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(共28張PPT)
第二章　機(jī)械運(yùn)動(dòng)
第五節(jié)
平均速度的測量
4
能寫出簡單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
2
加深對(duì)平均速度的理解。
3
體會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作、記錄數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的全過程。
1
會(huì)用停表和刻度尺正確地測量時(shí)間、距離，并求出平均速度。
實(shí)驗(yàn)1　測量小球下落的平均速度
1.實(shí)驗(yàn)原理：________。
2.實(shí)驗(yàn)裝置
3.需要測量的物理量：______、______。
4.實(shí)驗(yàn)器材：___________________。
路程s
時(shí)間t
小球、刻度尺、停表
5.數(shù)據(jù)記錄表格
運(yùn)動(dòng)過程 AB BC CD DE EF
路程s/m
時(shí)間t/s
平均速度/(m·s-1)
6.實(shí)驗(yàn)分析
(1)小球下落時(shí)開始計(jì)時(shí)，小球接觸地面時(shí)停止計(jì)時(shí)；如果下落前開始計(jì)時(shí)，所測時(shí)間偏大，如果小球未接觸地面就停止計(jì)時(shí)，所測時(shí)間偏小。測量小球通過的路程，始末位置都要以小球的固定點(diǎn)所對(duì)刻度尺的刻度值為準(zhǔn)，或者都以小球的頂部為準(zhǔn)，或者都以小球的底部為準(zhǔn)。
(2)小球在相同的時(shí)間內(nèi)，通過各路段的速度不同，因此小球所做的是變速直線運(yùn)動(dòng)(如果小球的速度越來越快，小球做的就是加速直線運(yùn)動(dòng)；如果速度越來越慢，做的就是減速直線運(yùn)動(dòng))。
學(xué)以致用
(2024·啟東模擬)小明和同學(xué)協(xié)作用米尺和秒表測量紙錐下落速度，將等大的圓紙片裁去大小不等的扇形，做成多個(gè)錐角不等的紙錐，如圖所示。
(1)下列是測量紙錐下落速度的幾種方案，最合理的是____。
A.先選定一段時(shí)間，測量紙錐在這段時(shí)間下
落的距離
B.先選定一段距離，再測量紙錐通過這段距
離所用的時(shí)間
C.預(yù)先不選定時(shí)間或距離，直接測定紙錐通
過某段距離所用的時(shí)間
B
解析　因?yàn)榧埰诳罩邢侣鋾r(shí)距離不好測量，固定距離后通過測量時(shí)間就可以求速度，所以方案B比較好。
(2)在實(shí)際操作中，小明發(fā)現(xiàn)紙錐下落的_____(選填“路程”或“時(shí)間”)比較難測量，為了解決此問題，最好選用圖中___(選填“甲”“乙”或“丙”)紙片圍成的紙錐進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。除此之外，還可以采取的措施是__________
___________。
時(shí)間
甲
增加紙錐
下落的高度
解析　紙錐下落快，時(shí)間較難測量，可以換用錐角較大的紙錐，增大空氣阻力，還可以增加紙錐下落的高度，以增大紙錐下落的時(shí)間，便于時(shí)間的測量。
(3)小麗用頻閃相機(jī)每隔0.1 s曝光一次，拍攝記錄紙錐的運(yùn)動(dòng)過程，如圖丁是小麗用刻度尺測量照片中紙錐從A運(yùn)動(dòng)到B距離的情景,測量結(jié)果是______ cm。若測得所使用的紙錐實(shí)際直徑與照片紙錐直徑比為5∶1,那么紙錐從A到B位置的實(shí)際平均速度為________ m/s。
10.10
1.262 5
解析　圖中刻度尺的分度值為0.1 cm，
則A到B的距離是10.60 cm-0.50 cm=10.10 cm，
圖中A到B所用的時(shí)間為0.1 s×4=0.4 s，
A到B實(shí)際距離與測量距離的比值為=，
解得：sAB=50.50 cm=0.505 m，
則A到B實(shí)際平均速度vAB===1.262 5 m/s。
實(shí)驗(yàn)2　測量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度
1.實(shí)驗(yàn)原理：=。
2.需要測量的物理量：______、______。
