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[!--downpath--]本文我們來(lái)看一下第一章第四節(jié)的內(nèi)容:檢測(cè)平均速率。這一節(jié)是一個(gè)實(shí)驗(yàn)課,實(shí)驗(yàn)本身比較簡(jiǎn)單,但是在高中也不是一個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn),下邊我們一上去看一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)。
平均速率:物體在某短時(shí)間內(nèi)或則某段距離中的速率。
檢測(cè)平均速率
1、實(shí)驗(yàn)原理:v=s/t
2、實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖象:
3、實(shí)驗(yàn)步驟:
4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
本節(jié)意圖
從前面這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們可以看出,基本上沒(méi)有哪些難度,就是用刻度尺檢測(cè)斜面的寬度即為路程,用停表檢測(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間,進(jìn)而求出平均速率。這么為何我們要把這個(gè)小實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)為一節(jié)來(lái)進(jìn)行講解呢?
我覺(jué)得編者主要有以下幾種意圖:
1、鍛煉中學(xué)生的動(dòng)手操作能力
正由于本實(shí)驗(yàn)較為簡(jiǎn)單,所用器材也較少,對(duì)中學(xué)生而言沒(méi)有過(guò)大的難度,因而這個(gè)實(shí)驗(yàn)完全可以由中學(xué)生分小組進(jìn)行操作。
2、能夠讓中學(xué)生親身體驗(yàn)到偏差不可防止的現(xiàn)象
這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,最大的難度就是時(shí)間的檢測(cè)了,本實(shí)驗(yàn)中要求大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)長(zhǎng)度測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告,貨車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)(松手)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),貨車撞死金屬片計(jì)時(shí)結(jié)束。
每位中學(xué)生的反應(yīng)時(shí)間不同,因而檢測(cè)下來(lái)的時(shí)間偏差大小也就不一樣,因而班主任在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的時(shí)侯,應(yīng)引導(dǎo)中學(xué)生全神貫注地去檢測(cè)時(shí)間,盡可能地去減少自己反應(yīng)時(shí)間,進(jìn)而提高時(shí)間檢測(cè)的精確程度。
但無(wú)論中學(xué)生在檢測(cè)時(shí)間時(shí)多么集中注意力,總會(huì)出現(xiàn)偏差,可以通過(guò)本實(shí)驗(yàn)讓中學(xué)生對(duì)偏差不可防止有更深刻地感受。
3、讓中學(xué)生理解下落的物體速率是越來(lái)越大的,為之后學(xué)習(xí)動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化打下基礎(chǔ)
曾經(jīng)好多中學(xué)生在生活中都能感遭到下落的物體速率是越來(lái)越大的,例如騎單車在斜坡上往下走,不用蹬單車,速率仍然越來(lái)越快,常常是須要我們?cè)谛逼律现苿?dòng)的。可如今隨著生活條件的轉(zhuǎn)好,好多小孩都早已是車接車送了,早已很難有這些切身的體味。
我以前就在一所中學(xué)調(diào)查過(guò),上面竟有一半的中學(xué)生不曉得,下落(或沿斜坡向上)的物體速率是越來(lái)越快的。而這個(gè)實(shí)驗(yàn)正好可以通過(guò)兩次平均速率的數(shù)據(jù)直觀的告訴我們,沿斜坡向上運(yùn)動(dòng),速率是越來(lái)越大的(v?>v?)
