测量物体运动的速度 知识讲解
物理实验测量速度的方法
物理实验测量速度的方法速度是物理学中一个重要的概念,用于描述物体在单位时间内变化的位置。
准确测量速度对于研究物体的运动特性以及推导公式、探索规律等方面都具有重要意义。
在物理实验中,有多种方法可以用来测量速度,下面将介绍几种常见的方法及其原理。
一、位移和时间法位移和时间法是一种常用的测量速度的方法。
它的原理很简单,只需要测量物体在一段时间内的位移,并与该时间段相除,即可得到平均速度。
这种方法适用于测量匀速运动的速度。
实验步骤:1. 准备一个直线轨道,并在轨道上选择两个固定的位置点A和B。
2. 将测量物体放置在A点,并记录下开始时刻的时间t1。
3. 启动计时器,让物体沿轨道运动到B点,并记录下到达B点时的时间t2。
4. 计算位移Δx = AB的距离。
5. 计算速度v = Δx / (t2 - t1)。
二、利用弹射法测速弹射法是一种精确测量速度的方法,可以用于测量较高速度的物体。
它基于牛顿第二定律的原理,即物体受到的作用力与加速度成正比。
实验步骤:1. 准备一个弹射器,以及一些小球。
2. 将小球放入弹射器中,并将弹射器调整成适当的角度。
3. 发射小球,并同时计时。
4. 测量小球击中目标的距离x。
5. 根据牛顿第二定律 F = ma,将小球的重力和弹射器对小球的推力进行分析,可以得到速度v = sqrt(2gx)。
三、用光栅法测速光栅法是一种利用光的衍射原理测量速度的方法。
它可以精确测量物体的瞬时速度,适用于快速变化的运动。
实验步骤:1. 准备一个光栅和一个高速相机。
2. 将光栅放置在实验区域中,确保物体经过光栅时能够造成明显的光强变化。
3. 使用高速相机拍摄光栅运动的过程。
4. 根据光栅上的条纹变化和相机拍摄的时间间隔,可以测量出物体通过光栅的时间。
5. 根据光栅的空间周期和通过光栅的时间,可以计算出物体的瞬时速度。
总结:以上介绍了三种常见的物理实验测量速度的方法,分别是位移和时间法、弹射法和光栅法。
《测量物体运动的速》速度怎么测
《测量物体运动的速》速度怎么测《测量物体运动的速度》在我们的日常生活和科学研究中,经常需要知道物体运动的速度。
那么,速度到底怎么测呢?这其实是一个有趣且实用的问题。
首先,让我们来明确一下速度的概念。
速度是描述物体运动快慢的物理量,它等于物体在单位时间内移动的距离。
如果一个物体在 1 秒钟内移动了 1 米,那么它的速度就是 1 米/秒。
测量速度的方法有很多种,这取决于物体的运动形式和我们所具备的条件。
对于直线运动的物体,如果其运动速度是恒定不变的,我们可以使用简单的距离和时间测量来计算速度。
比如说,我们想知道一辆汽车在一段直路上的行驶速度。
可以在这段路的起点和终点分别做上标记,然后用一个秒表记录汽车从起点到终点所用的时间。
假设这段路的长度是 100 米,汽车通过这段路用了 10 秒,那么汽车的速度就是 100÷10 = 10 米/秒。
但在实际情况中,很多物体的运动速度并不是恒定的,而是不断变化的。
这时候,我们就需要更复杂的测量方法。
一种常见的方法是使用打点计时器。
打点计时器可以在纸带或胶片上每隔一定的时间间隔打下一个点。
通过测量相邻两个点之间的距离,并知道打点的时间间隔,就可以计算出物体在不同时刻的速度。
比如,相邻两个点之间的距离分别是 2 厘米、25 厘米、3 厘米,而打点的时间间隔是 002 秒,那么在这几个时间段内,物体的平均速度分别是2÷002 = 100 厘米/秒、25÷002 = 125 厘米/秒、3÷002 = 150 厘米/秒。
如果我们想要更精确地测量物体在某一时刻的瞬时速度,就可以利用光电门。
光电门是由一个发光装置和一个接收装置组成的。
当物体通过光电门时,会挡住光线,从而记录下物体通过的时间。
由于光电门的测量时间非常短,所以可以近似地认为测量到的速度就是瞬时速度。
在现代科技中,还有很多更先进的测量速度的方法和工具。
比如,利用卫星定位系统(GPS)来测量车辆或船舶的速度。
教科版八年级物理测量物体的运动速度
速度 (符号: v)
❖表示的物理意义:表示运动的快慢的物理量
❖定义:物体在单位时间内通过的路程
❖公式:速度= —路时—程间—
v s t
s----路程-----米(m) t----时间-----秒(s) v----速度-----米每秒(m/s)
❖单位:在国际单位制中为米/秒(m/s或m·s-1)
常用单位:千米每小时( km/h或km·h-1)
单位转换
3600 m
1m/s=__3_6_0_0__s__
= _3_._6_km/h
1000 m
1
1km/h=__3_6_0_0__s_ = _3_._6_m/s
三、测量物体运动的速度
匀速直线运动:
物体沿着直线做快慢不变的运动运动叫做匀速直
线运动。
其重要特征是快慢不变和运动路线是直线即方向不变; 运动的快慢不变即在任何相等的时间内通过的路程都 相等。两者缺一不可。简而言之,匀速直线运动是运 动状态不变化的运动,是最简单也是最理想的一种机 械运动。
测量物体运动的速度
我们昨天一起学习了那些知识
机械运动 参照物 运动和静止的相对性 速度
一.比较物体运动快慢的方法:
1.相同时间比路程 2.相同路程比时间
二.运动快慢的比较
例:运动员用10s跑了100m,汽车在2h内行驶 了72km,那运动员和汽车哪个快呢?
