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2023-2024人教版八年物理上册同步学讲练测学案(全国通用)
第一章机械运动 专题1.4 测量平均速度
1.学会使用刻度尺和停表正确测量路程和时间,并求出平均速度。
2.会分析实验数据,加深对平均速度的理解。
阅读本节课教材,参考教材完成教师给出的知识点问题的填空:
1.实验课题:测量平均速度
2.实验目的:(1)学会用实验的方法测平均速度;(2)巩固刻度尺和秒表的使用。
3.实验原理:v=s/t
4.实验器材:秒表、带刻度的木板(或轨道小车)、小车、弹簧片、木块、刻度尺、斜面。
5.实验步骤:
(1)检查器材,并将器材按装置图放置,把木板和木块组装成斜面(倾角控制在20度以内),小车放于斜面顶端A点,弹簧片固定在斜面下端C点,测出AC段的距离s1记录于表格中;让小车从斜面顶端自由滑下的同时开始计时;小车到达斜面底端停止计时,读出时间为t1 ,同样记录于表格中,利用公式v1=s1/t1计算出v1记于表格。
(2)将金属片放于B处固定,重复步骤上述过程,进行第二次测量,同时将AB之间的s2、t2和计算出的v2记于表格。
(3)利用s1-s2=s3,t1-t2=t3,算出BC之间的s3、t3,再用v3=s3/t3算出v3记于表格。
(4)比较v1、v2、v3的大小从而得出实验结论。
(5)收拾整理器材。
6.记录数据表格和结论;
物理量 路程s 时间t 平均速度v
第一次 s1= t1= v1=s1/t1=
第二次 s2= t2= v2=s2/t2=
第三次 s3=s1-s2= t3=t1-t2= v3=s3/t3=
结论:小车在 路程运动的速度快。
7.实验注意事项:斜面放置时应注意倾斜角不易过大,若要计时方便,应使所用的时间长些,斜面倾角小些。小车从斜面顶端到底端的运行时间长,便于测量任何一段所用的时间
【例题】(2023四川广元)某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中,他们将小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端A点静止释放,并同时按下电子停表开始计时,图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻(数字分别表示“时:分:秒”)。
(1)由图中的实验数据可知,小车下滑过程中做_____运动(选填“减速”“匀速”或“加速”);
(2)根据图中信息,小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是______cm/s;
(3)如果在A点时,先释放小车,后按下停表开始计时,B、C两点都准确计时,则会使所测AB段的平均速度______(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)加速 (2)50.0 (3)偏大
【解析】(1)由图可知AB段的路程为sAB=10.00dm-6.00cm=4.00dm=40.0cm,AB段的时间为tAB=2s,AB段的平均速度为,BC段的路程为sBC=6.00dm-1.00dm=5.00dm=50.0cm,BC段的时间为tBC=1s,则BC段的平均速度为,因为vBC>vAB,所以小车下滑过程中做加速运动。
(2)由(1)可知小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是50.0cm/s。
(3)如果在A点时,先释放小车,后按下停表开始计时,则计时晚了,时间变短,会使所测AB段的平均速度vAB偏大
【演练】(2023湖南株洲)株洲南站到长沙站的S7908次城际列车运行时刻表如表所示,根据此表回答下列问题。
车站 到达 发车 里程/km
株洲南 始发站 07:44 0
株洲 07:50 07:52 8
大丰 07:57 07:58 13.5
田心东 08:01 08:03 16
… … … …
长沙 08:54 终点站 58
(1)列车从株洲南站发车,行驶______km到达株洲站,用时______min,列车的平均速度是______km/h;
(2)列车在“株洲南—株洲”段的运行速度比在“株洲—田心东”段的______(填“大”或“小”)。
【答案】(1)8 6 80 (2)大
【解析】(1)如表可知,列车从株洲南站发车,行驶8km到达株洲站,用时间为
列车在这段路程的平均速度是
(2)如表所示,在“株洲—田心东”段的路程为16km,时间为
