資源簡介

/ 讓教學更有效 高效備課 | 物理學科
【學習目標】
1. 掌握測量運動的物體平均速度的原理
2. 掌握物理實驗的過程順序
3. 牢記實驗器材的作用
4. 知道誤差產生的原因，并且能盡量減小誤差
【自主學習】
一、區間測速的原理
在公路一段固定距離的路段兩端分別放置一個攝像頭，當車輛經過這兩個攝像頭時，都會被拍照。系統根據這兩張照片的拍攝 就能算出車輛通過這段距離的 ，從而算出車輛的平均速度。
二、實驗法(科學探究)的步驟：
發現問題、提出猜想(假設)、制定計劃(設計實驗)、進行實驗、數據(現象)記錄并分析、得出結論。
【例1】一位同學做“探究影響降落傘下落時間長短的因素”的實驗，她認為降落傘下落時間長短與降落傘的質量有關，于是她用兩個質量不同，其他因素完全相同的降落傘進行實驗探究，就她認為“降落傘降落時間長短與降落傘的質量有關”這一環節而言，屬于科學探究中的（　　）
A．提出問題 B．猜想假設 C．進行實驗 D．分析論證
三、測量在斜面上下滑物體的速度
實驗器材：長木板、小車、刻度尺、機械停表（秒表）、金屬片、小木塊；實驗原理圖如下：
實驗步驟：
1. 斜面的一端用木塊墊起，使它保持很小的坡度。
2. 把小車放在斜面頂端，金屬片放在斜面底端，用刻度尺測出小車將要通過的路程s1，
3. 用停表測量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時間t1。
4. 根據測得的s1、t1，利用速度公式公式算出小車通過斜面全程的平均速度v1。
5. 將金屬片移至斜面的中部，測出小車到金屬片的距離s2。
6. 測出小車從斜面頂端滑過斜面上半段路程s2所用的時間t2，算出小車通過上半段路程的平均速度v2。
實驗結論：小車沿斜面下滑的速度是越來越快的。
思考：下半段的平均速度怎么測量？寫出測量過程或者計算公式：________________________。
誤差分析：
1. 為什么要使斜面保持很小的坡度？坡度大點不行嗎？___________________________________。
2. 若提前計時或者延后計時，得出的平均速度與正常操作有什么區別？_____________________。
3. 如果考慮刻度尺的熱脹冷縮，那么得出的平均速度與正常操作有什么區別？_______________。
【例2】如圖所示，小明在“測平均速度”的實驗中，使小車從斜面A點靜止下滑，經過B點到達C點，圖中已標出小車經過A、B、C三點對應時刻。下列說法中正確的是（ ）
A．以斜面為參照物，小車是靜止的
B．AB段平均速度為0.2cm/s
C．小車從A點到C點做勻速直線運動
D．若小車過了A點后才開始計時，測出AC段平均速度將偏大
【例3】如圖所示，是“測物體的平均速度”實驗，下列說法正確的是（　　）
A．用刻度尺測出斜面的長就是小車通過全程的路程
B．啟動停表后再釋放小車，直到撞擊到金屬片時停止計時，該段即小車運動時間
C．測量下半段平均速度時，要讓小車從中點處靜止滑下
D．實驗中小車過了中點才停止計時，會導致上半段平均速度偏小
【例4】“測量小車的平均速度”的實驗。根據圖中數據信息，可粗略了解小車下行過程中速度變化情況，選項中圖像能反映小車運動的是（　　）
A． B． C． D．
【例5】在測量紙錐下落速度的實驗中，小明用每隔相等時間曝光一次的相機，拍得如圖所示的照片，右側為紙錐從E到F過程的放大圖。這種相機說明書上的描述如下：“…每秒鐘曝光2次，像成在同一底片上…”。以下說法中正確的是（　　）
A．紙錐從A運動到F的時間是3s
B．從E到F過程中，紙錐運動的路程是20cm
C．為了方便記錄時間可以減小紙錐的角度
D．紙錐從A到D速度逐漸變大
【例6】小明同學用如圖的裝置研究小車在斜面上的運動，他將小車從坡頂A處靜止釋放，測出小車從A滑到坡底C處的時間；再次將小車從A處靜止釋放，測出小車從A滑到中點B處的時間。
（1）實驗中為了方便計時，應使斜面坡度較 （選填“較小”或“較大”）；
（2）通過小明的測量數據可以判斷，小車在前半程的平均速度 （選填“大于”、“等于”或“小于”）全程的平均速度；
（3）小明想測量小車在整個運動過程中后半段的平均速度，他應該將小車從 （選填“A”或“B”）處靜止釋放，并在B處開始計時，在C處停止計時；
（4）物體運動的情況還可以通過另一種辦法即時測定、顯現出來，位置傳感器利用超聲波測出不同時刻小車與它的距離，計算機就可以算出小車在不同位置的速度（如中圖），屏幕圖像如下圖所示，橫軸為時間，縱軸為速度，通過圖像可以看出小車在斜面上滑下時是 （選填“勻速”或“加速”）運動的；小車到達坡底時的速度為 。
【歸納整理】
【課后鞏固】
1．高空拋物現象被稱為“懸在城市上空的痛”，是一種不文明行為，會帶來很大的社會危害。小英同學想對此現象作一些相關的探究：她通過認真的觀察和思考后認為物體下落的速度快慢可能與物體的質量大小有關，這一環節屬于科學探究中的（ ）
