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第一章机械运动
第4节速度的测量
新旧衔接
1.高速公路可以提高交通效率、促进经济发展,同时也为我们的出行提供了安全便捷的方式。在高速公路上经常可以看到“区间测速”路段的标志(如图)。认真观察图片,思考可以获取哪些信息,再结合所学知识,推断“区间测速”的基本原理为。
(第1题)
2.你一定听说过也许还见到过“倒车雷达”,它测距的工作原理是。
(第2题)
预学新知
实验:测量小车运动的速度
1.原理:。
2.测量的物理量是和。
3.实验器材:长木板、木块、小车、、和金属片(挡板)。
4.实验中小车做直线运动。
素养目标
1.(重点)能用刻度尺测出物体运动的路程,能用秒表测出物体通过这段路程所用的时间,根据公式v=st
2.(难点)初步了解物理实验的过程——明确目的、设计实验、进行实验、收集数据、分析数据、得出结论。
课堂任务1设计实验
1.测物体运动的平均速度,依据公式,测量出物体运动的和通过这段路程的,就可以算出物体在这段路程的平均速度。
2.实验器材:长木板、木块、小车、刻度尺、秒表和金属片(挡板),装置如图。
(1)木块的作用是与长木板组成斜面,使小车能够沿斜面。
(2)金属片的作用:使小车停止运动,方便测量。
3.需要测量出:①全程的平均速度;②上半段路程的平均速度;③下半段路程的平均速度。
注意事项:①应注意使斜面的坡度,便于测量时间。斜面的坡度不能太小,否则小车可能运动不到斜面底端;斜面的坡度也不能太大,否则小车可能会快速运动到斜面底端,所用时间太短,不易测量,容易产生较大误差。
②小车应从斜面顶端由(填“运动”或“静止”)释放。
③实验过程中斜面的坡度(填“保持不变”或“多次改变”)。
④测量小车通过的路程时,若起点从车头测量,则终点应测量到。
课堂任务2进行实验
1.测量全程的平均速度
(1)如图甲,将小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端。请在图中用“?”标明小车由斜面顶端到底端要通过的路程s1,用刻度尺测量出s1。
(2)用秒表测量出小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1。
(3)利用v1=s1t1
2.测量小车在上半程的平均速度
(1)如图乙,将金属片放至s1的中点。在图中用“?”标明并测出小车到金属片的这段路程s2。
(2)测出小车通过上半程s2所用时间t2,算出小车通过上半程的平均速度v2。
3.计算出小车在下半程的平均速度
提出问题:怎样得到小车在下半程的平均速度?交流讨论。
方案1将金属片放在斜面底端,小车从中点由静止释放,测出小车通过下半程s3所用时间t3,算出小车通过下半程的平均速度v3。
方案2由前面两次实验可以计算出:下半程的路程s3=s1-s2;通过下半程所用的时间t3=t1-t2。则下半程的平均速度v3=s3
请分析上述两个方案中错误的是,错误原因是。
注意事项
1.在进行实验前,先练习使用秒表,熟悉秒表的启动、停止和回零。
2.小组协调练习:释放小车的同学与操作秒表的同学采用倒计时开始的方式,力求释放小车的同时开始计时。另外,小车撞击金属片的同时停止计时。
课堂任务3收集数据(将实验中的数据填入下表中)
路程/m
运动时间/s
平均速度/(m·s-
全程s1=
t1=
v1=
上半程s2=
t2=
v2=
下半程s3=
t3=
v3=
课堂任务4分析数据
由数据可知,下半程平均速度v3>全程平均速度v1>上半程平均速度v2。
结论:小车从斜面顶端滑下做的是(填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动。
如图所示是“测量小车运动的平均速度”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,即可求出小车在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的时间长些,便于测量时间,应(填“增大”或“减小”)斜面的倾斜角度。
(3)小车从A点运动到B点所用的时间tAB=s;
从A点运动到C点通过的路程sAC=cm;小车在AC段的平均速度vAC=m/s。
补充设问
(4)若小车经过A点后才开始计时,则测得小车在AC段的平均速度vAC(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若小车滑至C点撞击到挡板后没有及时停止计时,则测得小车在AC段的平均速度vAC(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)若小车从A点不是由静止释放,则测得小车在AC段的平均速度vAC(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(7)小车从斜面顶端滑至斜面底端的过程中做(填“匀速”或“变
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