则列车在这段路程的平均速度是
由上述结果可知,列车在“株洲南—株洲”段的运行速度比在“株洲—田心东”段的大。
1. 对平均速度的理解
(1)同一物体做变速运动时,它的平均速度是随着各段时间或路程的不同而变化的。
(2)如果把变速运动分成几段,各段的平均速度都不一定相等。
(3)做变速运动的物体,物体实际的速度有时比平均速度值大,有时比平均速度值小。
2.记忆课节知识的思维导图
(满分100分,答题时间45分钟,根据下面给出的试题答案与解析自测自评)
1.(5分)孙杨在里约奥运会上夺得自由泳200m金牌。以每50m为一个赛段,他在四个赛段的成绩如表所示,在此次比赛中,孙杨运动最快的赛段是( )
赛段 一 二 三 四
时间/s 24.47 27.11 27.25 26.60
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】A
【解析】由题知,每个赛段长度相同,即路程相同,用时少的赛段速度快,由表可知,在第1赛段用时最少,所以孙杨在第1个赛段运动最快。
2.(13分)(2022江苏南通)A、B、C三个物体分别从位于同一水平直线上的a、b、c三点开始沿该直线运动,如图甲所示,a、c之间的距离为80m,a、b之间的距离为30m。其中B、C两物体同时出发,物体A向右运动,其运动的s~t图如图乙所示,物体B作匀速直线运动,物体C运动的v~t图如图丙所示,前2s物体C通过的路程为3m,从开始计时10s后,A、C相距67m,A、B相距20m。则下列说法正确的是( )
A. 物体B向右运动,速度为2m/s
B. 物体C向左运动,前10s的平均速度为2.7m/s
C. 开始计时20s后,A、C两物体相距57m
D. 开始计时10s后,B、C两物体可能相距87m
【答案】D
【解析】AB.由图乙可知,物体A的速度
由图乙可知,物体A计时2s后出发,则10s后,由可得物体A从a点出发向右走的路程为
由图丙可知,10s后根据可得物体C从c点出发运动的路程为
根据题意,a、c之间的距离为80m,计时10s后,物体A、C相距67m,可判断物体C往右运动,其前10s的平均速度
根据题意,计时10s后,物体A、B相距20m,无法判断物体B往哪边运动。若物体B往左运动,则根据10s后物体A从a点出发向右走的路程为40m和a、b之间的距离为30m,可知物体B往左运动了10m,速度为
若物体B往右运动,则根据10s后物体A从a点出发向右走的路程为40m和a、b之间的距离为30m,可知物体B往右运动了30m,速度为
故AB错误;
C.计时20s后,由可得物体A从a点出发向右走的路程为
根据可得物体C从c点出发运动的路程为
a、c之间的距离为80m,则计时20s后,A离a点
90m-80m=10m
则此时A、C两物体相距
57m-10m=47m
故C错误;
D.由上已知计时10s后,物体C从c点出发运动的路程为27m,若物体B往左运动,则计时10s后,物体B向左运动10m,而b、c两点之间相隔
80m-30m=50m
此时B、C两物体相距
50m+10m+27m=87m
故D正确。故选D。
(24分)物理实验小组的同学在学习“测量平均速度”时,想测量从斜面上滑下的物体在不同阶段时的平均速度,设计了如图所示的实验装置;让小车从带有刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止滑下,图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间(圆圈里面的数字分别表示“小时∶分∶秒”),则
(1)该实验是根据公式________进行测量的;
(2)通过分析图中所给信息可以判断:小车从斜面顶端运动到底端的过程中_______(选填“是”或“不是”)做匀速直线运动;
(3)小车在AB段运动的路程SAB是________dm;在BC段运动的平均速度vBC是_______m/s;在AC段运动的平均速度vAC是________m/s;
(4)在实验前必须熟练使用电子表,如果小车到达C点还没有停止计时,则会使所测量的运动时间偏________.
【答案】(1)v=s/t (2)不是 (3)4.00 0.5 0.3 (4)大
【解析】(1)测量平均速度实验原理是v=s/t 。
(2)小车从斜面顶端运动到底端的过程中在相等的时间内,运动的路程不等,不是匀速直线运动。
(3)小车在AB段运动的路程SAB是4.00dm;
在BC段运动的平均速度vBC=0.5m/1s=0.5m/s;
在AC段运动的平均速度vAC=0.9m/3s=0.3m/s.