3.實(shí)驗(yàn)測量器材：_______、_____、小車、斜面。
4.實(shí)驗(yàn)裝置
路程s
時(shí)間t
刻度尺
停表
5.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄
路程s/m 0.3 0.6 0.9
時(shí)間t/s
平均速度/(m·s-1)
6.誤差分析
(1)小車過了終點(diǎn)才停止計(jì)時(shí)，測出的平均速度會(huì)偏 。
(2)小車不是由靜止開始下滑，測出的平均速度會(huì)偏 。
小
大
7.速度比較
小車在斜面上各段路程的平均速度進(jìn)行比較(將小車的運(yùn)動(dòng)路程分成三部分，其上、中及下段的平均速度分別用v1、v2和v3表示)，則有v1___v2___v3。
8.實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)及改進(jìn)
(1)小車全程的平均速度_______小車在各段路程速度的平均值。
(2)要使小車的平均速度減小，可以減小斜面的_____。
<
<
不等于
傾角
學(xué)以致用
(2024·連州期中)如圖所示是“測量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度”的實(shí)驗(yàn)裝置，讓小車從斜面的A點(diǎn)由靜止釋放開始下滑，分別測出小車從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)和C點(diǎn)的時(shí)間，即可測出不同階段的平均速度。
(1)小車的平均速度是通過_____(選填“直接”或“間接”)測量的方法測得的，其測量原理是______。
間接
=
解析　測量小車平均速度的原理是：=，所以我們測量的是小車運(yùn)動(dòng)的路程和時(shí)間，然后通過計(jì)算得出小車的平均速度，所以是間接測量。
(2)除了刻度尺，實(shí)驗(yàn)中用到的測量工具還有____________。
停表(或秒表)
解析　我們需要用刻度尺測量小車運(yùn)動(dòng)的路程，然后用停表(或秒表)測量小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
(3)實(shí)驗(yàn)測得小車從A滑到B的時(shí)間tAB=1.6 s，從A滑到C的時(shí)間tAC=2.4 s，則BC段的平均速度vBC=______ m/s。
0.5
解析　實(shí)驗(yàn)測得小車從A滑到B的時(shí)間tAB=1.6 s,從A滑到C的時(shí)間tAC=2.4 s,那么小車在BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：tBC=tAC-tAB=2.4 s-1.6 s=0.8 s，
圖中可以得出BC段的距離為：sBC=40.0 cm=0.4 m，
則BC段的平均速度vBC===0.5 m/s。
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車的速度很快，不便于測量時(shí)間，則應(yīng)采取的操作是_______________。
減小斜面的坡度
解析　如果小車坡度大，小車就會(huì)運(yùn)動(dòng)得快，所以為了便于測量時(shí)間，我們要減小斜面的坡度。
(5)小楠在實(shí)驗(yàn)時(shí)，又選用了形狀相同輕重不同的小車，在同一個(gè)斜面上做了多次實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如表，分析表中數(shù)據(jù)可知：小車的平均速度與小車的輕重____(選填“有”或“無”)關(guān)。
序號(hào) 小車的輕重 運(yùn)動(dòng)距離/ cm 運(yùn)動(dòng)時(shí)間/ s
1 較輕 80.0 2.5
2 較重 80.0 2.5
3 更重 80.0 2.5
無
解析　根據(jù)表格可知，不同重量的小車運(yùn)動(dòng)的距離和時(shí)間都相同，根據(jù)=可知小車的平均速度也相等,所以小車的平均速度與小車的輕重?zé)o關(guān)。
1.在平直公路上，小明坐在車上用電子手表的秒表功能記下了汽車連續(xù)通過5根電線桿的時(shí)間為10 s，已知相鄰電線桿之間的距離是50 m，則汽車的平均速度約為(　　)
A.15 m/s B.20 m/s
C.25 m/s D.30 m/s
B
