通过测量平均速度,学生可以加深对速度和平均速度的理解。这是初中物理的第一堂小组实验课,学生通过设计实验、收集、分析实验数据等自主活动,提高实验能力,体验物理量的间接测量方法,培养合作精神。
这个实验是为了巩固平均速度的知识,练习用秒表测时间,用尺子测长度。所用器材比较简单,只有一块木块、一个斜面、一辆小车。在斜面中间放一块铁片,把距离分成两段,小车或球碰到铁片时记录时间,两段时间之和就是小车在斜面上行驶完总距离所需的时间。
学生在计算前半程和总距离的平均速度时,应严格遵循平均速度的计算公式,在计算过程中初中物理测量平均速度,复习、巩固物理计算题的解题方法和步骤,通过分析实验数据,理解在谈论平均速度时,必须具体指出“某一时间段”或“某一距离”的平均速度。
【主题】1. 设计和开展实验
1.实验目的:练习使用尺子和秒表测量物体变速运动的平均速度。
2.实验原理:
需要测量的是行驶中的汽车行驶的距离,以及行驶该距离所花费的时间。
3、主要实验设备及其功能:斜面、小车、尺子、秒表、金属片。
尺子的作用是测量汽车行驶的距离,使用尺子前应先观察好尺子的零刻度线、量程和刻度值,使用时要“放好”、“读准”、“记全”。
秒表的功能是测量汽车运动的时间。使用秒表前应先观察秒表的刻度值、量程及零位标记。秒表使用方法:第一次按-启动,长、短针开始走动;第二次按-暂停,长、短针暂时停止走动;第三次按-回零,长、短针快速归零。
金属片的作用是保证小车的端点处于同一位置,更加方便测量距离和时间。
4、摆放斜面时,斜面的倾斜角度不宜过大。原因:倾斜角度过大,车子滑行速度过快,无法计量时间。
5、确定物体移动的距离:测量汽车移动的距离时,需要测量头到头或者尾到尾,时间也是一样。
【中考试运行试点】
2. 沟通与评估
6、从小车的运动状态来看初中物理测量平均速度,小车从斜面顶端移动到底端的过程物理资源网,是一个变速的直线运动。
7.误差分析主要来源于时间测量引起的误差。
8、提高汽车平均速度的方法是增加斜面的倾斜长度。9、测量多组实验数据的目的是取平均值,减少误差。
【实战演练】
1.(2020·山西)交警为了保障学生安全,在育才中学门前街道设立了30km/h的限速标志,有家长反映车辆经常超速行驶,在没有测速仪的情况下,请设计一个实验方案,测量校门前车辆平均速度是否超速。
(1)实验设备:
(2)实验步骤:
(3)实验结论:
【参考答案】(1)秒表、尺子
(2) ① 在校门前的马路上标出 A、B 两点,用尺子量出两点之间的距离 s; ② 让一名学生站在 A 点,另一名学生站在 B 点; ③ 当车头到达 A 点时,A 点的学生举手示意,B 点的学生用秒表开始计时;当车头到达 B 点时,B 点的学生停止计时,并记录汽车从 A 点行驶到 B 点所用的时间 t; ④ 计算汽车的平均速度
(3)若v>30公里/小时,则为超速;若v≤30公里/小时,则不为超速。
2、实验题目:测量平均速度。
实验设备:斜面、推车、金属板等。
实验步骤如下:
A、保持斜面的坡度很小是为了使小车能够运行,如图所示;
B、把车子放置到斜坡顶上,用测量工具测量车子到斜坡的距离。
金属片在表面底部的长度,即其经过的距离;
C、测量手推车从斜坡顶部滑下撞击金属板C所需的时间;
D.当小车从A点移动到B点时,测量距离和时间;
E.将小车从B点移至C点,测量距离和时间,并将以上测得的数据值填入表格中;
F、根据测得的s和t,计算汽车通过斜面AC、AB、BC的平均速度。
实验次数
小路
距离S(米)
时间t(秒)
平均速度ν(米/秒)
交流
1.8
2.5
0.72
AB
0.9
1.5
0.6
公元前
0.9
0.9
G.分析结果第一次实验的平均速度与第二次实验的平均速度不同的原因是。
H、实验前必须学会熟练使用电子表,若汽车经过A点后开始计时,则测得AC段平均车速为(选择“大”或“小”)。
【参考答案】刻度尺秒表慢刻度尺秒表v=s/t第一次实验的距离是第二次实验的两倍,但第一次实验的时间小于第二次实验的两倍(答案合理)
3.
(2019云南)物理实验组同学在学习《测量平均速度》时,想测量物体从斜面滑下不同阶段的平均速度,设计了如图所示的实验装置;让小车从斜面顶端静止滑下,上面有刻度(刻度值为1cm),图中圆圈为小车到达A、B、C位置时电子表上显示的时间(圆圈内数字分别代表“时:分:秒”),然后
(1)实验按公式测定;
(2)通过分析图中给出的信息,我们可以确定小车从斜面的顶端移动到底端(选择“是”或“否”),做匀速直线运动;
(3)汽车在路段AB行驶的距离SAB为;在路段BC的平均速度vBC为/s;在路段AC的平均速度vAC为/s;
(4)实验前必须熟练使用电子表,如果小车到达C点时计时还未停止,测得的运动时间就会不准确。
【参考答案】(1)v=s/t(2)非(3)4.00 0.5 0.3(4)大
【分析】(1)测量平均速度的实验原理是v=s/t;
(2)汽车从A到B的平均速度小于从B到C的平均速度,也就是说,汽车不是从斜面的顶部到底部沿均匀直线运动的。
(3)SAB = 4.00 dm = 0. = 0. = 2stBc = 1s
vBC=SBc/tBc=0.5米/1秒=0.5米/秒
交流电压=s/t=0.9米/3秒=0.3米/秒
(4)根据vAC=s/t,距离一定时,时间越短,结果越大。
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