第4节 测量平均速度
【学习目标】
学会使用秒表、刻度尺正确测量时间、长度;学会求平均速度。(重点)
体验实验探究的全过程,养成良好的实验习惯,培养严谨的科学态度。
一、知识滚动
1. 关于匀速直线运动中的速度,下列说法错误的是( )
A.速度是描述物体运动快慢的物理量
B.速度的大小等于路程与时间的比值
C.任何时刻的瞬时速度都相等
D.时间相同时,速度的大小与路程成正比
2.甲物体的速度是54km/h,乙物体的速度是20m/s,丙物体1min内通过的
路程是600m,通过比较可知( )
A.甲物体运动得最快 B.乙物体运动得最快
C.丙物体运动得最快 D.三个物体运动得一样快
3.如表是北京南站到上海虹桥站的G107次列车的部分运行时刻表,
下列说法正确的是( )
站次 站名 到达时间 开车时间 里程/km
1 北京南 始发站 08:05 0
2 济南西 09:45 09:48 405
3 南京南 12:15 12:18 1025
4 上海虹桥 **:** 终点站 1325
A.列车从济南西站驶往南京南站的路程是 1025km
B.列车从北京南站到达南京南站的运行时间为 4.10h
C.若列车从南京南站驶往上海虹桥站的平均速度 240km/h,则达到上海虹桥站的时刻为13:30
D.列车从北京南站驶往济南西站平均速度是 243km/h
二、新课导入
滑草是一种很受年轻人喜欢的活动,如图1.4-1所示是滑草场。如图1.4-2所示,小明坐在滑草车上从坡顶滑倒坡底。这个过程中,小明在做加速运动,请同学们思考:怎样测量小明从坡顶滑到坡底的平均速度?
三、课堂导学
知识点一:测量平均速度
学生实验:测量小车的平均速度
1.实验原理:从公式 可知,如果我们测出了物体运动的 和通过这
段路所用的 ,就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。
2.实验设计
(1)如图1.4-3所示,要测量小测从斜面顶端滑行到低端的平均速度,我们可以用
测量小车从斜面顶端滑行到低端的路程S1,用 测量小车从斜面顶端滑行到低端的时间t1,根据公式 计算出平均速度。
(2)斜面的一端用木块垫起,使它保持 的坡度,这样做的目的是 。
3.实验步骤(见课本 P23)
4.实验数据记录:
例1. 如图所示,是小明在实验室中测小球在斜面上的平均速度,小球从斜面滚下,用照相机每隔0.1s拍摄一次,则下列说法正确的是( )
①小球从A点运动到C点用时0.2s
②小球从A点运动到C点通过的路程为20cm
③小球由A点运动到B点的速度大于小球由B点运动到D点的速度
④整个运动过程平均速度为1m/s
A.只有①②正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.只有①②④正确
变式训练1. 如图是苹果下落过程中拍摄的频闪照片,相机每隔0.1s曝光一
次,由此可判断苹果的运动是 运动(选填“匀速”或“变速”).照片上A与B的间
距,所对应的苹果的实际运动路程为48cm,则苹果在这段路程上的平均速度是 m/s。
例2.小利和小华合作测小车的平均速度。他们设计了如图所示的实验装置,
将小车从带刻度的斜面上端A点由静止释放到达B点,用电子表记录小车的运动时间,图
中方框内的数字是电子表两次测量的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)。
(1)该实验的原理是 。
(2)测得小车的平均速度vAB= m/s。
(3)实验中应该控制斜面的坡度较 (选填“大”或“小”),这样可以减小时间测量的误差。
(4)如果在实验中两人没有保持同步,小利释放小车在前,小华开始计时在后,他们测得的平均速度vAB会 (选填“偏大”或“偏小”)。
变式训练2. 如图所示,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)该实验的原理是 ;
(2)实验时应保持斜面的倾角 (选填“较小”或“较大”);
(3)小车通过AB段时测得时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度vAB= cm/s;
(4)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AB段的平均速度vAB会偏 (选填“小”或“大”);
