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第一章 第4節 測量平均速度
問題導入
在生活中，大部分物體都是在做變速運動，因此，我們經常用平均速度來粗略地描述物體運動快慢。
如下圖所示，汽車做的是變速運動，道路監測設別是如何測量汽車的平均速度的呢？
測量平均速度
在實驗室，如果想測量一個物體的平均速度，需要測量哪些物理量？需要什么測量工具？除此之外，還需要哪些實驗器材？
測量工具：
刻度尺、秒表（停表）
根據速度公式 知，需要測量的物理量為路程和時間。因此，
實驗原理：
實驗器材：
木塊
秒表(停表)
小車
帶刻度尺的斜面
測量平均速度
實驗組裝如下圖所示。
注意：
1.調整斜面呈較小的坡度，使小車從靜止釋放，可加速下滑即可，并且不會滑落斜面。
金屬擋板（可固定在斜面的任意位置）
4.小車運動距離為車頭到車頭的距離s。
3.小車要從斜面頂端靜止釋放，并開始記時。
2.測量過程中不要改變斜面的坡度。
S
測量平均速度
設計實驗數據記錄表格：
實驗次數 路程s/m 時間t/s 平均速度v/(m·s-1)
1
2
3
實驗次數 1 2 3
路程s/m
時間t/s
平均速度v/(m·s-1)
或
實驗表格的制定應該在實驗開始之前完成。
表頭記錄需要的物理量符號和單位
測量平均速度
實驗步驟：
①將斜面一端用木塊墊起，使它保持一定的坡度。
②把小車放在斜面頂端，用 測出小車將通過的 ，并將數據記入實驗數據記錄表中。
③用 測量小車從斜面頂端開始滑下到撞擊斜面底部金屬擋板的 ，并記入實驗數據記錄表中。
④根據測量數據，用公式 算出小車通過斜面全程的平均速度v1，并記入實驗數據記錄表中。
--測全程的平均速度
刻度尺
路程
秒表
時間
測量平均速度
s1
t1
--測全程的平均速度
按實驗步驟進行實驗，并回答下列問題：
問題：
1.斜面傾角a為什么小一些好？
目的：
1.增加小車運動時間，減小時間的誤差。
a
2.金屬擋板的作用是什么？
2.使小車在同一位置停止，減小實驗誤差。
金屬擋板
3.為什么小車要靜止下滑？
3.減小推小車的力對實驗的影響。
測量平均速度
實驗步驟：
①保持斜面的坡度不變，將金屬擋板移至半程的位置。
②把小車放在斜面頂端，用 測出小車將通過的 ，并將數據記入實驗數據記錄表中。
③用 測量小車從斜面頂端開始滑下到撞擊斜面半程處金屬擋板的 ，并記入實驗數據記錄表中。
④根據測量數據，用公式 算出小車通過斜面前半程的平均速度v2，并記入實驗數據記錄表中。
--測前半程的平均速度
刻度尺
路程
秒表
時間
測量平均速度
--測前半程的平均速度
按實驗步驟進行實驗，并回答下列問題：
s2
金屬擋板
t2
如何測量后半程的平均速度呢？
s3
金屬擋板
t3
對嗎？
測量平均速度
--測后半程的平均速度
那應該如何測量后半程的平均速度呢？
s1
s2
金屬擋板
s3
t3
t2
t1
①通過全程的距離s1和前半程的距離s2可求出后半程的距離s3=s1-s2。
②通過全程的時間t1和前半程的時間t2可求出后半程的時間t3=t1-t2。
③根據速度公式 算出小車通過斜面前半程的平均速度v3。
測量平均速度
設計實驗數據記錄表格：
路程s/m 時間t/s 平均速度v/(m·s-1)
全程
前半程
后半程
0.700
2.2
0.32
0.350
1.3
0.27
0.350
0.9
0.39
實驗結論與分析：
小車沿斜面下滑的速度越來越大,說明小車沿斜面下滑運動越來越快。
后半段平均速度最大；全程平均速度次之；前半段平均速度最慢。
測量平均速度
總結：
測量平均速度的實驗難點是計時結束要以聽到撞擊聲為準，即聽到聲音的同時記錄結束時刻。
在計算平均速度時，要注意物理量的對應，而絕不能認為平均速度是速度的平均值。即：
嘗試實驗：
1.測量正常行走、競走和跑步的平均速度。
2.測量自行車的平均速度。
拓展實驗--超聲波測距
請大家閱讀教材24頁的內容，思考：為什么用超聲波測距，以及超聲波測距在生活中有哪些應用？
原因：由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離較遠，因而超聲波經常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現。
生活中的應用：
①道路交通限速時，用來測量車速；
③測量海洋深度、魚群探測；
④蝙蝠確定前面的障礙物。
②倒車雷達、機器人避開障礙物；
拓展實驗--超聲波測距
汽車限速測量
倒車雷達
智能機器人
超聲波測量海洋深度
超聲波測量魚群位置
蝙蝠自動定位原理
小試牛刀
如圖在斜面上測量小車運動的平均速度。讓小車從斜面A點由靜止開始下滑，分別測出小車到達B點和C點的時間，即可測出不同階段的平均速度。
16:35:20
16:35:22
16:35:23
（1）該實驗原理是 ，用到的測量儀器有 和 。
（2）圖中AB段的路程sAB=___ _cm，測得時間如圖所示，則AB段的平均速度vAB=_____m/s。
（3）小車BC段的平均速度 （大于、小于或等于）AB段的平均速度，說明小車向下做 （勻速或變速）運動。
（4）在測量小車到達B點的時間時，如果小車過了B點才停止計時，測得AB段的平均速度vAB會偏_____。
40.0
0.2
刻度尺 停表
小
大于
變速
（記錄時間大于實驗所用時間）
小試牛刀
一個物體沿平直路運動，由靜止起在10s內加速到20m/s，共運動了80m，該物體在10s內平均速度是（ ）
A．20m/s B．10m/s
C．8m/s D．都不對
某汽車沿直線運動時，前半段路程用20m/s速度行駛，后半段路程用30m/s速度行駛，在整個路程中，汽車的平均速度為_______m/s
C
24
（5）為了測量小車運動過程中下半程的平均速度，某同學讓小車從B點由靜止釋放，測出小車到達C點的時間，從而計算出小車運動過程中下半程的平均速度．他的做法正確嗎？______，理由是：
。
不正確
所測時間不是運動過程中下半程的時間，因而算出的速度也不是下半段的平均速度

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