(4)如果小车到达C点还没有停止计时,那么计时的时间就会偏大,得出的平均速度值就会小。
4.(30分)(2022广西百色)如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可求出不同路段的平均速度。
(1)实验原理是____________;
(2)实验时,为了使小车在斜面上运动时间长些,便于测量时间,应_____(选填“增大”或“减小”)斜面的倾斜角度;
(3)小车从A点运动到B点所用时间tAB=_______s;从A点到C点的路程sAC=______cm;小车在AC段的平均速度vAC=_______m/s。
【答案】 (1) (2)减小 (3)3 80.0 0.16
【解析】(1)测量平均速度的原理就是利用,利用刻度尺测量路程,利用秒表测量时间,最后利用公式计算。
(2)倾斜角度越小,小车运动时间越长,便于测量小车的时间,故可以减小斜面的倾斜的角度从而延长时间,便于测量小车的运动时间。
(3)从9:25:15秒从A点出发,到达B点时,时间为9:25:18,一共所用的时间为3s。
如图所示,分度值为1cm,刻度尺需要估读,故从A点到C点的路程为80.0cm。
小车在AC段的时间为5s,故小车在AC段的平均速度
5.(28分)在“测量平均速度”的实验中,装置如图所示,将小车从斜面上端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的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)。
(1)该实验的原理是 ;
(2)小车在下落的过程中,受 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用,全程的平均速度是 km/h;
(3)小车通过上半程的平均速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车通过下半程的平均速度;
(4)实验时应保持斜面的倾角较 (选填“大”或“小”),这样做的目的是为了便于测量 。
(5)如果在实验中,先释放了小车,才开始计时,那么测得的平均速度会 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)v=;(2)非平衡力;0.72;(3)小于;(4)小;时间;(5)偏大。
【解析】(1)测量平均速度,需要测量路程及对应的时间,该实验的原理是v=;
(2)由题意可知,小车是由静止状态变为运动状态,而且运动过程中没有维持匀速直线运动。所以小车不是处于平衡状态,故小车不是受平衡力的作用;
由图示知,小车通过的全部路程为0.5m+0.5m=1.0m,
所用的时间为5秒,所以小车全程的平均速度为v===0.2m/s=0.72km/h;
(3)由图示知,上半程和下半程的路程都是0.5m,但通过上半程所用的时间为3s,下半程所用时间为2s,所以小车通过上半程的平均速度小于小车通过下半程的平均速度;
(4)为了便于测量时间并减小测量时间造成的误差,实验时应保持斜面的倾角较小,这样小车在斜面上运动的时间较长,测出的时间误差较小。
(5)如果先释放了小车,才开始计时,所测的时间偏小,小车运动的路程不变,由v=可知,会使所测的平均速度偏大。
古时如何测量航程和航速?
