资源简介

/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科
【学习目标】
1. 掌握测量运动的物体平均速度的原理
2. 掌握物理实验的过程顺序
3. 牢记实验器材的作用
4. 知道误差产生的原因，并且能尽量减小误差
【自主学习】
一、区间测速的原理
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。
二、实验法(科学探究)的步骤：
发现问题、提出猜想(假设)、制定计划(设计实验)、进行实验、数据(现象)记录并分析、得出结论。
【例1】一位同学做“探究影响降落伞下落时间长短的因素”的实验，她认为降落伞下落时间长短与降落伞的质量有关，于是她用两个质量不同，其他因素完全相同的降落伞进行实验探究，就她认为“降落伞降落时间长短与降落伞的质量有关”这一环节而言，属于科学探究中的（　　）
A．提出问题 B．猜想假设 C．进行实验 D．分析论证
三、测量在斜面上下滑物体的速度
实验器材：长木板、小车、刻度尺、机械停表（秒表）、金属片、小木块；实验原理图如下：
实验步骤：
1. 斜面的一端用木块垫起，使它保持很小的坡度。
2. 把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程s1，
3. 用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1。
4. 根据测得的s1、t1，利用速度公式公式算出小车通过斜面全程的平均速度v1。
5. 将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2。
6. 测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s2所用的时间t2，算出小车通过上半段路程的平均速度v2。
实验结论：小车沿斜面下滑的速度是越来越快的。
思考：下半段的平均速度怎么测量？写出测量过程或者计算公式：________________________。
误差分析：
1. 为什么要使斜面保持很小的坡度？坡度大点不行吗？___________________________________。
2. 若提前计时或者延后计时，得出的平均速度与正常操作有什么区别？_____________________。
3. 如果考虑刻度尺的热胀冷缩，那么得出的平均速度与正常操作有什么区别？_______________。
【例2】如图所示，小明在“测平均速度”的实验中，使小车从斜面A点静止下滑，经过B点到达C点，图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是（ ）
A．以斜面为参照物，小车是静止的
B．AB段平均速度为0.2cm/s
C．小车从A点到C点做匀速直线运动
D．若小车过了A点后才开始计时，测出AC段平均速度将偏大
【例3】如图所示，是“测物体的平均速度”实验，下列说法正确的是（　　）
A．用刻度尺测出斜面的长就是小车通过全程的路程
B．启动停表后再释放小车，直到撞击到金属片时停止计时，该段即小车运动时间
C．测量下半段平均速度时，要让小车从中点处静止滑下
D．实验中小车过了中点才停止计时，会导致上半段平均速度偏小
【例4】“测量小车的平均速度”的实验。根据图中数据信息，可粗略了解小车下行过程中速度变化情况，选项中图像能反映小车运动的是（　　）
A． B． C． D．
【例5】在测量纸锥下落速度的实验中，小明用每隔相等时间曝光一次的相机，拍得如图所示的照片，右侧为纸锥从E到F过程的放大图。这种相机说明书上的描述如下：“…每秒钟曝光2次，像成在同一底片上…”。以下说法中正确的是（　　）
A．纸锥从A运动到F的时间是3s
B．从E到F过程中，纸锥运动的路程是20cm
C．为了方便记录时间可以减小纸锥的角度
D．纸锥从A到D速度逐渐变大
【例6】小明同学用如图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；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。
（1）实验中为了方便计时，应使斜面坡度较 （选填“较小”或“较大”）；
（2）通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度 （选填“大于”、“等于”或“小于”）全程的平均速度；
（3）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 （选填“A”或“B”）处静止释放，并在B处开始计时，在C处停止计时；
（4）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（如中图），屏幕图像如下图所示，横轴为时间，纵轴为速度，通过图像可以看出小车在斜面上滑下时是 （选填“匀速”或“加速”）运动的；小车到达坡底时的速度为 。
【归纳整理】
【课后巩固】
1．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”，是一种不文明行为，会带来很大的社会危害。小英同学想对此现象作一些相关的探究：她通过认真的观察和思考后认为物体下落的速度快慢可能与物体的质量大小有关，这一环节属于科学探究中的（ ）