解析　由題意知，小明在汽車駛過第1根電線桿時(shí)開始計(jì)時(shí)，在汽車駛過第5根電線桿時(shí)停止計(jì)時(shí)，
則汽車通過的路程(4個(gè)間隔距離)：s=4×50 m=200 m，
汽車的平均速度：v===20 m/s。
2.(2024·成都青羊區(qū)模擬)無風(fēng)的天氣，小虹和同學(xué)一起想用機(jī)械停表和刻度尺測量乒乓球下落的平均速度，他們打算讓乒乓球從三樓落到一樓地面。對(duì)于實(shí)驗(yàn)有關(guān)的操作和分析，下列說法正確的是(　　)
①該實(shí)驗(yàn)很簡單，不用把同學(xué)們召集起來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案
②選分度值1 mm的米尺比分度值1 cm的皮卷尺更好些
③使用停表進(jìn)行時(shí)間測量前，需要先觀察停表是否歸零
④實(shí)驗(yàn)中測出的速度無法反映出乒乓球每一時(shí)刻的快慢
A.只有①② B.只有②③
C.只有③④ D.只有②④
C
解析　①該實(shí)驗(yàn)雖然簡單，也要設(shè)計(jì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，故①錯(cuò)誤；
②三樓的高度約為10米，若選擇分度值1 mm的米尺來測量，需要在豎直方向上測量多次，操作十分不方便，實(shí)際無法完成，故②錯(cuò)誤；
③使用停表前，要先觀察停表是否調(diào)零，故③正確；
④所測速度表示乒乓球的平均速度，故④正確。
3.(2024·南陽鎮(zhèn)平縣月考)物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)中需要用到許多測量儀器，比如：測量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度實(shí)驗(yàn)中用到的測量儀器是______________，其測量的物理量是____________(寫出一個(gè)即可)。
秒表(或刻度尺)
時(shí)間(或路程)
解析　根據(jù)速度的計(jì)算公式v=可知，測量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度實(shí)驗(yàn)中，需要測量距離和時(shí)間，測距離需要用到刻度尺，測時(shí)間需要用到秒表。
4.(2024·廣州天河區(qū)模擬)如圖是一小球從A點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)的頻閃照片，若頻閃照相機(jī)每隔0.2 s閃拍一次，分析照片可知：小球在做_____(選填“勻速”或“變速”)直線運(yùn)動(dòng)，其理由是_____________________
_______________；小球從B點(diǎn)到F點(diǎn)的平均速度為_____ m/s。
變速
任意相等的時(shí)間內(nèi)，通
過的路程不相等
0.15
解析　由題圖可知，刻度尺的分度值是：1 mm=0.1 cm，相同時(shí)間內(nèi)小球運(yùn)動(dòng)的距離不相同，所以小球從A點(diǎn)到F點(diǎn)做變速直線運(yùn)動(dòng)；
頻閃照相機(jī)每隔0.2 s閃拍一次，從B點(diǎn)到F點(diǎn)閃拍4次，
時(shí)間：tBF=4×0.2 s=0.8 s，
從B點(diǎn)到F點(diǎn)的路程：sBF=12.50 cm-0.50 cm=12.00 cm=0.12 m，
所以小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)的平均速度：v===0.15 m/s。
5.(2024·亳州利辛縣模擬)頻閃拍攝是研究物體運(yùn)動(dòng)的方式之一。某科創(chuàng)小組用頻閃拍攝的方法來“測量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度”，如圖所示，他們用相機(jī)每隔0.5 s曝光一次，拍攝了小車在斜面上下滑的頻閃照片，小車在AC段的平均速度為____ m/s。
0.4
解析　由題圖知，刻度尺的分度值為1 cm，
AC間的距離為：sAC=80.0 cm-40.0 cm=40.0 cm；
所用的時(shí)間為：tAC=0.5 s+0.5 s=1 s；
此段的平均速度
vAC===40.0 cm/s=0.4 m/s。

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