1、第一章机械运动 第第4节测量平均速度节测量平均速度 【观察思考】 小朋友在滑梯上的运动是不是匀速直线运动呢? 【创设情境,引入问题】 用小车沿斜面下滑模拟小朋友在滑梯上的运动, 探究小朋友在滑梯上的运动情况。 【思考讨论,得出结论】 比较小车分别通过上半程和下半程时的平均速 度,如果小车在下半程的平均速度大于它在上半程 的平均速度,小车就做加速直线运动;如果小车在 下半程的平均速度等于它在上半程的平均速度,小 车就可能做匀速直线运动。 【设计实验】 提出问题:该如何测量物体运动的平均速度? 实验原理: 实验器材: 斜面、小车、刻度尺、 停表、金属片(挡板) 由实验原理可知,所需要测量的物理量有
2、路程s和 时间t,需要的两种测量工具是刻度尺和停表。 s v t 【实验思考】 1.需要怎样放置和调整斜面(轨道)? 2.需要怎样确定运动的起点和终点?怎样得到路程? 3.怎样记录时间? 4.怎样得到平均速度? s s1 金属挡板金属挡板 s2 t2 t1 t 【注意事项】 1.将斜面的一端垫高,略微倾斜,使小车能主动运 动起来,但又不至于太快。 2.在小车释放处,车前端做标记作为起点;在斜面 下端卡上金属片作为终点,用刻度尺量出起点到终点距 离就是路程s。 3.释放小车的同时,用停表开始计时,车撞击金属 片时停止计时,得到时间t。 4.由 算出平均速度。 t s v 【提出问题】 1.小车通
3、过下半段路程的时间该怎样测量? 2.能让小车从斜面中点开始运动直接测量时间吗? 3.能让小车运动到斜面中点时再开始计时吗? 提示:应先测出小车通过整段路程所用的时间,再 测出小车通过上半段路程所用的时间,最后计算出小车 通过下半段路程所用的时间。这样能减小时间的测量误 差。 分组实验,将测量的数据记录在下表中 物理量全程s上半程s1下半程s2 路程/m 时间/s 平均速度 v/(ms-1) 【进行实验】 【分析数据、得出结论】 1.小车沿斜面下滑的平均速度越来越大,说明小车 沿斜面下滑得越来越快。 2.小车全程的平均速度大于它上半段的平均速度, 但不是二倍关系。 3.小车在任意一段路程中的平均
4、速度都小于它在最 末端的速度。 由于小车上半程的平均速度小于下半程的平均速 度,因此小车做的不是匀速直线运动。 【评估交流】 1.实验设计有没有不合理、不充分以及不完善之 处? 2.操作过程中出现了哪些失误?你们是如何解决 的?有哪些值得别人借鉴的经验? 3.测量结果是否可靠?有哪些因素可能会影响实 验结果? 【总结实验经验】 1.安装实验装置时,斜面倾角要小一点,但不能过 小, 过小则小车不动,过大就会使小车运动得过快,计 时不准确;实验的起、止点间的距离应适当大一点,这 样计时和测量路程都更准确一些。 2.测时间时,释放小车与开始计时要尽量同步。 3.对刻度尺和停表进行读数时要规范准确。
5、随堂练习 1.如图所示为频闪照相机每隔0.1 s拍摄所得 到的小球和刻度尺的照片;AB段之间的路程为 cm,小球在AB段的平均速度为 cm/s。 小球正在做 (填“变速直线”或“匀速 直线”)运动。 7.5015 变速直线 2.某实验小组做“测平均速度”实验时的情形如 图甲所示,图乙中停表的设置是“时:分:秒”, 、分别对应了小车在起点、路程中点、终 点位置的时间。请回答: (1)测量小车运动的平均速度需要的测量工具 有 、 。 (2)为了便于计时,实验中使用的斜面的坡度 应 (填“较小”或“较大”)。 (3)小车通过全过程的平均速度为v m/s。 若由于停表使用不熟练,小车过了起点一会儿才开始 计时,会导致测出的小车通过全过程的平均速度 (填“偏小”“不变”或“偏大”)。 偏大 刻度尺 停表 较小 0.18