第一章 机械运动 第四节 测量平均速度

1、第四节 测量平均速度 第一章 机械运动 义 务 教 育 教 科 书 物理 八年级 上册（人教版） 新课引入新课引入 看：看： 粉笔头的自由下落粉笔头的自由下落 看：看： 小车的运动小车的运动 思考：根据前边所学知识，怎样知道这思考：根据前边所学知识，怎样知道这 些物体运动的快慢？些物体运动的快慢？ 速度的计算公式是什么？怎样计速度的计算公式是什么？怎样计 算和比较它们的平均速度？算和比较它们的平均速度？ 学习示范学习示范 完善方案完善方案 实验器材：小车、长木板、垫块、实验器材：小车、长木板、垫块、 铁夹、铁制小书立、铅笔。铁夹、铁制小书立、铅笔。 猜一猜？猜一猜？ 想一想？想一想？ 需要怎样

2、放置和调整斜面（轨道）？需要怎样放置和调整斜面（轨道）？ 需要怎样确定运动的起点和终点？怎样得到路程？需要怎样确定运动的起点和终点？怎样得到路程？ 怎样记录时间？怎样记录时间？ 怎样得到平均速度？怎样得到平均速度？ 将一端垫高，略微倾斜，使小车能主动运动起来，但将一端垫高，略微倾斜，使小车能主动运动起来，但 又不至于太快。又不至于太快。 在小车释放处，车前端做标记作为起点；在斜面下端卡在小车释放处，车前端做标记作为起点；在斜面下端卡 上金属片作为终点，用刻度尺量出起点到终点距离就是路上金属片作为终点，用刻度尺量出起点到终点距离就是路 程程s s。（如图所示）（如图所示） 释放小车时，用停表开始

3、计时，车撞击金属片时停释放小车时，用停表开始计时，车撞击金属片时停 止计时，得到时间止计时，得到时间t t。 由由 算出速度。算出速度。 小组讨论小组讨论 展示结果展示结果 t s v 师生总结师生总结 完善方案完善方案 刚才的操作还存在什么问题？刚才的操作还存在什么问题？ 实验要求得到运动到底端和到中点两实验要求得到运动到底端和到中点两 个结果，怎么办？个结果，怎么办？ a.a.要提前做好分工协调（发令员、操作员、要提前做好分工协调（发令员、操作员、 计时员、记录员）。计时员、记录员）。 b.b.每一组数据要多测几次取平均值。每一组数据要多测几次取平均值。 实验要分两大步：金属片卡在底端实验

4、要分两大步：金属片卡在底端 测量完后，再将金属片卡在中部测测量完后，再将金属片卡在中部测 量。每次测量可测三遍以上。量。每次测量可测三遍以上。 分组实验分组实验 测量探究测量探究 实验步骤实验步骤: : A.A.调整斜面装置，保持较小的合适的倾角。调整斜面装置，保持较小的合适的倾角。 B.B.将金属片卡放在底端，小车放在顶端。标好起点，测出小将金属片卡放在底端，小车放在顶端。标好起点，测出小 车将要通过的路程车将要通过的路程s s1 1， ，计入表格。 计入表格。 C.C.释放小车同时用停表计时，到小车撞击金属片时停止计时，释放小车同时用停表计时，到小车撞击金属片时停止计时， 得到时间得到时间

5、t t1 1，记入表格。，记入表格。 D.D.将小车重新放到顶点，重复测量两次，记入表格。将小车重新放到顶点，重复测量两次，记入表格。 E.E.将金属片移到斜面中部，再测量三次路程将金属片移到斜面中部，再测量三次路程s s2 2和时间和时间t t2 2, ,记入记入 表格。表格。 F.F.由测出的数据，依据公式由测出的数据，依据公式 v=s/t v=s/t 算出各个速度，求出平均算出各个速度，求出平均 值，得到结果。值，得到结果。 G. G.整理回收器材。整理回收器材。 记录表格记录表格 路程路程时间时间平均速度平均速度平均值平均值 s1=t11=v11=v v1 1= = t12=v12=

6、t13=v13= s2=t21=v21=v v2 2= = t22=v22= t23=v23= 实验总结实验总结 问题讨论问题讨论 问题问题: :为什么每组得到的两个速度为什么每组得到的两个速度v v1 1， ，v v2 2 不一样大？两者是二倍关系吗？不一样大？两者是二倍关系吗？ 问题问题: :为什么各组之间测量的值差别很为什么各组之间测量的值差别很 大？是误差所致吗？大？是误差所致吗？ 小车越走越快，下半段更快，因此全程速度大小车越走越快，下半段更快，因此全程速度大 于上半段速度，但不是二倍关系（于上半段速度，但不是二倍关系（v v2 2 v v1 122v v2 2）。）。 不是误差原因