A．猜想假設 B．設計實驗 C．進行實驗 D．分析論證
2．如圖所示，下面哪個物體做勻速直線運動（　　）
A．站在運行的自動扶梯上的人 B．正在轉彎的汽車
C．正在起飛的飛機 D．正在跳水的運動員
3．下列說法錯誤的是（　　）
A．變速直線運動的速度大小與路程和時間的選取有關
B．勻速直線運動的速度大小與路程和時間的選取無關
C．物體運動速度大小和方向與參照物的選擇有關
D．物體的平均速度，就是物體運動速度的平均值
4．小明（質量45kg）和小李（質量50 kg）背著一樣重的背包去登山，他倆同時從起點出發，一段時間后他們到達半山腰（如圖），但最后二人卻同時到達山頂。下列關于二人在整個登山全程的平均速度的說法，其中正確的是（　　）
A．小李的平均速度更大 B．小明的平均速度更大
C．小明的平均速度更小 D．二人的平均速度一樣大
5．如圖所示是“測量小車運動的平均速度”的實驗情景。實驗時讓小車從斜面上90cm刻線處的A點由靜止開始下滑到C點。小車到達50cm刻線處的B點、0cm刻線處的C點所用時間分別為1.6s、2.4s。下列說法正確的是（　　）
A．小車在AB段的平均速度為0.625m/s
B．小車在BC段的平均速度為0.25m/s
C．為了方便測量時間，斜面傾角應小一些
D．小車在AB段的平均速度大于在AC段的平均速度
6．在測量平均速度的實驗中，下列說法正確的是（　　）
A．要使斜面的坡度越小越好，以便于測量時間
B．小車在下半程的平均速度v2大于全程的平均速度v
C．小車從木板頂端下滑時，木板長度即為小車全程通過的路程
D．測量小車在下半程的平均速度v2時，要讓小車從斜面中點由靜止下滑
7．在如圖甲所示的斜面上測量小車運動的平均速度。讓小車從斜面的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（如圖乙所示），即可測出不同階段的平均速度。

（1）實驗中為了便于操作，實驗中應使斜面的坡度較 （填“大”或“小”），目的是 ；
（2）如圖甲，小車通過AC段的路程為 cm，BC段的路程正好是全部路程的一半，則小車通過下半段路程的平均速度 = m/s。
（3）實驗時，小王同學聽到小車撞擊擋片C的聲音才停止計時，則會使所測AC段的平均速度偏 （填“大”或“小”）；
（4）好奇的小思發現一個問題：路程中點速度大小 （選填“大于”、“等于”或“小于”）時間中點速度大小。
8．小明在做“測小車的平均速度”的實驗中，設計了如圖所示的實驗裝置：小車從長 10dm 帶刻度的斜面頂端由靜止下滑，圖中的圓圈是小車到達 A、B、C，則：
（1）本實驗原理： ；
（2）實驗中為了方便計時，應使斜面的坡度較 ；（填“大”或“小”）
（3）如果小車過了 A 點后才計時，則會使所測 AC 段的平均速度 vAC 偏 （填“大”或“小”）；
A． B． C． D．
（4）請根據圖中所給信息回答：vAC= m/s（結果保留兩位小數）；下圖能說明小車在斜面上運動情況的圖像是 ；
（5）如果在某次實驗中，經過測量計算出小車通過上半段路程 AB 的平均速度 vAB=0.25m/s，小車通過全過程的平均速度 v=0.4m/s，則小車經過 BC 段的平均速度 vBC= m/s。
9．在如圖所示的斜面上測量小車運動的平均速度。讓小車從帶刻度的斜面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。
（1）該實驗的原理是 ，實驗中還需要的測量工具是 。
（2）實驗中金屬片的作用是： 。
（3）小車通過AB段時測得時間=1.5s，AC段時間=2.3s，AB段的距離= cm，則BC段的平均速度= m/s。
（4）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。他這樣測得的平均速度將
（選填“偏大”，“不變”或“偏小”）。
（5）實驗中測得路程AC的平均速度為，路程AB的平均速度為，路程BC的平均速度為，那么的大小關系是 。
10．如圖所示，在斜面上測量小車運動的平均速度，讓小車從斜面的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。
（1）該實驗的實驗原理（公式）是 ；
（2）斜面應選擇 （選填“較緩”或“較陡”）的坡度，這樣設計是為了實驗中便于測量 （選填“路程”、“速度”或“時間”）；
（3）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，測得段的平均速度會偏
（選填“大”或“小”）：
（4）若車在路程中點的速度為，在時間中點的速度為，根據實驗，可推斷與的大小關系是： （填“>”、“=”或“<”）。