A．猜想假设 B．设计实验 C．进行实验 D．分析论证
2．如图所示，下面哪个物体做匀速直线运动（　　）
A．站在运行的自动扶梯上的人 B．正在转弯的汽车
C．正在起飞的飞机 D．正在跳水的运动员
3．下列说法错误的是（　　）
A．变速直线运动的速度大小与路程和时间的选取有关
B．匀速直线运动的速度大小与路程和时间的选取无关
C．物体运动速度大小和方向与参照物的选择有关
D．物体的平均速度，就是物体运动速度的平均值
4．小明（质量45kg）和小李（质量50 kg）背着一样重的背包去登山，他俩同时从起点出发，一段时间后他们到达半山腰（如图），但最后二人却同时到达山顶。下列关于二人在整个登山全程的平均速度的说法，其中正确的是（　　）
A．小李的平均速度更大 B．小明的平均速度更大
C．小明的平均速度更小 D．二人的平均速度一样大
5．如图所示是“测量小车运动的平均速度”的实验情景。实验时让小车从斜面上90cm刻线处的A点由静止开始下滑到C点。小车到达50cm刻线处的B点、0cm刻线处的C点所用时间分别为1.6s、2.4s。下列说法正确的是（　　）
A．小车在AB段的平均速度为0.625m/s
B．小车在BC段的平均速度为0.25m/s
C．为了方便测量时间，斜面倾角应小一些
D．小车在AB段的平均速度大于在AC段的平均速度
6．在测量平均速度的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．要使斜面的坡度越小越好，以便于测量时间
B．小车在下半程的平均速度v2大于全程的平均速度v
C．小车从木板顶端下滑时，木板长度即为小车全程通过的路程
D．测量小车在下半程的平均速度v2时，要让小车从斜面中点由静止下滑
7．在如图甲所示的斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面的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（如图乙所示），即可测出不同阶段的平均速度。

（1）实验中为了便于操作，实验中应使斜面的坡度较 （填“大”或“小”），目的是 ；
（2）如图甲，小车通过AC段的路程为 cm，BC段的路程正好是全部路程的一半，则小车通过下半段路程的平均速度 = m/s。
（3）实验时，小王同学听到小车撞击挡片C的声音才停止计时，则会使所测AC段的平均速度偏 （填“大”或“小”）；
（4）好奇的小思发现一个问题：路程中点速度大小 （选填“大于”、“等于”或“小于”）时间中点速度大小。
8．小明在做“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验装置：小车从长 10dm 带刻度的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达 A、B、C，则：
（1）本实验原理： ；
（2）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较 ；（填“大”或“小”）
（3）如果小车过了 A 点后才计时，则会使所测 AC 段的平均速度 vAC 偏 （填“大”或“小”）；
A． B． C． D．
（4）请根据图中所给信息回答：vAC= m/s（结果保留两位小数）；下图能说明小车在斜面上运动情况的图像是 ；
（5）如果在某次实验中，经过测量计算出小车通过上半段路程 AB 的平均速度 vAB=0.25m/s，小车通过全过程的平均速度 v=0.4m/s，则小车经过 BC 段的平均速度 vBC= m/s。
9．在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从带刻度的斜面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。
（1）该实验的原理是 ，实验中还需要的测量工具是 。
（2）实验中金属片的作用是： 。
（3）小车通过AB段时测得时间=1.5s，AC段时间=2.3s，AB段的距离= cm，则BC段的平均速度= m/s。
（4）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。他这样测得的平均速度将
（选填“偏大”，“不变”或“偏小”）。
（5）实验中测得路程AC的平均速度为，路程AB的平均速度为，路程BC的平均速度为，那么的大小关系是 。
10．如图所示，在斜面上测量小车运动的平均速度，让小车从斜面的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。
（1）该实验的实验原理（公式）是 ；
（2）斜面应选择 （选填“较缓”或“较陡”）的坡度，这样设计是为了实验中便于测量 （选填“路程”、“速度”或“时间”）；
（3）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，测得段的平均速度会偏
（选填“大”或“小”）：
（4）若车在路程中点的速度为，在时间中点的速度为，根据实验，可推断与的大小关系是： （填“>”、“=”或“<”）。