蘋果下落頻閃相片
這也是我們嚴(yán)禁高空拋物的緣由,有時(shí)侯物體似乎很小,而且下落的過(guò)程中,速率越來(lái)越快,抵達(dá)地面時(shí)常常具有很大的速率、能量和破壞力。
4、滲透分割思想,極限思維,為之后學(xué)習(xí)瞬時(shí)速率做鋪墊
瞬時(shí)速率:物體在某一時(shí)刻或某一點(diǎn)(位置)時(shí)的速率。
該實(shí)驗(yàn)通俗的滲透了一些極限思維在上面大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)長(zhǎng)度測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告,在中學(xué)學(xué)習(xí)的瞬時(shí)速率就是通過(guò)這些路程(之后會(huì)改為位移)的不斷分割,當(dāng)時(shí)間趨近于零,路程趨近于零時(shí),用極小的路程乘以極小的時(shí)間,我們就得到了這段極小路程的平均速率,而這個(gè)極小路程的平均速率我們可以簡(jiǎn)略的覺(jué)得是該點(diǎn)的瞬時(shí)速率。
如上圖,我們想求物體運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的速率(瞬時(shí)速率),則讓物體在運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間抵達(dá)B點(diǎn),則我們就求出AB段的平均速率;假如我們縮小時(shí)間t,物體抵達(dá)C點(diǎn),則我們能夠求出AC段的平均速率;再度降低運(yùn)動(dòng)時(shí)間,讓物體抵達(dá)D點(diǎn),則就求出了AD段的平均速率;再度減小時(shí)間,讓物體抵達(dá)E點(diǎn),我們能求出AE段的平均速率;再度減短時(shí)間,讓物體抵達(dá)F點(diǎn),則我們能夠求出AF段的平均速率。
我們就思索,倘若能讓時(shí)間極小(無(wú)限趨近于零),這個(gè)時(shí)侯,物體都會(huì)運(yùn)動(dòng)一段極小(也趨近于零)的距離,我們?cè)O(shè)物體抵達(dá)了M點(diǎn),由于AM這一段距離極小,趨近于零,因而我們就可以覺(jué)得A點(diǎn)和M點(diǎn)重合了。這么此時(shí)A點(diǎn)的瞬時(shí)速率我們就可以用AM段的平均速率來(lái)表示。
測(cè)速擴(kuò)充——超聲波測(cè)距
超聲波測(cè)距實(shí)際上是借助了“仿生學(xué)”:蝙蝠的回聲定位。那超聲波測(cè)距的原理是如何一回事呢?我們來(lái)看一下。
生活應(yīng)用
本節(jié)所學(xué)的檢測(cè)平均速率在生活中最出名的應(yīng)用就是區(qū)間測(cè)速了。而超聲波測(cè)距在生活中的應(yīng)用相信你們也非常熟悉,那就是倒車影像中。
1、區(qū)間測(cè)速
區(qū)間測(cè)速就是檢測(cè)車輛在一段固定寬度的馬路上,測(cè)出在該段公路上行駛的平均速率。
如上圖,當(dāng)車輛來(lái)到圖片上上端的“視頻檢查區(qū)域”時(shí),當(dāng)車輛車胎壓到這塊區(qū)域時(shí),會(huì)手動(dòng)計(jì)時(shí)(在地面裝有感應(yīng)裝置),車輛來(lái)到圖片右端的“視頻檢查區(qū)域”,輪轂壓到地面上的感應(yīng)裝置時(shí),計(jì)時(shí)手動(dòng)結(jié)束。我們就測(cè)出車輛在該段公路中的行駛時(shí)間了,因?yàn)榫嚯x是固定的,因而我們可以估算出,車輛在該段公路上行駛的平均速率。
2、倒車影像(倒車?yán)走_(dá))
你們?cè)诘管嚨臅r(shí)侯,相信都聽(tīng)過(guò)這樣的聲音:當(dāng)距離障礙物較近時(shí),車輛會(huì)發(fā)出“滴滴”的聲響來(lái)提醒車主,離障礙物越來(lái)越近了,不能再往前倒車了。這個(gè)距離,就是車輛按照超聲波測(cè)距手動(dòng)估算下來(lái)的。
3、汽車儀表盤和手機(jī)地圖導(dǎo)航速率
區(qū)間測(cè)速檢測(cè)的是平均速率,這在數(shù)學(xué)中是一個(gè)考點(diǎn)哦。另外我們?cè)诙嗵嵋痪洌囕v儀表盤上顯示的車輛速率或則我們平常開(kāi)手機(jī)地圖導(dǎo)航時(shí)給我們播報(bào)的速率則是瞬時(shí)速率哦。如何檢測(cè)的呢?就是按照我們上文所說(shuō)的極限思維檢測(cè)下來(lái)的,我們的車輛和手機(jī)里有傳感,因而才能很便捷的測(cè)出極小的時(shí)間和距離,讓后估算出速率顯示給我們。
本節(jié)就提到這兒,希望還能對(duì)你們有所幫助!?