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第一章 运动的世界
第四节 测量：物体运动的速度
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，越来越多的家庭有了自己的小轿车。小轿车在行驶时的速度有快有慢，那么，在生活中怎样测量汽车的平均速度呢
情景引入：思考
第四节 测量：物体运动的速度
情 境 导 入
测量物体运动的平均速度
实验探究
一、实验目的：
测量小车运动的平均速度
二、实验原理：
v =
s
t
三、需测量的物理量：
路程 s 和时间 t
四、实验装置图：
新 课 探 究
第四节 测量：物体运动的速度
长木板、木块、小车、刻度尺、秒表、金属片
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情境导入
课堂小结
五、实验器材：
秒表的使用：
(1)使用方法：
第一次按动——开始/启动，长短指针开始转动；
第二次按动——暂停/停止，长短指针暂时停止转动；
第三次按动——回零，长短指针迅速回到零点。
(2)读数方法：
使用前应观察分度值、量程和零刻线。
读数为小盘的分钟数+大盘的秒读数，先读小盘的读数,它的单位是分钟, 接着读大盘的读数。
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回顾
1.搭建斜面时，将长木板一端垫高，使小车能运动起来，但又不太快，斜面的坡度太小，小车达不到底部；斜面的坡度太大，记录时间不准确，导致实验误差大。
2.小车从斜面滑下时，一定要做直线运动，否则测量的路程比实际路程要小，影响实
验结果。
3.实验过程中，斜面的倾斜程度不能变。
4.测量小车下滑路程时，起点从车头（或车尾）算起，终点也应该是车头（或车尾）。
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六、注意事项：
1.使斜面保持一定的坡度，把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面的底端，测出小车通过的路程 s1 。
2.用秒表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间 。
3.根据测得的 s1 、 ，算出小车通过斜面全程的平均速度 。
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七、实验步骤：
4.将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离 s2。
5.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 路程的平均速度 v2。
6.计算下半段路程 s3= s1-s2，和下半段所用时间 t3=t1-t2，记入表格，计算出 v3。
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路段 路程 运动时间 平均速度
全程 s1＝90 cm t1＝5 s v1＝0.18 m/s
上半段 s2＝45 cm t2＝3 s v2＝0.15 m/s
下半段 s3＝45 cm t3＝2 s v3＝0.225 m/s
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八、实验数据：
1.小车沿斜面下滑，运动速度越来越快，小车沿斜面下滑做加速运动。
2.各段路程的平均速度并不相等，上半段的平均速度最小，下半段的平均速度最大，
全程的平均速度处在两者之间： v下 > v全 > v上。
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九、实验结论：
a．斜面倾角不同；
b．运动情况不同；
c．实验有误差。
1．在实验中为什么斜面的坡度不宜过大？
2．如何得出小车在整段路程中，后半段的平均速度？
3．各组速度不同，其原因是什么？
根据公式： 计算。
不能让小车滑得太快，方便测量时间。
讨论一下
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例
典型例题
如图所示，在测量小车运动的平均速度实验中，让小车从斜面的 A 点由静止开始下滑并开始计时，分别测出小车到达 B 点和 C 点的时间，即可算出小车在各段的平均速度。
（1）该实验的目的是练习用__________和秒表测平均速度。
（2）实验的原理是_________。
刻度尺
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（3）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较_______（选填“大”或“小”）。
（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 vAB =__________cm/s。
（5）如果小车过了 B 点才停止计时，则测得的平均速度 vAB 会偏_______。（6）实验中应多次测量，每次测量时必须让小车从___________由静止
开始下滑。
（7）vBC _____（选填“＞”“＜”或“=”）vAC。
小
40.0
25.0
小
同一位置
＞
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利用位置传感器测距离
1. 实验器材：小车、斜面、位置传感器
2.实验原理：位置传感器B利用超声波可以测出不同时刻小车A与它的距离，这样计算机就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。
其他测量平均速度实验方案
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1. 测量小车在斜面上运动的速度。
2. 将位置传感器B放置在合适的位置，实验者面对传感嚣B。前后行走，在计算机屏幕上观察行走速度的变化情况。
实验装置：用如图所示的装置，做下面的实验。
扩展性实验
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超声波测距：原理如图所示，发射器向某一方向发射超声波，同时开始计时。超声波传播时碰到障碍物会被反射，接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间 t，仪器自动计算出发射点与障碍物之间的距离。
发射器
接收器
障碍物
超声波测量仪还可测出运动物体的速度。
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动手动脑学物理
1.在如图所示的方法测量平均速度的实验中，所测小车两次运动的平均速度 v1、v2 不一样，你认为可能的原因是什么？请简要列出两条可能的原因。
（1）小车所做运动为变速运动，且下滑过程中速度会越来越快，因此在两次运动中，不同路程段的平均速度一般不同。
（2）对路程与时间的测量存在误差，即使小车做匀速运动，测出的平均速度也可能不同。
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2.有一个量程为 2 m 的卷尺，请你设计一个简单的方法估测你家到学校的路程，写出具体的步骤。
家到学校的路程无法直接测量，可以借助自行车进行测量。
①用卷尺测量自行车前轮直径，算出轮子的周长 C；
②在自行车前轮某处拴一红布条作为记号，推着自行车从家走到学校，边 推边数自行车前轮转动的圈数 n ；
③再利用公式 s = nC 求出从家到学校的路程。
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课堂小结
1. 如图是测平均速度的实验，其中 s1= 60 cm， s2 = s1，秒表每格为 1 s。下列有关该实验的叙述不正确的是（ ）
A．实验中，为了便于测量时间，斜面应保持较小的坡度
B．实验中，小车通过全程的平均速度为 0.12 m/s
C．实验中，小车通过上半段路程的平均速度大于小车通过
下半段路程的平均速度
D．实验中，小车做变速直线运动
C
课堂练习
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2.汽车以 4 m/s 的速度匀速驶上长度为 60 m 的斜坡，到达坡顶后接着又以 6 m/s 的速度从坡顶沿原路匀速返回，该汽车在上、下坡全程中的平均速度是（　　）
A.4.8 m/s
B.5 m/s
C.4.25 m/s
D.2.75 m/s
A
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3. 一个物体从静止开始沿一条直线通过一段路程，运动得越来越快，在通过这段路程的最后 3 m 时，用了 2 s，则该物体在整段路程中的平均速度可能是( )
A．1.5 m/s B．2 m/s C．1 m/s D．2.5 m/s
C
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课堂小结
4.如图所示，一列长度为 120 m 的火车匀速通过一座 3 000 m长的大桥，火车完全通过大桥所用的时间是 100 s，则火车过桥时的速度是多少？
L
L1
L2
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课堂小结
解：
5.小明在测小车的平均速度的实验中，设计了如图的实验装置：小车从带刻度（分度值为 1 cm）的斜面顶端由静止下滑，图中的数字方框是小车到达 A、B、C 三处时电子表的显示：
（1）该实验是根据公式 进行测量的。
（2）实验中为了方便计时，应使斜面坡度较 （选填“大”或“小”）。
（3）
根据信息回答：
SAB＝
cm， tBC＝ s，
vAC＝ m/s。
小
5.0
1
0.033
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课堂小结
测量
：物体运动的速度
原理
方法
器材：斜面、小车、刻度尺、秒表、金属片
其他测量平均速度实验方案
测路程：刻度尺
测时间：秒表
第四节 测量：物体运动的速度
课 堂 小 结
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