資源簡介

(共24張PPT)
第4節 速度的測量
第 一 章 機械運動
1.能用刻度尺測出物體運動的路程，能用秒表測出物體通過這段路程所用的時間，能根據公式 計算出物體在這段時間內運動的平均速度。
2.體會設計實驗、實驗操作、記錄數據、分析實驗結果的總過程。
3.通過實驗激發學生的學習興趣，培養學生認真仔細的科學態度和正確、實事求是記錄測量數據的嚴謹作風，以及與他人合作的精神。
學 習 目 標
引 入 新 課
公路上有許多速度監測設備，其中一種測速設備采用的是區間測速的方法
(如圖所示)，即通過測算車輛在兩個監測點之間的平均速度，判斷車輛在該路段是否超速。這種測速設備是如何測算出車輛的平均速度的
在公路一段固定距離（從標識牌上讀出）的路段兩端分別放置一個攝像頭，當車輛經過這兩個攝像頭時，都會被拍照。系統根據這兩張照片的拍攝時刻就能算出車輛通過這段距離的時間，從而算出車輛的平均速度。
區間測速的原理
討論分析
1．速度的公式及各字母含義？
2．如果想測量一個物體的平均速度，需要測量哪些物理量？需要什么測量工具？
3．如何使用刻度尺？如何使用秒表？
自 主 探 究
動動手：練習使用機械秒表
　　老師將一個乒乓球從高處釋放。同學聽到乒乓球第一次撞擊地面的聲音開始計時，聽到第二次撞擊地面的聲音停止計時，并比較計時結果。
實驗：測量小車運動的速度
1．實驗目的：練習用刻度尺和秒表測變速運動物體的平均速度。
2．實驗原理：。
3．實驗器材：斜面、小車、刻度尺、秒表、金屬片。
說明：斜面的作用是讓小車做變速運動(使小車獲得速度)，金屬片的作用是便于測量時間(使小車在同一位置停下或讓小車停止運動)。
實驗裝置組裝：如下圖
　　注意：調整斜面呈較小的坡度，使小車從靜止釋放，能加速下滑即可。(方便測量時間)
注意：
1．小車運動距離為車頭到車頭的距離。
2．小車由靜止釋放的同時開始計時。
3．測量過程中不要改變斜面的坡度。
（同組的兩名同學分別完成一次，并對比。
（1）把小車放在斜面頂端，金屬片放在斜面底端，用刻度尺測出小車將要通過的路程，把和后面測得的數據填入表格中。
（2）用秒表測量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時間t1。
（3）根據測得的、 ，利用公式 計算出小車通過斜面全程的平均速度。
（4）將金屬片移至斜面中部，測出小車從斜面頂端到金屬片的距離。
（5）測出小車從斜面頂端滑過斜面上半程路程所用的時間，算出小車通過上半程的平均速度。
5．實驗步驟
路程 運動時間 平均速度
s1＝ t1＝ v1＝
s2＝ t2＝ v2＝
4．表格設計
注意：（1）調整斜面呈較小的坡度，使小車從靜止釋放，能加速下滑，并且不會從斜面滑落。
（2）測量小車通過的路程時，必須從開始計時的車頭(尾)量到計時結束的車頭(尾)，不可以從斜面頂端量到斜面底端或從車頭量到車尾。
（3）測量時間要反復練習，力爭做到小車開始下滑的同時開始計時，小車撞擊金屬片的同時停止計時，最好是同組成員分工合作，互相協作。
討論：
a．斜面傾角不同；
b．運動情況不同；
c．實驗有誤差。
1．在實驗中為什么斜面的坡度不宜過大？
2．如何得出小車在整段路程中，后半段的平均速度？
3．各組速度不同，其原因是什么？
根據公式： 計算。
不讓小車滑得太快，方便測量時間。
想想議議
某同學想測出小車在下半段路程的平均速度，提出可以把小車從斜面的中部開始釋放，進行測量。想一想:這樣測得的平均速度與上面的實驗中小車在下半段路程的平均速度是否相等 說明原因。
不相等，因為小車從斜面頂端下滑到斜面中部時的速度不為零
拓展實驗
