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第3節(jié) 測量物體運動的速度
【素養(yǎng)目標】
1.進一步熟悉停表和刻度尺的使用方法,并利用停表和刻度尺正確地測量時間、距離,求出速度。
2.掌握勻速直線運動的概念,認識如何計算平均速度。體驗設(shè)計實驗、實驗操作、記錄數(shù)據(jù)、分析實驗結(jié)果的總過程,總結(jié)利用速度公式進行計算的方法。
◎重點:會測量物體的平均速度。
【評價任務(wù)】
通過任務(wù)驅(qū)動完成目標1和2的學習。
【預習導學】
在春季運動會上,百米賽跑正在激烈地進行中,觀眾看的是跑在前面的運動員跑得快,終點裁判是看誰最先到達終點,先到達終點的運動員跑得快。觀眾和裁判各用的什么方法來得出結(jié)論
知識點 速度的測量
1.在實驗探究“氣泡運動的速度”實驗中,需要測量出氣泡上升的 和運動這段路程所用的 。實驗室中測量氣泡上升的距離要用 ,測量氣泡上升的時間要用 。然后利用速度公式 ,可求出氣泡上升的速度。
2.在物理學中,一個物體沿著 運動,在任意 時間內(nèi),通過的路程始終 ,這樣的運動叫作勻速直線運動。勻速直線運動是 的運動,是 不變的運動。商場自動扶梯、平直公路上正常行駛的汽車等可以近似地認為是做勻速直線運動。
3.在許多情況下,我們不需要精確地考察每一個時刻運動的情況,可以用速度計算公式描述物體運動的快慢。這時求出的速度,表示的是物體通過某段路程(或在某一段時間內(nèi))的 ,叫作平均速度。在日常生活中所說的速度一般是指 。
【答案】預習導學
1.路程　時間　刻度尺　停表　v=
2.直線　相同　相等　最簡單　速度
3.平均快慢程度　平均速度
【合作探究】
任務(wù)驅(qū)動 探究氣泡運動的速度
實驗?zāi)康?直觀感受勻速直線運動,探究勻速直線運動的規(guī)律。
實驗器材:長80 cm、內(nèi)徑10 mm的均勻玻璃管,管內(nèi)注滿水,留一個氣泡,兩端密封。
實驗原理:利用速度的公式 測出各段氣泡的運動速度,然后利用 法,歸納得出勻速直線運動的規(guī)律。
實驗裝置:如下圖所示。
實驗操作步驟:
(1)將玻璃管迅速翻轉(zhuǎn)后 放置,保持豎直,觀察氣泡的運動情況。
(2)兩位同學合作完成實驗的有關(guān)要求:分工要明確,一位同學負責拿好水玻璃管,并發(fā)出計時命令,另一位同學負責計時。
(3)學生從10 cm處開始計時,用停表分別記錄氣泡通過各標記點時的時間,將數(shù)據(jù)計入自己設(shè)計的表格中。(表一是小明實驗小組所測數(shù)據(jù))
表一
從0點開始的距離s/cm 0 20 40 60 80
氣泡從0點開始的時間t/s 0 4.7 9.7 14.8 19.6
(4)學生多次實驗后,計算出各區(qū)間的時間和相應(yīng)的速度。
(5)將記錄的時間和路程數(shù)據(jù)在s-t圖像中標出坐標,討論研究氣泡的運動規(guī)律。
數(shù)據(jù)處理:
從實驗數(shù)據(jù)和所畫的圖像中,你認為小氣泡是做 運動,你判斷的依據(jù)是
。
小明換用粗玻璃管又做了2組實驗,數(shù)據(jù)記錄如表二所示。觀察數(shù)據(jù)可知: (選填“大”或“小”)氣泡運動較快。由于氣泡上升較快,會造成時間的測量難度較大,為了解決這一困難,根據(jù)小明的實驗數(shù)據(jù),請你提出一點建議:
。
表二
從0點開始的距離s/cm 0 20 40 60 80
1 cm高的氣泡從0點開始的時間t1/s 0 3.6 7.1 10.8 14.4
2 cm高的氣泡從0點開始的時間t2/s 0 3.4 6.8 10.2 13.6
(8)本次實驗中,小明還發(fā)現(xiàn),玻璃管與水平成60°角放置,管中氣泡的上升速度要比豎直放置的快一些;而當玻璃管水平放置時,氣泡幾乎不動。根據(jù)此現(xiàn)象你能推測出:隨傾斜角度的增大,氣泡上升速度的大小將 。
評估:為了判斷氣泡是否做勻速直線運動,需要測量氣泡運動的路程和時間。為便于時間的測量,應(yīng)使氣泡在管內(nèi)運動得較 (選填“快”或“慢”)一些更好。
【答案】任務(wù)驅(qū)動
v=　圖像
(1)豎直
(6)勻速直線　相等時間內(nèi)氣泡通過相等的路程(或路程與時間成正比)
(7)大　用小氣泡做實驗(用較細玻璃管、用較長玻璃管)
(8)先變大后變小　慢
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