人教版物理八年级上册 第一章第4节 测量平均速度导学案(含答案)

1.4 测量平均速度
1.会用刻度尺和秒表测运动物体的平均速度.
2.用位移传感器测物体的即时速度，了解超声波测距.
用刻度尺和秒表测运动物体的平均速度
阅读课本第23页，回答下列问题：
1.小车从斜面上滑下，做的是什么运动？
2.在物理学中，用什么描述变速运动物体的快慢程度？
3.如何计算一个做变速运动的物体在时间t内的平均速度？
小组同学讨论以下问题：
（1）使用刻度尺时应注意什么？
（2）要使用秒表前应观察什么？
（3）小组间的同学如何分工合作，才能使时间的测量比较准确？
小组同学完成下述实验：
有一斜面长1.6米,用秒表测出小车从斜面顶端滑到底端所用的时间t1；再将金属片装在斜面的中点，如图所示,用秒表测出小车从斜面顶端滑到中点的时间t2；根据测出的时间,在下表填出小车通过斜面全程的平均速度v1、通过上半段的平均速度v2、通过下半段的平均速度v3.
路程(米) 运动时间(秒) 平均速度(米/秒)
s1＝1.6 t1＝ v1＝
s2＝0.8 t2＝ v2＝
s3＝s1－s2＝ t3＝t1－t2= v3＝
1.观察刻度尺的分度值、量程和零刻线，使用时要放对、读对、记对.
2.观察秒表的分度值、量程和零刻线.秒表的最小刻度是0.1秒，读数时准确到十分位即可.
3.将一小车放于斜面顶端，将金属片置于斜面底端，并开始读秒：“5、4、3、2、1、0”；读到“0”时释放小车，学生启动秒表计时，当听到小车撞击金属片的声音时，学生立即按下停表.这种操作方法使学生分工协作的准确性更高.
4.做变速运动的同一物体，在各段路程的平均速度并不相等，平均速度描述的是做变速运动的物体，在s这段路程或在t这段时间内的平均快慢程度.严格地讲离开某段路程或某段时间，平均速度是没有意义的.因此，求解物体通过某段路程的平均速度时，一定要用物体通过的这段路程除以通过这段路程所用的时间.
如图，在“测平均速度”的实验中:
（1）斜面的作用是使小车获得运动的动力;
（2）金属片的作用是使小车在同一位置停下;
（3）下表是重复三次实验获得的数据，请根据这些数据把表格填完整.
路程 运动时间 平均速度
1 s1=75cm t1=2.6s v1=28.85cm/s
2 s2=75cm t2=2.5s v2=30.00cm/s
3 s3=75cm t3=2.4s v3=31.25cm/s
用位移传感器测物体的即时速度超声波测距
阅读课本第24页，完成下列填空：
1.位移传感器利用超声波可以测出不同时刻小车与它的距离，这样计算机就可以计算出运动的小车在不同位置的速度；
2.计算机屏幕上显示的图像横轴表示时间，纵轴表示速度.
3.超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时，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，仪器自动算出发射点与障碍物之间的距离.
4.如果障碍物是运动的物体，超声波测量仪可以根据算出的障碍物移动的距离，再根据两次自动发射超声波的时间，算出物体移动的速度.
用位移传感器和计算机完成下列实验：
(1)测量小车在斜面上运动的速度；
(2)测量实验者步行时的速度.
位移传感器与超声波测距有一个共同点，就是在测量运动物体的速度时，都是依靠计算出一段时间内运动物体移动的距离来算出的.
如图a,在高速公路上用超声测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号.根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度，图b中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号，设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔Δt=1.0s，超声波在空气中传播的速度v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图中可知，汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是 17 m，汽车的速度是17.9m/s.