平均速度v/(m·s-1)
全程
前半程
后半程
0.700
2.2
0.32
0.350
1.3
0.27
0.350
0.9
0.39
实验结论与分析：
小车沿斜面下滑的速度越来越大,说明小车沿斜面下滑运动越来越快。
后半段平均速度最大；全程平均速度次之；前半段平均速度最慢。
测量平均速度
总结：
测量平均速度的实验难点是计时结束要以听到撞击声为准，即听到声音的同时记录结束时刻。
在计算平均速度时，要注意物理量的对应，而绝不能认为平均速度是速度的平均值。即：
尝试实验：
1.测量正常行走、竞走和跑步的平均速度。
2.测量自行车的平均速度。
拓展实验--超声波测距
请大家阅读教材24页的内容，思考：为什么用超声波测距，以及超声波测距在生活中有哪些应用？
原因：由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
生活中的应用：
①道路交通限速时，用来测量车速；
③测量海洋深度、鱼群探测；
④蝙蝠确定前面的障碍物。
②倒车雷达、机器人避开障碍物；
拓展实验--超声波测距
汽车限速测量
倒车雷达
智能机器人
超声波测量海洋深度
超声波测量鱼群位置
蝙蝠自动定位原理
小试牛刀
如图在斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。
16:35:20
16:35:22
16:35:23
（1）该实验原理是 ，用到的测量仪器有 和 。
（2）图中AB段的路程sAB=___ _cm，测得时间如图所示，则AB段的平均速度vAB=_____m/s。
（3）小车BC段的平均速度 （大于、小于或等于）AB段的平均速度，说明小车向下做 （匀速或变速）运动。
（4）在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，测得AB段的平均速度vAB会偏_____。
40.0
0.2
刻度尺 停表
小
大于
变速
（记录时间大于实验所用时间）
小试牛刀
一个物体沿平直路运动，由静止起在10s内加速到20m/s，共运动了80m，该物体在10s内平均速度是（ ）
A．20m/s B．10m/s
C．8m/s D．都不对
某汽车沿直线运动时，前半段路程用20m/s速度行驶，后半段路程用30m/s速度行驶，在整个路程中，汽车的平均速度为_______m/s
C
24
（5）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度．他的做法正确吗？______，理由是：
。
不正确
所测时间不是运动过程中下半程的时间，因而算出的速度也不是下半段的平均速度

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