通過測量平均速度,學生可以加深對速度和平均速度的理解。這是初中物理的第一堂小組實驗課,學生通過設計實驗、收集、分析實驗數據等自主活動,提高實驗能力,體驗物理量的間接測量方法,培養合作精神。
這個實驗是為了鞏固平均速度的知識,練習用秒表測時間,用尺子測長度。所用器材比較簡單,只有一塊木塊、一個斜面、一輛小車。在斜面中間放一塊鐵片,把距離分成兩段,小車或球碰到鐵片時記錄時間,兩段時間之和就是小車在斜面上行駛完總距離所需的時間。
學生在計算前半程和總距離的平均速度時,應嚴格遵循平均速度的計算公式,在計算過程中初中物理測量平均速度,復習、鞏固物理計算題的解題方法和步驟,通過分析實驗數據,理解在談論平均速度時,必須具體指出“某一時間段”或“某一距離”的平均速度。
【主題】1. 設計和開展實驗
1.實驗目的:練習使用尺子和秒表測量物體變速運動的平均速度。
2.實驗原理:
需要測量的是行駛中的汽車行駛的距離,以及行駛該距離所花費的時間。
3、主要實驗設備及其功能:斜面、小車、尺子、秒表、金屬片。
尺子的作用是測量汽車行駛的距離,使用尺子前應先觀察好尺子的零刻度線、量程和刻度值,使用時要“放好”、“讀準”、“記全”。
秒表的功能是測量汽車運動的時間。使用秒表前應先觀察秒表的刻度值、量程及零位標記。秒表使用方法:第一次按-啟動,長、短針開始走動;第二次按-暫停,長、短針暫時停止走動;第三次按-回零,長、短針快速歸零。
金屬片的作用是保證小車的端點處于同一位置,更加方便測量距離和時間。
4、擺放斜面時,斜面的傾斜角度不宜過大。原因:傾斜角度過大,車子滑行速度過快,無法計量時間。
5、確定物體移動的距離:測量汽車移動的距離時,需要測量頭到頭或者尾到尾,時間也是一樣。
【中考試運行試點】
2. 溝通與評估
6、從小車的運動狀態來看初中物理測量平均速度,小車從斜面頂端移動到底端的過程物理資源網,是一個變速的直線運動。
7.誤差分析主要來源于時間測量引起的誤差。
8、提高汽車平均速度的方法是增加斜面的傾斜長度。9、測量多組實驗數據的目的是取平均值,減少誤差。
【實戰演練】
1.(2020·山西)交警為了保障學生安全,在育才中學門前街道設立了30km/h的限速標志,有家長反映車輛經常超速行駛,在沒有測速儀的情況下,請設計一個實驗方案,測量校門前車輛平均速度是否超速。
(1)實驗設備:
(2)實驗步驟:
(3)實驗結論:
【參考答案】(1)秒表、尺子
(2) ① 在校門前的馬路上標出 A、B 兩點,用尺子量出兩點之間的距離 s; ② 讓一名學生站在 A 點,另一名學生站在 B 點; ③ 當車頭到達 A 點時,A 點的學生舉手示意,B 點的學生用秒表開始計時;當車頭到達 B 點時,B 點的學生停止計時,并記錄汽車從 A 點行駛到 B 點所用的時間 t; ④ 計算汽車的平均速度
(3)若v>30公里/小時,則為超速;若v≤30公里/小時,則不為超速。
2、實驗題目:測量平均速度。
實驗設備:斜面、推車、金屬板等。
實驗步驟如下:
A、保持斜面的坡度很小是為了使小車能夠運行,如圖所示;
B、把車子放置到斜坡頂上,用測量工具測量車子到斜坡的距離。
金屬片在表面底部的長度,即其經過的距離;
C、測量手推車從斜坡頂部滑下撞擊金屬板C所需的時間;
D.當小車從A點移動到B點時,測量距離和時間;
E.將小車從B點移至C點,測量距離和時間,并將以上測得的數據值填入表格中;
F、根據測得的s和t,計算汽車通過斜面AC、AB、BC的平均速度。
實驗次數
小路
距離S(米)
時間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.分析結果第一次實驗的平均速度與第二次實驗的平均速度不同的原因是。
H、實驗前必須學會熟練使用電子表,若汽車經過A點后開始計時,則測得AC段平均車速為(選擇“大”或“小”)。
【參考答案】刻度尺秒表慢刻度尺秒表v=s/t第一次實驗的距離是第二次實驗的兩倍,但第一次實驗的時間小于第二次實驗的兩倍(答案合理)
3.
(2019云南)物理實驗組同學在學習《測量平均速度》時,想測量物體從斜面滑下不同階段的平均速度,設計了如圖所示的實驗裝置;讓小車從斜面頂端靜止滑下,上面有刻度(刻度值為1cm),圖中圓圈為小車到達A、B、C位置時電子表上顯示的時間(圓圈內數字分別代表“時:分:秒”),然后
(1)實驗按公式測定;
(2)通過分析圖中給出的信息,我們可以確定小車從斜面的頂端移動到底端(選擇“是”或“否”),做勻速直線運動;
(3)汽車在路段AB行駛的距離SAB為;在路段BC的平均速度vBC為/s;在路段AC的平均速度vAC為/s;
(4)實驗前必須熟練使用電子表,如果小車到達C點時計時還未停止,測得的運動時間就會不準確。
【參考答案】(1)v=s/t(2)非(3)4.00 0.5 0.3(4)大
【分析】(1)測量平均速度的實驗原理是v=s/t;
(2)汽車從A到B的平均速度小于從B到C的平均速度,也就是說,汽車不是從斜面的頂部到底部沿均勻直線運動的。
(3)SAB = 4.00 dm = 0. = 0. = 2stBc = 1s
vBC=SBc/tBc=0.5米/1秒=0.5米/秒
交流電壓=s/t=0.9米/3秒=0.3米/秒
(4)根據vAC=s/t,距離一定時,時間越短,結果越大。
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