导学案：1.4 测量平均速度【学生版】

学而优教有方第4节《测量平均速度》导学案【学习目标】1.能用刻度尺测出物体运动的路程，能用停表测出物体通过这段路程所用的时间，根据公式v=s/t计算出物体在这段时间内运动的平均速度。2.了解用位置传感器测量速度的方法。【学习重点】测量平均速度。【学习难点】时间的测量。【自主预习】阅读教材，完成以下问题：1．使用刻度尺测量长度时，都要首先了解它的，读数时，一定要有一位值。2.使用停表：=1\*GB3①停表的使用：第一次按动——，长短指针开始转动；第二次按动——，长短指针暂时停止转动；第三次按动——，长短指针迅速回到零点。3．停表的读数：示数=小表盘示数（）+大表盘示数（）（括号内填写单位）若小表盘分针不过半，按照s读数；若小表盘分针过半，按照s读数。4.测量小车的平均速度，实验原理是；测量的物理量是和；需要的测量器材是和。【合作探究】探究一：实验——测量物体运动的平均速度想想议议：测量小车的平均速度，实验原理是什么？需要测量哪些物理量？需要哪些测量仪器？【归纳】1.实验原理：2.需要测量的物理量：和。3.实验器材：斜面、木块、小车、、、金属挡板等。停表停表4．实验装置图如图1所示：图1图1想一想，你能说出各个器材的作用吗？进行讨论，并完成填空。5.实验器材的作用①斜面的作用：使小车获得动力，能够。②刻度尺的作用：测量小车通过的。使用刻度尺前要观察刻度尺的、和，使用时要“会放”、“会读”、“会记”。③停表的作用：测量小车运动的，会读停表的示数：示数=小表盘示数（min）+大表盘示数（s），根据小表盘分针是否过半加30s。④金属片的作用：让小车停止运动，便于测量。搭建斜面时，斜面的坡度既不能太小也不能太大，为什么？6.实验注意事项：①搭建斜面时，坡度不能太小也不能太大。斜面的坡度太小，小车可能达不到；斜面的坡度太大，小车运动的速度大，所用短，导致测量难度大、实验误差大。②实验过程中，斜面的倾斜程度不能变。探究二：进行实验1.测量全程平均速度图图2如图2所示，将小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端。用刻度尺测出小车通过的路程s1，同时用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击的时间t1，把数据记入下表中。利用公式v1=s1/t1算出小车通过斜面全程的平均速度v1。2.测量上半段的平均速度图3图3如图3所示，将金属片移至斜面的，测出小车到金属片的距离s2；同时测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段s2所用的时间t2，把数据记入下表中。利用公式v2=s2/t2算出小车通过上半段路程的平均速度v2。3.计算下半段的平均速度想一想，怎样得到下半段的平均速度？我们可以通过计算得到小车在下半段的平均速度。方法是：根据前面的两次实验，可计算出小车通过下半段的路程：s3=；计算出通过下半段路程所用时间：t3=；根据公式v3＝eq\f(s3,t3)算出小车通过下半段的平均速度v3。【分组实验】①做好小组内人员的分工，一位同学操作小车，一位同学操作停表，一位同学记录数据，要分工明确，并协调好。②在正式实验前，先练习用停表计时，方法是：先将小车放于斜面顶端，将金属片置于斜面底端，并开始倒计时：“3、2、1”，读到“1”时操作小车的同学释放小车，负责计时的同学同时启动停表计时，当听到小车撞击金属片的声音时，立即按下停表，并报出数值。应让学生练习几次，熟练以后会使测量的结果更准确些。探究三：分析与论证1.实验数据处理。计算出全程、上半段、下半段的平均速度。路段路程运动时间平均速度全程s1＝90cmt1＝2sv1＝m/s上半段s2＝35cmt2＝1.7sv2＝m/s下半段s3＝cmt3＝sv3＝m/s根据计算结果初步得出：上半段的平均速度最，下半段的平均速度最，全程的平均速度处在两者之间。2.分析数据，归纳实验结论：①小车沿斜面下滑做直线运动（匀速/加速）。②各段路程的平均速度（相等/不相等）。所以讲平均速度或计算平均速度时，必须强调是物体在哪一段内或哪一段中的平均速度。