第一章-第4节《测量平均速度》

1、第4节 测量平均速度体验体验 小车下滑时速度的变化小车下滑时速度的变化活动活动:准备玩具小车、木块、斜面。结合自行车从斜坡上向下准备玩具小车、木块、斜面。结合自行车从斜坡上向下运动的情景思考运动的情景思考: :(1)小车从斜面滑下时速度是否变化小车从斜面滑下时速度是否变化?如何变化如何变化? ?(2)如何知道小车从斜面上滑下时速度的变化如何知道小车从斜面上滑下时速度的变化? ?用用_测量小车通过的路程测量小车通过的路程s。用用_测量小车运动的时间测量小车运动的时间t。用用_求出平均速度。求出平均速度。提示提示: :(1)(1)变化变化 越来越大越来越大(2)(2)刻度尺刻度尺 停表停表 v=v

2、=st1.该实验中需要测量的物理量有哪些该实验中需要测量的物理量有哪些?2.计算平均速度的公式是什么计算平均速度的公式是什么? ?探究探究 测量物体运动的平均速度测量物体运动的平均速度1.实验原理实验原理:_。提示提示: :本探究实验中本探究实验中, ,需要测出物体运动的路程需要测出物体运动的路程s s和通过这段和通过这段路程所用的时间路程所用的时间t t, ,再利用速度公式再利用速度公式v= v= 计算出平均速度计算出平均速度, ,故故此实验原理是此实验原理是v= v= 。参考答案参考答案: :v=v=ststst2.实验设计实验设计:(1)如何测量小车运动的每段路程及时间如何测量小车运动的

3、每段路程及时间?提示提示: :小车运动的路程用刻度尺测量小车运动的路程用刻度尺测量, ,因为小车有一定的长因为小车有一定的长度度, ,所以需要在小车上选择一个标准所以需要在小车上选择一个标准, ,如以小车头为标准如以小车头为标准, ,则则记录小车头开始时的刻度记录小车头开始时的刻度, ,再记录下小车头后来的刻度再记录下小车头后来的刻度, ,两刻两刻度之差即为小车运动的距离度之差即为小车运动的距离; ;小车运动的时间可以用停表测小车运动的时间可以用停表测量。量。参考答案参考答案: :小车运动的路程用刻度尺测量小车运动的路程用刻度尺测量, ,小车运动的时间用小车运动的时间用停表测量。停表测量。(2

4、)如何计算全程的平均速度和上半段路程的平均速度如何计算全程的平均速度和上半段路程的平均速度?提示提示: :利用速度公式利用速度公式v= v= 进行计算时进行计算时, ,需要注意公式中的三个需要注意公式中的三个物理量对应的是同一段路程或同一段时间。所以计算全程的平物理量对应的是同一段路程或同一段时间。所以计算全程的平均速度需用全程的总路程除以通过全程所用的总时间均速度需用全程的总路程除以通过全程所用的总时间, ,计算上计算上半段路程的平均速度需用上半段的路程除以通过上半段路程所半段路程的平均速度需用上半段的路程除以通过上半段路程所用的时间。用的时间。参考答案参考答案: :全程的平均速度用全程的总

5、路程除以通过全程所用全程的平均速度用全程的总路程除以通过全程所用的总时间的总时间; ;上半段路程的平均速度用上半段的路程除以通过上上半段路程的平均速度用上半段的路程除以通过上半段路程所用的时间。半段路程所用的时间。st(3)在实验过程中在实验过程中,测量小车在斜面上全程的平均速度时测量小车在斜面上全程的平均速度时, ,能能用斜面的长度作为小车的路程吗用斜面的长度作为小车的路程吗?如何计算小车全程的路程如何计算小车全程的路程? ?提示提示: :测量小车在斜面上全程的平均速度时测量小车在斜面上全程的平均速度时, ,小车的长度占小车的长度占了斜面长度的一定比例了斜面长度的一定比例, ,也就是小车的长