11．交通部門常用超聲波測速儀來檢測車速。測速原理是測速儀前后兩次發出并接收到被測車射回的超聲波信號，再根據兩次信號的時間差，測出車速，如圖甲所示。某次測速中，測速儀發出與接收超聲波的情況如圖乙所示，表示超聲波與測速儀之間的距離。則該被測汽車前后兩次接收到超聲波的時間間隔是 s，該汽車的平均速度是 m/s（已知超聲波的速度為340m/s）。
1．某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖（a）所示。實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續的6個水滴的位置。（已知滴水計時器每30s內共滴下46個小水滴）
（1）由圖（b）可知，小車在桌面上是 （填“從右向左”或“從左向右”）運動的；
（2）該小組同學根據圖（b）的數據判斷出小車做變速運動。求小車在連續滴下這六個點的過程中平均速度的大小為 m/s（保留到小數點后三位數字）。
2．小明取兩張等大的圓形紙，將它們做成圖乙所示的兩個錐角不等的紙錐，用它們來“比較兩個紙錐下落快慢”的實驗。
（1）為了便于比較紙錐下落的快慢，兩個紙錐的起點位置應當放置的較 （選填“高”或“低”），且將紙錐按如圖乙中的 （選填“a”或“b”）所示的位置釋放；
（2）關于比較紙錐下落快慢有以下三種方法：
①比較兩個紙錐哪個先著地，先著地的運動快；
②拍攝紙錐下落過程的照片，哪個紙錐在下方，哪個紙錐下落得快；
③測量出紙錐下落的高度和時間，算出下落的速度，速度大的運動快，針對這三種方法，小明認為可以分成兩類：第一類是相同路程比時間，如 （填寫序號，下同）；第二類是相同時間比路程，如 ；
（3）小明想測算一個紙錐的下落速度，他應選擇 （選填“大”或“小”）紙錐，測量原理是 ，需要的測量工具有米尺和 ；
（4）在一次測量過程中，小明用頻閃相機拍下某一紙錐下落過程，如圖丙所示：
①能反映出該紙錐下落速度與時間的關系圖象是 ；
A． B． C． D．
②已知照相機每隔0.2s曝光一次，照片與實際物體的尺寸大小之比為1：30，則紙錐通過實際AE段的平均速度為 m/s。
3．在“科學探究：速度的變化”實驗中，云云用小車、長木板、刻度尺、秒表、木塊等器材探究小車沿斜面滑下時速度的變化實驗設計如圖甲，讓小車從斜面的A點由靜止滑下并開始記時，分別測出小車到達B點和C點的時間tB、tC。
(1)該實驗的原理是 ；
(2)實驗中應使斜面坡度保持較 （選填“大”或“小”），便于減小 （選填“時間”或“路程”）的測量產生的誤差。
(3)如圖甲，小車從A到B經過的路程為 cm，若tA、tB、tC所對應的時間依次如圖乙，則小車在BC段的平均速度為 m/s。
(4)實驗前必須學會熟練使用電子表，如果讓小車過了B點后才停止計時，則會使所測BC段的平均速度偏 。（填“大”或“小”）
(5)如圖丙，云云分別畫了小車從A運動到C的幾個圖像，其中與實驗相符的是 。
(6)B點是AC的中點，為了測量小車運動過程中下半程的平均速度，云云讓小車從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vBC偏 ，她的做法正確嗎？ （選填“正確”或“錯誤”），理由是 。
【課后評價】
這節課我給自己☆☆☆☆☆顆星。
【參考答案】
【自主學習】
一、區間測速的原理：時刻、時間
【例1】B
三、測量在斜面上下滑物體的速度：思考：
誤差分析：
1. 方便測量時間。坡度大了會導致物體移動過快，所測量的 t 偏小；
2. 提前t 偏大；延后 t偏小；
3. 尺子受熱膨脹后，兩刻度之間的距離(分度值)會變大，但讀數還是按照原來的來讀，因此會導致測量(讀數)的s偏小。尺子遇冷縮短則測量的s偏大。
【例2】D
【例3】D
【例4】C
【例5】D
【例6】 （1）較小；（2）小于；（3）A ；（4）加速， 0.8
【基礎練習】
1. A 2. A 3. D 4. D 5. C 6. B
7. （1）小 ，便于測量時間 ；（2）80.0 ，0.2 ；（3）小 ；（4） 大于
8. （1） ；（2）小 ；（3）大 ；（4）0.33 ； C ；（5） 1
9. （1） ，停表；（2） 使小車及時停下來，便于測量時間；（3） 40.0 ，0.5 ； （4）偏小；（5）
10. （1） ；（2）較緩 ，時間；（3）小 ；（4） >
11. 1.7 ，20
【能力提升】
1. （1）從右向左；（2）0.175m/s
2. （1）高，a；（2）① ， ②③；（3）大， ，停表；（4）A ，1.29
3. （1） ；（2）小，時間；（3）40.0 ，0.2 ；（4）大；（5）B；（6）小、錯誤、所測時間不是運動過程中下半程的時間；小車從A到C的過程中通過B點時的速度不為0；小車通過AC段的時間與AB段的時間之差才是下半程BC段的時間，因此她的方案不正確。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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