八年级物理上册第4节测量平均速度.doc

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第4节　测量平均速度

1．知道测量平均速度的原理和方法。
2．通过实验测量数据，会正确记录数据。
3．会将物体运动所经历的时间或路程分解为若干段，测量不同阶段物体的运动速度。
4．会依据测量数据计算平均速度。

1．测量物体运动的平均速度
（1）实验原理：v＝。
（2）实验器材：斜面、木块、小车、刻度尺、停表、金属片等。
（3）需要测量的物理量：小车运动的路程和时间。
（4）实验步骤：
①使斜面保持很小的坡度，将小车放在斜面顶端，在斜面底端放一块金属片，测出小车将通过的路程s1，把和后面测得的数据填入表格中。
②用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1。
③根据测得的s1、t1，利用公式v1＝算出小车通过全程的v1。
④将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2。
⑤测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s2所用的时间t2，算出小车通过上半段路程的平均速度v2。
（5）实验数据记录表格
路程
运动时间
平均速度
s1＝
t1＝
v1＝
s2＝
t2＝学科王
v2＝
（1）小车通过的路程不等于斜面的长度，如果测量的是斜面的长度，小车通过的路程等于斜面的长度减去小车的长度。（2）斜面坡度应该小一些。斜坡坡度越大，小球的速度越快，小球运动到底端所用的时间越短，越不易计时，其时间误差就会越大，所以为了尽量减小时间误差，应该减小斜面坡度。（3）计算平均速度时，要注意平均速度与路程和时间的对应性，如计算小车全程的平均速度，应该用全部路程除以整个运动过程所用的时间。
【例1】在“测量平均速度”的实验中，斜面应保持__________的坡度，这是为了便于测量__________，如图所示，若秒表每格为1 s，小车通过全程的平均速度是__________m/s，实验中小车通过上半程的平均速度__________小车通过下半程的平均速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
学科王
解析：由题图可以看出若斜面的坡度过大，则小车下滑的时间太短，不便于时间的测量，故本实验中为了便于测量时间，应使斜面保持很小的坡度。全程的平均速度为
v＝＝＝0.12 m/s，
上半程的平均速度为学科王
v1＝＝＝0.1 m/s
下半程的平均速度为
v2＝＝＝0.15 m/s，
所以v1＜v2。
答案：很小　时间　0.12　小于

2．测量平均速度的变式
测量一个物体运动的平均速度，一般需要测量路程和时间。由于测量路程和时间的方式不同，就出现了平均速度测量的许多变式。
（1）路程测量出现的变式
物体的运动轨迹为曲线时，可以采用化曲为直的方法测量路程，测量汽车的运动距离利用里程表或数里程碑的方法……，测出路程和时间，就可以测出物体的平均速度。
（2）时间测量出现的变式学科王
在没有钟表的情况下，可以采用数脉搏的方法测量时间，进而测量物体的平均速度。
（3）利用位移传感器测量速度
将位移传感器和计算机连在一起，可以直接测量出物体的运动速度，并能通过计算机直接观察物体的速度变化情况。
【例2】给你一盒火柴，若测蚊香的燃烧速度，还需要的器材是__________、__________和__________。
（1）写出测量的步骤和所测的物理量
①______________________________________；
②______________________________________；
③______________________________________。
（2）写出蚊香燃烧速度的表达式：________________________________________。
解析：由于蚊香燃烧的轨迹是弯曲的，可用棉线和刻度尺测量蚊香的长度，用钟表测量蚊香燃烧的时间，用v＝计算蚊香燃烧的速度。
答案：棉线　刻度尺　钟表
（1）①用棉线和刻度尺测出蚊香的长度l1　②使蚊香燃烧一段时间t　③测出剩余部分蚊香的长度l2
（2）v＝
学科王
3．汽车“光电”测速仪
如图所示的装置，两光源之间的距离固定不变。当汽车通过第一个光源和光电传感器中间时，光电传感器接收不到光源发出的光线，光电计时器开始计时，当汽车通过第二个光源和光电传感器的中间时，光电计时器计时结束，光电计时器上显示的是汽车通过两个光源之间的时间。
利用两光源之间的距离和通过两光源的时间就可以计算出汽车的速度。从而快速判断汽车是否超速。

【例3】如图所示，是现代很多路口和路段都安装的光电测速仪和监控摄像头，当测速仪发现有车辆“超速”时，摄像头就自动拍下违章车辆的现场照片。假如该光电测速仪的两光源之间的距离是6 m，一辆汽车通过两光源的时间是0.2 s，试通过计算判断该汽车是否超速？（该路段限速80 km/h）

解析：根据汽车通过光电测速仪的路程和时间，利用速度公式算出其速度，就可以判断汽车是否超速。比较速度时，一定要注意统一速度的单位。
v＝＝＝30 m/s＝108 km/h
108 km/h＞80 km/h，所以该汽车超速违章。
答案：该汽车超速