6、度相对于斜面的长度也就是小车的长度相对于斜面的长度不能忽略不计不能忽略不计, ,用斜面的长度作为小车的路程用斜面的长度作为小车的路程, ,会使路程变会使路程变大大, ,速度变大速度变大, ,产生误差产生误差, ,因此不能用斜面的长度作为小车的因此不能用斜面的长度作为小车的路程路程; ;为了减小误差为了减小误差, ,小车的路程应该是小车头的始点到小小车的路程应该是小车头的始点到小车头终点通过的路程。车头终点通过的路程。参考答案参考答案: :不能不能 用小车头的终点减去小车头的始点作为小车用小车头的终点减去小车头的始点作为小车的路程。的路程。3.实验数据分析实验数据分析:根据表中所记录的数据计算出

7、全程及上半段路程的平均速度。根据表中所记录的数据计算出全程及上半段路程的平均速度。次数次数路程路程/m运动时间运动时间/s平均速度平均速度/ms-11.65.0_0.82.8_提示提示: :根据速度的计算公式根据速度的计算公式v= v= 可以计算出小车全程的平均速可以计算出小车全程的平均速度度 小车在上半段路程的平均速度小车在上半段路程的平均速度参考答案参考答案: :0.32 0.290.32 0.29st111s1.6 mv0.32 m/st5.0 s；222s0.8 mv0.29 m/st2.8 s。4.实验结论实验结论:实验中实验中,小车在斜面上下滑时做小车在斜面上下滑时做_运动。运动。

8、提示提示: :根据所测全程的平均速度和上半段路程的平均速度不同根据所测全程的平均速度和上半段路程的平均速度不同可知可知, ,小车做的是变速直线运动。小车做的是变速直线运动。参考答案参考答案: :变速直线变速直线5.交流与评估交流与评估:(1)为什么斜面的坡度不能太小也不能太大为什么斜面的坡度不能太小也不能太大? 提示提示: :斜面的坡度太小时斜面的坡度太小时, ,小车的运动速度过慢小车的运动速度过慢, ,甚至达不到甚至达不到位置就停止了运动位置就停止了运动; ;斜面的坡度太大时斜面的坡度太大时, ,小车运动过快小车运动过快, ,记录记录时间会不准确。时间会不准确。参考答案参考答案: :斜面的坡

9、度过小斜面的坡度过小, ,小车达不到底部小车达不到底部; ;斜面的坡度过斜面的坡度过大大, ,记录时间不准确记录时间不准确, ,导致实验误差大。导致实验误差大。(2)金属片的作用是什么金属片的作用是什么?提示提示: :为了使小车在某一位置停止运动为了使小车在某一位置停止运动, ,需要一个挡板需要一个挡板, ,金属金属片起到了挡板的作用。另外片起到了挡板的作用。另外, ,小车撞击金属片时会发出响声小车撞击金属片时会发出响声, ,这样便于测量时间。这样便于测量时间。参考答案参考答案: :便于测量时间和让小车停止运动。便于测量时间和让小车停止运动。(3)实验中什么环节容易出现误差实验中什么环节容易出

10、现误差?参考答案参考答案: :时间记录与小车开始下滑可能不同步会存在误差时间记录与小车开始下滑可能不同步会存在误差; ;小车撞击金属片时小车撞击金属片时, ,停止计时可能会存在误差。停止计时可能会存在误差。1.实验原理实验原理:_。2.测量测量: :用用_测量时间测量时间,用用_测量路程。测量路程。svt停表停表刻度尺刻度尺考点考点 测量物体运动的平均速度测量物体运动的平均速度【典例典例】(2011江西中考江西中考)某物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟某物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟“测测量小车的平均速度量小车的平均速度”,如图所示如图所示, ,图中显示的是他们测量