在古代,航海技术远远没有现在这么发达,没有那些用于辨别方向、测定航速和航程的仪器。那么。古人是根据什么来判断船的航速和航程的呢 下面就带领大家一探究竟。早在三国时期,就已经出现了测算航速的方法。吴国丹阳太守万震所著的《南州异物志》中记载有吴国海船航行至南海一带测算航速、航程的方法。其具体方法是船员将一个木片从船头投入海中,然后他立刻从船头向船尾跑去。假如二者同时到达船尾,那么船速和船员跑步的速度大致相同。明代时航海技术比前朝有了很大进步,但是人们仍然使用这个方法来测量航速。古人利用燃香来计算时间,他们将一天一夜分为十更,一更叫做一个时辰,也就相当于现在的两个小时。船员在一更内能够跑三十公里,如果木片和船员同时到达,那么航程和船速也就可以推算出来了。如果木片先到就称做过更,木片后到就叫做不上更。这种测算方法虽然看起来简单,但是却非常实用,它的原理与近代的手控测程仪的原理十分相似,可以说这个方法就是现代测程仪的雏形。帆船时代的主要测速工具就是手控测程仪,它由沙漏计、测程仪扇形木和测程仪线绳三部分构成。利用手控测程仪测量航速时,先将扇形木从船尾放下,然后一边前进一边放长线绳,与此同时用沙漏计计时,最后根据放线的长度和时间来计算船速。
学习目标
自学知识点梳理
2
3
4
5
6
7
8
9
10
dm
C
B
A
15∶35∶20
15∶35∶22
15∶35∶23
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
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第一章机械运动 专题1.4 测量平均速度
1.学会使用刻度尺和停表正确测量路程和时间,并求出平均速度。
2.会分析实验数据,加深对平均速度的理解。
阅读本节课教材,参考教材完成教师给出的知识点问题的填空:
1.实验课题:测量平均速度
2.实验目的:(1)学会用实验的方法测平均速度;(2)巩固 和 的使用。
3.实验原理:
4.实验器材: 、带刻度的木板(或轨道小车)、小车、弹簧片、木块、刻度尺、斜面。
5.实验步骤:
(1)检查器材,并将器材按装置图放置,把木板和木块组装成斜面(倾角控制在20度以内),小车放于斜面顶端A点,弹簧片固定在斜面下端C点,测出AC段的距离s1记录于表格中;让小车从斜面顶端自由滑下的同时开始计时;小车到达斜面底端停止计时,读出时间为t1 ,同样记录于表格中,利用公式v1=s1/t1计算出v1记于表格。
(2)将金属片放于B处固定,重复步骤上述过程,进行第二次测量,同时将AB之间的s2、t2和计算出的v2记于表格。
(3)利用s1-s2=s3,t1-t2=t3,算出BC之间的s3、t3,再用v3=s3/t3算出v3记于表格。
(4)比较v1、v2、v3的大小从而得出实验结论。
(5)收拾整理器材。
6.记录数据表格和结论;
物理量 路程s 时间t 平均速度v
第一次 s1= t1= v1=s1/t1=
第二次 s2= t2= v2=s2/t2=
第三次 s3=s1-s2= t3=t1-t2= v3=s3/t3=
结论:小车在 路程运动的速度快。
7.实验注意事项:斜面放置时应注意倾斜角不易过大,若要计时方便,应使所用的时间 些,斜面倾角 些。小车从斜面顶端到底端的运行时间长,便于测量任何一段所用的时间
【例题】(2023四川广元)某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中,他们将小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端A点静止释放,并同时按下电子停表开始计时,图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻(数字分别表示“时:分:秒”)。
(1)由图中的实验数据可知,小车下滑过程中做_____运动(选填“减速”“匀速”或“加速”);
(2)根据图中信息,小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是______cm/s;
(3)如果在A点时,先释放小车,后按下停表开始计时,B、C两点都准确计时,则会使所测AB段的平均速度______(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【演练】(2023湖南株洲)株洲南站到长沙站的S7908次城际列车运行时刻表如表所示,根据此表回答下列问题。
车站 到达 发车 里程/km
株洲南 始发站 07:44 0
株洲 07:50 07:52 8
大丰 07:57 07:58 13.5
田心东 08:01 08:03 16
… … … …
长沙 08:54 终点站 58
(1)列车从株洲南站发车,行驶______km到达株洲站,用时______min,列车的平均速度是______km/h;
(2)列车在“株洲南—株洲”段的运行速度比在“株洲—田心东”段的______(填“大”或“小”)。
1. 对平均速度的理解
(1)同一物体做变速运动时,它的平均速度是随着各段时间或路程的不同而变化的。
(2)如果把变速运动分成几段,各段的平均速度都不一定相等。
(3)做变速运动的物体,物体实际的速度有时比平均速度值大,有时比平均速度值小。
2.记忆课节知识的思维导图
(满分100分,答题时间45分钟,根据下面给出的试题答案与解析自测自评)