7、。一是斜面倾角不同，快慢不一；不是误差原因。一是斜面倾角不同，快慢不一； 二是路程不一致，故得到的速度互不相同。二是路程不一致，故得到的速度互不相同。 实验总结实验总结 问题讨论问题讨论 问题问题: :该实验误差主要来自哪几个面？该实验误差主要来自哪几个面？ 问题问题: :要减小误差，应注意什么？要减小误差，应注意什么？ 一是受工具精度所限；二是测量者反应速度和一是受工具精度所限；二是测量者反应速度和 读数误差；三是装置光滑度不均匀带来误差。读数误差；三是装置光滑度不均匀带来误差。 a.a.安装置时，斜面倾角要小一点，但不能过小，安装置时，斜面倾角要小一点，但不能过小， 过小则小车不动，稍大就

8、会使小车过快，计时不过小则小车不动，稍大就会使小车过快，计时不 准。起止点距离适当大一点好。准。起止点距离适当大一点好。 b.b.测同一组数据时保证起止点相同。测同一组数据时保证起止点相同。 c.c.测时间时释放小车与开始计时要尽量同步。测时间时释放小车与开始计时要尽量同步。 d.d.对刻度尺和停表读数要规范准确。对刻度尺和停表读数要规范准确。 边学边练边学边练 一试身手一试身手 请分析下述哪些是错误的？请分析下述哪些是错误的？ 该实验测出的速度就是小车到达末端碰该实验测出的速度就是小车到达末端碰 金属片时的速度。金属片时的速度。 让小车走得慢一点，路程适当长一点，让小车走得慢一点，路程适当长

9、一点， 则测量的误差可以小一点。则测量的误差可以小一点。 错误错误.平均速度小于末端速度。平均速度小于末端速度。 正确。正确。 边学边练边学边练 一试身手一试身手 请分析下述哪些是错误的？请分析下述哪些是错误的？ 该实验如果测出上半程和下半程速度分别为该实验如果测出上半程和下半程速度分别为v v1 1v v2 2， 则全程的速度是（则全程的速度是（v v1 1+ +v v2 2）/2/2。 该实验如果测出上半段时间和下半段时间的速该实验如果测出上半段时间和下半段时间的速 度分别为度分别为v v1 1v v2 2，则全程的速度是（，则全程的速度是（v v1 1+ +v v2 2）/2/2。 错误

10、。应设出路程错误。应设出路程 s s，表示出时间，表示出时间s/vs/v， 由公式推出结果。由公式推出结果。 2 22 21 21 21 21 vv vv vv v s v s s v 正确正确.可设出可设出时间时间t，表示出，表示出路程路程s s= =vtvt，与上类似，由，与上类似，由 公式推出结果。公式推出结果。 实验拓展实验拓展 问题探究问题探究 （一）利用气垫导轨和红外线计时器改进实验（一）利用气垫导轨和红外线计时器改进实验 1.1.实验器材实验器材： 2.2.实验原理：实验原理：播放视频播放视频 3.3.问题与思考问题与思考 该实验中哪些方面的改进减少了测量误差？该实验中哪些方面的

11、改进减少了测量误差？ 时间可由什么读出？路程对应哪个距离？时间可由什么读出？路程对应哪个距离？ 为减小误差，怎样处理好运动的起点与计时的为减小误差，怎样处理好运动的起点与计时的 起点和终点的关系？起点和终点的关系？ a.a.减小了阻力，运动更均匀了。减小了阻力，运动更均匀了。 b.b.利用红外线计时器，时间测量更准确。利用红外线计时器，时间测量更准确。 c.c.利用轨道上刻度，长度测量更准确。利用轨道上刻度，长度测量更准确。 红外线光电计时器；两个光电门之间距离，红外线光电计时器；两个光电门之间距离， 或两个挡光片之间距离。或两个挡光片之间距离。 每次都让滑块从同一处出发，先后经过的两每次都让

12、滑块从同一处出发，先后经过的两 个光电门作为起点和终点。若一个光电门带个光电门作为起点和终点。若一个光电门带 双挡光片，可随时测各处的速度。双挡光片，可随时测各处的速度。 实验拓展实验拓展 问题探究问题探究 （二）用超声波位移传感器和计算机测量并显示速度（二）用超声波位移传感器和计算机测量并显示速度 1.实验器材：（见课本）实验器材：（见课本） 2.实验原理：（见课本）实验原理：（见课本） （二）用超声波位移传感器和计算机测量并显示速度（二）用超声波位移传感器和计算机测量并显示速度 问题问题1 1：传感器测距离的优点与计算机的作用：传感器测距离的优点与计算机的作用. . 问题问题2 2：想一想

13、，超声波的测距原理在生活当中：想一想，超声波的测距原理在生活当中 有哪些应用方式？有哪些应用方式？ 优点：优点： 位移传感器可自动测出各时刻的距离。位移传感器可自动测出各时刻的距离。 计算机由距离和对应时间信息，算出速度。计算机由距离和对应时间信息，算出速度。 计算机可以直接显示出速度计算机可以直接显示出速度时间图像。时间图像。 常见的有：常见的有： 道路交通限速时，用来测车速。道路交通限速时，用来测车速。 海洋深度测量、鱼群探测等。海洋深度测量、鱼群探测等。 蝙蝠确定前面的障碍物。蝙蝠确定前面的障碍物。 课堂小结课堂小结 一一. .测量测量“斜面上小车运动的平均速度斜面上小车运动的平均速度” 原理与器材；原理与