3.实验中什么环节容易出现误差？测量平均速度的实验，难点是小车运动时间的测量。特别是计时结束要以听到撞击声为准，即听到声音的同时停止计时，该操作难度较大，计时会存在误差。另外开始时，小车开始下滑与停表的启动可能不同步，也会存在误差。4.你的数据和其他同学相同吗?为什么?各组实验数据不一定相等，因为斜面的不一定相同，小车运动的速度会不同；还有测量中会有误差，也会导致实验结果不同。【练一练】小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图4的实验装置：小车从带刻度（分度值为1cm）的斜面顶端由静止下滑，图中的数字方框是小车到达A、B、C三处时电子表的显示。图图4（1）该实验是根据公式进行测量的．（2）实验中为了方便计时，应使斜面坡度较（选填“大”或“小”）．（3）根据信息回答：SAB＝cm，tBC＝s，vAC＝m/s．探究四：拓展性实验：用位置传感器测量物体的速度【理解测速原理】如图5所示，位置传感器B利用超声波可以测出不同时刻小车A与它的。这样计算机就可以算出运动的小车在不同位置时的。计算机把在不同时间测出的运动物体的速度显示在屏幕上（横轴为时间，纵轴为速度），我们就可以直观地看出物体的速度是增大的、减小的还是不变的。图图5【尝试实验】1．测量小车在斜面上运动的速度。2．测量一位同学行走的速度变化情况。将位置传感器B放置在合适的位置，该同学面对传感器B，前后行走，在计算机屏幕上观察行走速度的变化情况。3.传感器测距离配合计算机测速的优点：①位移传感器可自动测出各时刻的；②计算机可以根据距离和对应时间信息，自动算出；③计算机可以直接显示出图像。探究五：超声波测距阅读课本P24“科学世界——超声波测距”，了解测距的原理。超声波测距原理如图6所示，发射器向某一方向（障碍物）发射超声波，在发射的同时开始计时，超声波传播时碰到障碍物会被反射，接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间t，超声波在空气中的传播速度v，仪器自动计算出发射点与障碍物之间的距离：S=。如果障碍物质是运动的物体，超声波测量仪还可以测出物体移动的。图图6【精讲点拨】1．该实验成功的关键是时间的测量。小车开始运动的同时开始计时，小车撞金属片的同时停止计时。正式实验之前应该多练习几次，熟练之后会使测量数据更准确。2．做变速运动的同一物体，在各段路程的平均速度并不相等，平均速度描述的是做变速运动的物体在s这段路程或在t这段时间内的平均快慢程度。求解物体通过某段路程的平均速度时，一定要用物体通过的这段路程除以通过这段路程所用的时间。【归纳整理】测量平均速度测量平均速度①实验目的：用刻度尺和停表测量小车的平均速度②实验原理：v=s/t③实验器材：斜面、木块、小车、停表、刻度尺、金属片⑤实验结论：小车在各段的平均速度不相等，沿斜面下滑速度越来越大。④实验步骤：测量上半段的平均速度；测量全程的平均速度；计算下半段的平均速度。【课堂练习】1.在测量平均速度的实验中，应该用______测量小车通过的路程s，用____测量小车运动的时间t，通过公式_______求出平均速度v。2.在用下图7的方法测量平均速度的实验中，小车两次运动的平均速度v1、v2不一样，你认为可能的原因是什么?请简要列出两条可能的原因。图7图73.在“测量平均速度的实验中”，实验中如果测出上半程和下半程速度分别为v1、v2，则全程的平均速度是____________。4.一物体作直线运动，全程50m，通过前一半路程用了4s，通过后一半路程用了6s，则该物体在全程中的平均速度为（）A.10m/sB.6.25m/sC.5m/sD.4.17m/s5．在测量平均速度的实验中，下列说法正确的是（）A．测量小车下半程的平均速度时，要让小车从斜面中点由静止下滑B．当启动停表后再把小车放开，观察到它撞击金属片时立即停止，读出的就是小车运动所用的时间C．小车在全程的平均速度不等于上半程的平均速度和下半程的平均速度的平均值D．用刻度尺测出的斜面长就是小车通过的路程6.在“测量平均速度实验”中，斜面应保持很小的坡度，