11．交通部门常用超声波测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲所示。某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，表示超声波与测速仪之间的距离。则该被测汽车前后两次接收到超声波的时间间隔是 s，该汽车的平均速度是 m/s（已知超声波的速度为340m/s）。
1．某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续的6个水滴的位置。（已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴）
（1）由图（b）可知，小车在桌面上是 （填“从右向左”或“从左向右”）运动的；
（2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做变速运动。求小车在连续滴下这六个点的过程中平均速度的大小为 m/s（保留到小数点后三位数字）。
2．小明取两张等大的圆形纸，将它们做成图乙所示的两个锥角不等的纸锥，用它们来“比较两个纸锥下落快慢”的实验。
（1）为了便于比较纸锥下落的快慢，两个纸锥的起点位置应当放置的较 （选填“高”或“低”），且将纸锥按如图乙中的 （选填“a”或“b”）所示的位置释放；
（2）关于比较纸锥下落快慢有以下三种方法：
①比较两个纸锥哪个先着地，先着地的运动快；
②拍摄纸锥下落过程的照片，哪个纸锥在下方，哪个纸锥下落得快；
③测量出纸锥下落的高度和时间，算出下落的速度，速度大的运动快，针对这三种方法，小明认为可以分成两类：第一类是相同路程比时间，如 （填写序号，下同）；第二类是相同时间比路程，如 ；
（3）小明想测算一个纸锥的下落速度，他应选择 （选填“大”或“小”）纸锥，测量原理是 ，需要的测量工具有米尺和 ；
（4）在一次测量过程中，小明用频闪相机拍下某一纸锥下落过程，如图丙所示：
①能反映出该纸锥下落速度与时间的关系图象是 ；
A． B． C． D．
②已知照相机每隔0.2s曝光一次，照片与实际物体的尺寸大小之比为1：30，则纸锥通过实际AE段的平均速度为 m/s。
3．在“科学探究：速度的变化”实验中，云云用小车、长木板、刻度尺、秒表、木块等器材探究小车沿斜面滑下时速度的变化实验设计如图甲，让小车从斜面的A点由静止滑下并开始记时，分别测出小车到达B点和C点的时间tB、tC。
(1)该实验的原理是 ；
(2)实验中应使斜面坡度保持较 （选填“大”或“小”），便于减小 （选填“时间”或“路程”）的测量产生的误差。
(3)如图甲，小车从A到B经过的路程为 cm，若tA、tB、tC所对应的时间依次如图乙，则小车在BC段的平均速度为 m/s。
(4)实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了B点后才停止计时，则会使所测BC段的平均速度偏 。（填“大”或“小”）
(5)如图丙，云云分别画了小车从A运动到C的几个图像，其中与实验相符的是 。
(6)B点是AC的中点，为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，云云让小车从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vBC偏 ，她的做法正确吗？ （选填“正确”或“错误”），理由是 。
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
【自主学习】
一、区间测速的原理：时刻、时间
【例1】B
三、测量在斜面上下滑物体的速度：思考：
误差分析：
1. 方便测量时间。坡度大了会导致物体移动过快，所测量的 t 偏小；
2. 提前t 偏大；延后 t偏小；
3. 尺子受热膨胀后，两刻度之间的距离(分度值)会变大，但读数还是按照原来的来读，因此会导致测量(读数)的s偏小。尺子遇冷缩短则测量的s偏大。
【例2】D
【例3】D
【例4】C
【例5】D
【例6】 （1）较小；（2）小于；（3）A ；（4）加速， 0.8
【基础练习】
1. A 2. A 3. D 4. D 5. C 6. B
7. （1）小 ，便于测量时间 ；（2）80.0 ，0.2 ；（3）小 ；（4） 大于
8. （1） ；（2）小 ；（3）大 ；（4）0.33 ； C ；（5） 1
9. （1） ，停表；（2） 使小车及时停下来，便于测量时间；（3） 40.0 ，0.5 ； （4）偏小；（5）
10. （1） ；（2）较缓 ，时间；（3）小 ；（4） >
11. 1.7 ，20
【能力提升】
1. （1）从右向左；（2）0.175m/s
2. （1）高，a；（2）① ， ②③；（3）大， ，停表；（4）A ，1.29
3. （1） ；（2）小，时间；（3）40.0 ，0.2 ；（4）大；（5）B；（6）小、错误、所测时间不是运动过程中下半程的时间；小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0；小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间，因此她的方案不正确。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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