(5)根据你的实验,你认为小车由静止释放,小车通过上半程的平均速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)小车通过下半程的平均速度。
(6)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。他的做法正确吗?(选填“正确”或“不正确”) ,理由是: 。
课堂提升
1.一小车从斜面上滑下,上半段的平均速度是v1,下半段的平均速度是
v2,全程的平均速度是v,关于各段的平均速度的关系,下列说法正确的是( )
A.物体在全程的平均速度v=(v1+v2)/2
B.物体在全程的平均速度v=v1+v2
C.v1<v2
D.以上说法都不正确
2.运动会上,100m决赛,中间过程张明落后于王亮,冲刺阶段张
明加速追赶,结果他们同时到达终点。关于全过程中的平均速度,下列说法中正确的是( )
A.张明的平均速度比王亮的平均速度大
B.张明的平均速度比王亮的平均速度小
C.两者的平均速度相等
D.两人做的不是匀速直线运动,无法比较
3.近来共享电动汽车成为人们低碳出行的交通工具,某共享汽车前15min行
驶10km,中间充电用了10min,后15min行驶了10km,则该车的平均速度为( )
A.40km/h B.40m/s C.1.5m/h D.30km/h
4.在如图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,即可测出不同阶段的平均速度。对上
述实验,数据处理正确的是( )
A.图中AB段的路程为 50cm
B.若不计摩擦阻力,则小车做匀速直线运动
C.为了测量小车在 BC段的平均速度,可以将小车从 B点静止释放
D.不计空气阻力小车 AB段的平均速度小于BC段的平均速度
5.周云同学上学,家到学校300m,前一半路程用了1min30s,后一半路程用
了1min,则后一半路程的平均速度是 m/s,全程的平均速度是 m/s
6.2019年12月17日,首舰国产航母“山东舰”正式入列,中国海军开始进
入上航母时代,图为国产歼舰载机歼15从航母上起飞的情景,此时以航母甲板为参照物,
飞行员是 (选填“运动”或“静止”)的,航母飞行时跑道长300m,经弹射装置助
推后,飞机3s后速度可达40m/s,6s后便达到离开甲板的起飞速度80m/s,则飞机在跑道上
的平均速度为 。
7.如图所示,是小球在水平面上做直线运动时,每隔0.2秒记录一
次小球位置的图象,由图可知,小球所做的是 (选填“匀速”或“变速”)运动;从
a点运动到c点的平均速度v1与从c点运动到e点的平均速度v2相比,v1 v2(选填
“>”、“<”或“=”);从a点到e点的平均速度为 m/s。
8.某同学在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,请你帮助该同学完成以下问题。
(1)该实验测量小车平均速度的实验原理是 。实验中使用的斜面的倾角较小,
其目的是 (填“缩短”或“增加”)测量时间,以减小测量时的误差。
(2)小车通过ABC三个位置时停表对应如图所示,全过程的平均速度vAC= m/s,
若s2的路程正好是全部路程的一半,则小车通过上半段路程的平均速度vAB= m/s,
小车通过BC段所用时间是 s.如果记时操作不熟练,让小车过了A点才开始计
时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏 (填“大”或“小”)。
第4节 测量平均速度
1.D 2.B 3.D
知识点一:测量平均速度
1. v= 路程s 时间t 2.(1)刻度尺 停表 v=
(3)很小 便于测量时间
例1.C 变式训练1.变速 1.6 例2.(1)v= (2)0.16 (3)小 (4)偏大
变式训练2. (1)v= (2)较小 (3)25 (4)小 (5)大于
(6)不正确 小车从B点由静止释放到C点的时间并不是运动过程中下半程的时间
1.C 2.C 3.D 4.D 5. 2.5 2 6.运动 50m/s 7.变速 < 0.0625
8. (1)v= 增加 (2)0.24 0.2 2 大
图1.4-2
图1.4-1
图1.4-3
方法归纳:测量平均速度
测量平均速度的工具为:斜面、小车、停表、刻度尺.
测量原理:v =
注意:
要使斜面保持较小的斜度,这样小车加速下滑的速度较慢,方便计时.
如果全程平均速度为V1,前半程平均速度为V2,后半程平均速度为V3,
则V2 < V1 < V3.
金属片的作用是使小车在同一位置停下,便于准确测量小车运动的时间.