❖ 总结:
当所走的路程,所用的时间都不一样时,用 单位时间内的路程来比较(统一标准)。
谢谢!!
平均速度:如果只做粗略的研究,可以利用 v s 来
t
计算,这样算出来的速度叫做平均速度。
注:讲平均速度时,必须指明是某 段时间或某段路程内的平均速度。
速度是怎么测量的
速度是怎么测量的速度是描述物体运动快慢的物理量之一,它可以通过测量物体在单位时间内所走过的距离来确定。
本文将介绍几种常见的速度测量方法,包括平均速度、瞬时速度和相对速度。
同时,还将探讨一些与速度测量相关的注意事项和实际应用。
一、平均速度平均速度是指物体在某段时间内移动的总距离与该时间段的总时长之比。
对于匀速直线运动的物体来说,平均速度可以通过简单的计算得出。
设物体在时间t1内移动了距离s1,在时间t2内移动了距离s2,则平均速度V可以用以下公式表示:V = (s2 - s1) / (t2 - t1)平均速度的单位通常是米每秒 (m/s) 或千米每小时 (km/h)。
二、瞬时速度瞬时速度是指物体在某一瞬间的速度,即物体在某个瞬间的短时间内所移动的距离与该时间段的时长之比。
在计算瞬时速度时,需要将时间间隔缩小到无限小,即取极限。
瞬时速度可以用以下公式表示:V = lim(t->0) Δs / Δt其中Δs表示物体移动的微小位移,Δt表示时间的微小变化。
三、相对速度相对速度是指两个物体之间的速度差,即一个物体相对于另一个物体的速度。
当两个物体在同一参考系中运动时,相对速度的计算较为简单;然而,当两个物体在不同参考系中运动时,需要考虑相对运动的方向和速度。
为了计算相对速度,可以用以下公式:Vr = V1 - V2其中Vr表示相对速度,V1表示物体1的速度,V2表示物体2的速度。
注意事项和实际应用在实际应用中,速度测量需要考虑一些因素,如测量仪器的精确度、环境条件的影响等。
为了准确测量速度,常用的方法包括使用测速仪器(如雷达测速仪)和观察运动物体的位置变化。
除了物理学领域,速度的概念在其他领域也有广泛应用。
例如,在交通管理中,测速仪器被用于测量车辆的速度,以便对违规驾驶进行监督和管理。
在运动员训练中,测定运动员的速度可以帮助教练员制定合理的训练计划。
此外,无人机、电动车等技术的发展也促进了对速度测量方法的不断探索和改进。
测量物体的位移和速度
测量物体的位移和速度物体的位移和速度是物理学中重要的概念,在很多领域都有广泛的应用。
测量物体的位移和速度可以帮助我们更好地理解物体的运动规律,并为科学研究和工程实践提供有力支持。
本文将介绍一些常见的物体位移和速度测量方法,并讨论它们的原理和应用。
一、位移的测量方法1. 直尺法直尺法是测量物体位移最简单常用的方法之一。
它适用于物体的直线运动,并假设物体在运动过程中保持直线运动路径。
测量时,只需将直尺与物体的参考位置和末位置对齐,读取直尺上的位移数值即可得到物体的位移量。
然而,直尺法对于曲线运动或运动过程中的方向变化无法准确测量,因此在一些复杂情况下并不适用。
2. 高精度测距仪法高精度测距仪是一种利用电子测量技术测量物体位移的设备,具有高精度和灵活性的特点。
它可通过测量物体运动过程中的时间和速度来计算位移。
一种常用的高精度测距仪是激光测距仪,它利用激光束测量物体与测距仪之间的距离。
该方法适用于较长距离的位移测量,且可以实时测量运动物体的位移变化。
3. 光电测量法光电测量法常用于测量物体的短距离位移。
它利用光电编码器或光电门等装置,通过测量光源被物体遮挡的时间来计算位移。
该方法具有快速、精确的特点,广泛应用于机械加工、自动控制等领域。