物體運動的情況還可以通過另外一種辦法即時測量、顯現出來。如圖所示，A為可在斜面上自由移動的小車，B為固定在斜面一端的傳感器。傳感器利用超聲波可以測出在不同時刻小車與它的距離，然后計算機再根據時間就可以算出運動的小車在不同位置時的速度。
用傳感器測量物體運動的速度
如果將傳感器放置在合適的位置，實驗者面對傳感器，前后行走，就可以在計算機屏幕上觀察實驗者行走的速度。
訓練
在“測量物體運動的平均速度”實驗中。
（1）小球從處沿斜面由靜止開始滾下，頻閃照相機記錄了小球在相同時間內通過的路程，如圖所示，小球在做　　　?。ㄟx填“加速”“減速”或“勻速”）運動。
（2）實驗數據如下表所示，小球在段的平均速度為　　　　m/s。段的路程為　　　　m，比較與段的平均速度得　　　　BC（選填“>”“<”或“=”）。
路程 運動時間 平均速度 經過某點時的速度
AB =0.3 m AB =0.5 s AB =0.6 m/s B =1.2 m/s
BC =0.9 m BC =0.5 s BC = C =2.4 m/s
CD = CD =0.5 s CD =3 m/s D =3.6 m/s
加速
1.8
<
1.5
（3）為進一步探究小球在斜面上運動的速度與時間的關系，根據表中數據作出了圖像，如圖所示。假設斜面足夠長，小球從處滾下，經過2 s到達點（圖中未畫出），則該小球經過點時的速度為　　　　m/s。
（4）小球在運動過程中，經過路程AE中點時的速度為1，經過時間AE中點時的速度為2，則1___________2（選填“>”“<”或“=”）。
4.8
>
超聲波測距
在日常生活和生產中，我們通常用直尺、卷尺等工具來測量物體的長度。在工業生產和科學研究中，還會用到其他一些技術來測量距離，如超聲波測距等。
超聲波在空氣中的傳播速度約為340m/s，它具有指向性好、反射能力強、能量集中等特點，因而經常被用于距離的測量、汽車倒車防撞、智能機器人等領域。
超聲波測距的原理如圖所示。發射器向被測物發射超聲波，在發射的同時開始計時。超聲波傳播過程中遇到被測物會被反射，接收器收到反射波就停止計時。根據計時器記錄的時間及超聲波傳播的速度，儀器就能自動計算出發射點與被測物之間的距離。
如果被測物是運動的物體，超聲波測量儀還可以測出物體移動的速度。
課 堂 小 結
80.0
0.4
2．某汽車沿直線運動時，前半段路程用20m/s速度行駛，后半段路程用30m/s速度行駛，在整個路程中，汽車的平均速度為_______m/s
24
當 堂 達 標
B
4.如圖所示是測量小車運動的平均速度的實驗裝置示意圖，讓小車從靜止開始沿斜面向下運動，關于小車通過前半段路程1、后半段路程2和全程的平均速度的判斷，正確的是（　　）
A.小車通過1的平均速度最大
B.小車通過2的平均速度最大
C.小車通過1的平均速度大于通過的平均速度
D.小車通過2的平均速度小于通過的平均速度
B
AD
6．一個物體沿平直路運動，由靜止起在10s內加速到20m/s，共運動了80m，該物體在10s內平均速度是（ ）
A．20m/s B．10m/s
C．8m/s D．都不對
C
時間
便于測量時間
大
大
0.25
8.甲、乙兩地的距離是900 km，一列火車從甲地早上7：30出發開往乙地，途中?？苛藥讉€車站，在當日16：30到達乙地。火車行駛途中以144 km/h的速度勻速通過長度為400 m的橋梁，火車全部通過橋梁所用的時間為25 s。求：
（1）火車從甲地開往乙地的平均速度是多少？
（2）火車的長度是多少？
解：（1）火車從甲地到乙地所用的時間
火車從甲地往乙地的平均速度100 km/h　
（2）火車通過橋梁的速度
火車通過橋梁的經過的路程
火車的長度
再見

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