11、过程中的小车在甲、乙、丙三图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形个位置及其对应时间的情形, ,显示时间的格式是显示时间的格式是“时时:分分: :秒秒”(1)请你根据图示完成下表。请你根据图示完成下表。(2)分析表中的数据分析表中的数据,小车全程是做匀速运动吗小车全程是做匀速运动吗?为什么为什么? ?【思路导引思路导引】解答此题按照以下思路进行解答此题按照以下思路进行【精讲精析精讲精析】(1)(1)可以按照小车的左侧面对应的刻度读数可以按照小车的左侧面对应的刻度读数, ,甲甲位置处的刻度值为位置处的刻度值为90.00 cm90.00 cm, ,乙位置处的刻度值为乙

12、位置处的刻度值为64.00 cm64.00 cm, ,丙位置处的刻度值为丙位置处的刻度值为0.00 cm0.00 cm。据此可填出小车由乙至丙的路。据此可填出小车由乙至丙的路程为程为64.00 cm64.00 cm, ,由甲至丙的路程为由甲至丙的路程为90.00 cm90.00 cm。从甲至乙运动的时间为从甲至乙运动的时间为2 s2 s, ,从乙到丙运动的时间为从乙到丙运动的时间为4 s,4 s,从甲从甲到丙运动的时间为到丙运动的时间为6 s6 s, ,故故v v甲甲乙乙= =v v乙乙丙丙= =16 cm/s,v= =16 cm/s,v甲甲丙丙= =15 cm/s=15 cm/s。s26 c

13、m13 cm/s,t2 s甲 乙甲 乙s64 cmt4 s乙 丙乙 丙s90 cmt6 s甲 丙甲 丙(2)(2)分析表中数据可知小车前段路程运动慢分析表中数据可知小车前段路程运动慢, ,后段路程运动后段路程运动快快, ,故小车全程不是匀速运动。故小车全程不是匀速运动。答案答案: :(1)(1)(2)(2)不是不是 小车前段路程运动慢小车前段路程运动慢, ,后段路程运动快。后段路程运动快。【方法归纳方法归纳】计算平均速度的方法计算平均速度的方法做变速直线运动的物体做变速直线运动的物体,在运动过程中速度不断变化在运动过程中速度不断变化, ,因此不因此不同时间段或路程段的平均速度一般是不同的。所以

14、让求分段运同时间段或路程段的平均速度一般是不同的。所以让求分段运动的平均速度时必须用某段路程除以通过这段路程所用的时动的平均速度时必须用某段路程除以通过这段路程所用的时间间, ,不能求每段速度的平均值。不能求每段速度的平均值。1.天佑同学用下列四种方法测量小球沿桌面滚动时的平均速天佑同学用下列四种方法测量小球沿桌面滚动时的平均速度度,其中你认为最好的是其中你认为最好的是( )A.先选定一段较长的路程先选定一段较长的路程, ,测定小球通过这段路程所用的时间测定小球通过这段路程所用的时间B.先选定一段较短的路程先选定一段较短的路程, ,测定小球通过这段路程所用的时间测定小球通过这段路程所用的时间C

15、.先选定一段较长的时间先选定一段较长的时间, ,测定小球在这段时间内通过的路程测定小球在这段时间内通过的路程D.先选定一段较短的时间先选定一段较短的时间, ,测定小球在这段时间内通过的路程测定小球在这段时间内通过的路程【解析解析】选选A A。平均速度最好选择范围较大的物理量进行测。平均速度最好选择范围较大的物理量进行测量量, ,误差会较小。如果选定较长的时间误差会较小。如果选定较长的时间, ,在这段时间内小球通在这段时间内小球通过的路程有可能会超过桌面的长度过的路程有可能会超过桌面的长度, ,所以应该在桌面长度范围所以应该在桌面长度范围内选定一段较长的路程内选定一段较长的路程, ,再测定时间较

16、好再测定时间较好, ,故应选故应选A A。2.(2012恩施中考恩施中考)用斜面和滑块用斜面和滑块做做“测物体的平均速度测物体的平均速度”实验实验,当当滑块自顶端出发开始计时滑块自顶端出发开始计时, ,滑至斜滑至斜面底端时停止计时面底端时停止计时, ,如图所示。在如图所示。在此过程中此过程中, ,滑块的平均速度是滑块的平均速度是( )A.10 cm/s B.9 cm/sC.8 cm/s D.7 cm/s【解析解析】选选B B。由题图知。由题图知, ,滑块的路程滑块的路程s=40 cm+5 cm=45 cms=40 cm+5 cm=45 cm, ,运动时间运动时间t=5 st=5 s, ,滑块的

