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第一章 运动的描述
课时3.2 测量纸带的平均速度和瞬时速度
速度—时间图像
位置变化快慢的描述——速度
课堂教与学
知识1:测量纸带的平均速度和瞬时速度
阅读课本中“测量纸带的平均速度和瞬时速度”部分,请同学们讨论后回答
下面是某同学打出的四条纸带,拉动方向是从左向右,观察、比较四条纸带,回答下列问题:
(1)哪条纸带运动最慢?
(2)哪条纸带运动先快后慢?
(3)哪条纸带可以近似看作是匀速运动?
解答:(1)甲纸带上的点最密集,运动最慢。
(2)丙纸带上的点先稀后密,所以是先快后慢
(3)甲、乙两条纸带上的点间距近似均匀,可以看作 是匀速运动。
1.当交流电源的频率是50Hz时,纸带上点与点之间的时间都是 s,点与点之间距离越大,纸带运动就
2.从理论上讲,时间越短,平均速度值越接近 速度,但当两点距离过小时,测量误差会增大,所以,实际测量中要根据 以及所用 在要测量的点附近选取合适的位移和时间。
0.02
越快
瞬时
需要
器材
1.测量平均速度
(1)下图是某同学用打点计时器打出的一条纸带,用刻度尺分别测出各计数点到起始点0的距离x,填入下表中。
(2)计算两相邻计数点间的距离△x,同时记录对应的时间△t。
(3)根据△x和△t计算纸带在相邻计数点间的平均速度v
2.测量瞬时速度
(1)从下面纸带起始点0算起,后面每三个点取一个点。
(2)测量各计数点到起始点0的距离x,记录在下表中。
(3)计算两相邻计数点间的距离△x,同时记录对应的时间△t。
(4)根据△x和△t计算出的速度值就可以代表在△x这一区间内任意一点的瞬时速度。
用光电计时器测量瞬时速度
例1(多选)用光电计时器测量瞬时速度的装置如图所示,光电门A端安装发光装置,B端安装接收装置并与光电计时器连接,一旦光线被遮光板C遮挡,遮挡的时间就被光电计时器测出,由于遮光板宽度较小,遮光时间极短,遮光板经过光电门时的平均速度大小可以认为是它的瞬时速度,已知遮光板C的宽度d=2.00cm,某次遮光时间△t=16ms。下列说法正确的是( )
A.滑块经过光电门时的瞬时速度大小为0.125m/s
B.滑块经过光电门时的瞬时速度大小为1.25m/s
C.为了使平均速度大小更接近滑块的瞬时速度大小
应选更宽的遮光板
D.为了使平均速度大小更接近滑块的瞬时速度大小.
应选更窄的遮光板
BD
解析:v=1.25m/s,A项错误,B项正确为了使平均速度大小更接近滑块的瞬时速度大小,应选更窄的遮光板,C项错误,D项正确。
光电计时器精确到毫秒,能准确地测出极短的遮光时间,用v=d/ △t算出的平均速度可以认为是瞬时速度。
知识2:速度—时间图
阅读课本“速度一时间图像”部分,讨论后回答下列问题
1.速度一时间图像以什么为横轴,什么为纵轴?
解答:以时间为横轴,以速度为纵轴
2.根据实测数据描点后能不能用折线连接形成v-t图像?
解答:一般速度不会发生突变,所以不要用折线,而要用平滑的曲线
速度一时间图像(v-t图像)以 为横轴,以
为纵轴,可以直观地看出物体速度变化的规律。画图像时先根据实测数据描点,然后用的 曲线来描出这些点。
时间
速度
平滑
下表记录了某位同学测量一条纸带的速度与时间。
依据上表数据,在下图中画出v-t图像。
解析
例2(多选)下列关于两图像的说法正确的是( )。
A.物体在OA段与BC段运动方向相反
B.物体在AB段是静止的
C.物体在OD段与EF段运动方向相反
D.物体在DE段是静止的
解析:图1中速度方向没有改变,只是先加速(OA段),再匀速(AB段),后减速(BC段),A、B两项错误;图2中物体的位移先增加(OD段),再不变(DE段),后减小(EF段即返回),C、D两项正确。
位移一时间图像和速度一时间图像都只能描述直线运动。在位移一时间图像中位移增大表示物体向x轴正方向运动,位移减小表示物体向x轴负方向运动,位移不变表示物体静止;在速度一时间图像中,速度增加表示物体做加速运动,速度减小表示物体正在做减速运动,而速度不变表示物体正在做匀速运动。
课堂思与学
1.某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度
(1)电磁打点计时器是一种使用 (选填“交流”或“直流)电源的计时仪器,它的工作电压是8V左右,当电源的频率为50Hz时,它每隔 s打一次点。
(2)使用打点计时器时,接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序,应该是
A.先接通电源,后释放纸带
B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源
D.哪个先,哪个后都可以
交流
0.02
A
2. 用同一张底片对着小球运动的路径每隔0.1s拍一次照,得到的照片如图所示,则小球在图示这段距离内运动的平均速度是( )
A.0.25m/s
B.0.2m/s
C.0.17m/s
D.无法确定
C
3.一同学从家中出发,沿平直的马路以一定的速率走到邮局。寄信之后,沿原路以相同的速率返回。设出发时方向为正方向,则图中能正确描述该同学运动情况的v-t图像是( )
B
4.甲、乙两个物体在同一条直线上运动,它们的v-t图像如图所示,在t1时刻( )
A.它们的运动方向相同
B.它们的运动方向相反
C.甲的速度大于乙的速度
D.在,t2时刻两车相遇
A
解析:在t1时刻,甲、乙速度都是正方向,并且乙的速度大于甲的速度,A项正确,B、C两项错误:在t2时刻两车速度相等,不一定相遇,D项错误。
本节知识节构