1.(5分)孙杨在里约奥运会上夺得自由泳200m金牌。以每50m为一个赛段,他在四个赛段的成绩如表所示,在此次比赛中,孙杨运动最快的赛段是( )
赛段 一 二 三 四
时间/s 24.47 27.11 27.25 26.60
A.一 B.二 C.三 D.四
2.(13分)(2022江苏南通)A、B、C三个物体分别从位于同一水平直线上的a、b、c三点开始沿该直线运动,如图甲所示,a、c之间的距离为80m,a、b之间的距离为30m。其中B、C两物体同时出发,物体A向右运动,其运动的s~t图如图乙所示,物体B作匀速直线运动,物体C运动的v~t图如图丙所示,前2s物体C通过的路程为3m,从开始计时10s后,A、C相距67m,A、B相距20m。则下列说法正确的是( )
A. 物体B向右运动,速度为2m/s
B. 物体C向左运动,前10s的平均速度为2.7m/s
C. 开始计时20s后,A、C两物体相距57m
D. 开始计时10s后,B、C两物体可能相距87m
(24分)物理实验小组的同学在学习“测量平均速度”时,想测量从斜面上滑下的物体在不同阶段时的平均速度,设计了如图所示的实验装置;让小车从带有刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止滑下,图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间(圆圈里面的数字分别表示“小时∶分∶秒”),则
(1)该实验是根据公式________进行测量的;
(2)通过分析图中所给信息可以判断:小车从斜面顶端运动到底端的过程中_______(选填“是”或“不是”)做匀速直线运动;
(3)小车在AB段运动的路程SAB是________dm;在BC段运动的平均速度vBC是_______m/s;在AC段运动的平均速度vAC是________m/s;
(4)在实验前必须熟练使用电子表,如果小车到达C点还没有停止计时,则会使所测量的运动时间偏________.
4.(30分)(2022广西百色)如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可求出不同路段的平均速度。
(1)实验原理是____________;
(2)实验时,为了使小车在斜面上运动时间长些,便于测量时间,应_____(选填“增大”或“减小”)斜面的倾斜角度;
(3)小车从A点运动到B点所用时间tAB=_______s;从A点到C点的路程sAC=______cm;小车在AC段的平均速度vAC=_______m/s。
5.(28分)在“测量平均速度”的实验中,装置如图所示,将小车从斜面上端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的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)。
(1)该实验的原理是 ;
(2)小车在下落的过程中,受 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用,全程的平均速度是 km/h;
(3)小车通过上半程的平均速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车通过下半程的平均速度;
(4)实验时应保持斜面的倾角较 (选填“大”或“小”),这样做的目的是为了便于测量 。
(5)如果在实验中,先释放了小车,才开始计时,那么测得的平均速度会 (选填“偏大”或“偏小”)。
古时如何测量航程和航速?
在古代,航海技术远远没有现在这么发达,没有那些用于辨别方向、测定航速和航程的仪器。那么。古人是根据什么来判断船的航速和航程的呢 下面就带领大家一探究竟。早在三国时期,就已经出现了测算航速的方法。吴国丹阳太守万震所著的《南州异物志》中记载有吴国海船航行至南海一带测算航速、航程的方法。其具体方法是船员将一个木片从船头投入海中,然后他立刻从船头向船尾跑去。假如二者同时到达船尾,那么船速和船员跑步的速度大致相同。明代时航海技术比前朝有了很大进步,但是人们仍然使用这个方法来测量航速。古人利用燃香来计算时间,他们将一天一夜分为十更,一更叫做一个时辰,也就相当于现在的两个小时。船员在一更内能够跑三十公里,如果木片和船员同时到达,那么航程和船速也就可以推算出来了。如果木片先到就称做过更,木片后到就叫做不上更。这种测算方法虽然看起来简单,但是却非常实用,它的原理与近代的手控测程仪的原理十分相似,可以说这个方法就是现代测程仪的雏形。帆船时代的主要测速工具就是手控测程仪,它由沙漏计、测程仪扇形木和测程仪线绳三部分构成。利用手控测程仪测量航速时,先将扇形木从船尾放下,然后一边前进一边放长线绳,与此同时用沙漏计计时,最后根据放线的长度和时间来计算船速。
学习目标
自学知识点梳理
2
3
4
5
6
7
8
9
10
dm
C
B
A
15∶35∶20
15∶35∶22
15∶35∶23
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对点演练
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课时减负课外小验
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