17、平均速度滑块的平均速度 故故选选B B。s45 cmv9 cm/st5 s ，3.小明同学到五楼微机室上课小明同学到五楼微机室上课,上楼的平均速度为上楼的平均速度为0.5 m/s, ,下楼的平均速度为下楼的平均速度为2 m/s, ,则他在上楼和下楼全过程中的平均则他在上楼和下楼全过程中的平均速度是速度是( )A.0.8 m/s B.1.25 m/sC.2.5 m/s D.1.5 m/s【解析解析】选选A A。设上楼和下楼的路程都是。设上楼和下楼的路程都是s s, ,则上楼的时间为则上楼的时间为 下楼的时间为下楼的时间为 所以所以, ,上楼和上楼和下楼全过程的平均速度为下楼全过程的平均速度为0.

18、8 m/s0.8 m/s, ,故选故选A A。11sstv0.5 m/s，22sstv2 m/s，12s2s2svssttt0.5 m/s2 m/s总4.为了参加首届动物奥林匹克运动会为了参加首届动物奥林匹克运动会,猎豹正在进行刻苦的训猎豹正在进行刻苦的训练练, ,它报的项目是它报的项目是400 m短跑短跑, ,为了尽可能发挥到最好的程为了尽可能发挥到最好的程度度, ,它命令一只山羊准备场地并帮助测出全程、前它命令一只山羊准备场地并帮助测出全程、前200 m、后、后200 m的平均速度的平均速度, ,那么那么(1)山羊应该选取的测量工具是山羊应该选取的测量工具是_。(2)如图如图, ,则前则前

19、200 m、后、后200 m、全程中的平均速度分别为、全程中的平均速度分别为_m/s、 _m/s、 _m/s。(3)可以粗略判断在全程中猎豹运动的速度逐渐可以粗略判断在全程中猎豹运动的速度逐渐_。【解析解析】本题考查平均速度的测量。本题考查平均速度的测量。(1)(1)根据平均速度的测量根据平均速度的测量原理原理v= v= , ,要测量速度要测量速度, ,需要测量路程和时间需要测量路程和时间, ,故需要的测量故需要的测量工具是皮卷尺和停表。工具是皮卷尺和停表。(2)(2)全程平均速度全程平均速度=44.4 m/s=44.4 m/s, ,前前200 m200 m的速度的速度v v前前 =40 m/

20、s =40 m/s , ,后后200 m200 m的速度的速度v v后后 =50 m/s=50 m/s。(3)(3)根据计算可知根据计算可知, ,前前半段平均速度小半段平均速度小, ,后半段平均速度大后半段平均速度大, ,可以判断全程中猎豹可以判断全程中猎豹运动的速度逐渐加快。运动的速度逐渐加快。答案答案: :(1)(1)皮卷尺、停表皮卷尺、停表 (2)40 50 44.4 (3)(2)40 50 44.4 (3)变快变快sts400 mvt5 s 4 s 11s200 mt5 s22s200 mt4 s5.(2012湘潭中考湘潭中考)一小球以一定的速度从一小球以一定的速度从A点冲上斜面点冲上斜面,用用照相机每隔照相机每隔0.5 s拍摄一次拍摄一次, ,记录小球的运动情况记录小球的运动情况, ,如图所如图所示。示。(1)小球从小球从A点冲向点冲向E点的过程中点的过程中,速度速度_(选填选填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”)。(2)小球在小球在AD段运动的平均速度为段运动的平均速度为_m/s。【解析解析】本题考查速度的相关知识。本题考查速度的相关知识。(1)(1)通过观察题图可知通过观察题图可知, ,时间相同时间相同, ,路程在减小路程在减小, ,所以小球的所以小球的速度减小。速度减小。(2)(2