二、速度的测量方法1. 平均速度法平均速度法是一种简单易行的测量物体速度的方法。
它通过测量物体在一段时间内的位移与时间的比值来计算速度。
公式为:速度=位移/时间。
然而,平均速度法只能得到物体在整个时间段内的平均速度,无法反映物体速度变化的细节。
2. 瞬时速度法瞬时速度法是一种能够准确测量物体速度变化的方法。
它通过测量物体在某一瞬间的位移与时间的比值来计算速度。
对于直线运动,可以通过微分法求得瞬时速度的导数形式。
对于曲线运动,需采用微元法进行计算。
瞬时速度法在研究物体运动规律和分析速度变化时具有重要应用价值。
3. 高速摄影法高速摄影法是一种通过连续拍摄物体运动图像来测量物体速度的方法。
速度计原理
速度计原理速度计是一种测量物体运动速度的仪器,它利用了物体的运动特性和一些基本原理来进行测量。
下面将详细解释与速度计原理相关的基本原理。
1.运动学基本原理速度计的工作基于运动学中的一些基本原理。
在物理学中,运动学是研究物体运动的分支,其中包括了描述物体位置、速度和加速度等概念。
对于一个匀速直线运动的物体来说,其速度是恒定不变的。
2.测量距离为了测量一个物体的速度,首先需要测量它在单位时间内所移动的距离。
常见的测距方法有两种:时间差法和空间差法。
•时间差法:这种方法通过记录一个物体从起点到终点所经过的时间来计算其平均速度。
可以使用计时器、秒表或其他计时设备来准确地记录时间。
•空间差法:这种方法通过测量一个物体在一段时间内所移动过的距离来计算其平均速度。
可以使用标尺、测距仪或其他长度测量工具来准确地测量距离。
3.时间测量在速度计中,时间的测量非常重要。
准确地测量物体运动所经过的时间可以帮助我们计算出其速度。
常见的时间测量方法有两种:机械计时法和电子计时法。
•机械计时法:这种方法使用了一些机械装置,如钟摆、滚珠、齿轮等来记录时间。
当物体通过一个触发器时,这些装置开始运动,并且在物体到达终点时停止运动。
通过记录装置运动的时间可以得到物体所经过的时间。
•电子计时法:这种方法使用了电子设备来记录时间。
常见的电子计时器包括秒表、定时器、计数器等。
当物体通过一个传感器或开关时,电子设备开始计时,并且在物体到达终点时停止计时。
4.速度计原理基于以上原理,可以设计出各种不同类型的速度计来测量不同场景中的速度。
•瞬间速度计:瞬间速度是指某一刻物体所具有的即时速度。
为了测量瞬间速度,可以使用高精度的传感器或摄像设备来捕捉物体位置和时间信息,并根据位置和时间之间的关系来计算瞬间速度。
•平均速度计:平均速度是指物体在一段时间内的平均速度。
为了测量平均速度,可以使用计时器和测距仪来记录物体经过的时间和距离,并根据距离和时间之间的关系来计算平均速度。
初中物理教科版八年级上册 测量物体运动的速度 课件
大小与物体的路程和时间无关。
感悟新知
知识拓展:
知2-讲
匀速直线运动的图像:
① s-t 图像:横坐标表示时间,纵坐标表示路程,图像表示
物体运动的路程 时间变化的规律。( 图 3 )
② v-t 图像:横坐标表示时间,纵坐标表示速度,图像表示
物体运动的速度 时间变化的规律。( 图 4)
知2-导
1.在物理学中,一个物体沿着直线运动,在任意相同时间内,
通过的路程始终相等,这样的运动叫做匀速直线运动。
2.匀速直线运动是最简单的运动,是速度不变的运动。
感悟新知
知2-讲
3.匀速直线运动的速度计算公式 v= ,
推导公式:路程 s=vt,时间 t=
。Байду номын сангаас
4.在匀速直线运动中,任意时刻、任意位置的速度都是相同
0.5 m/s。
0.2 m/s; vBC=_____
______s;v
1
AB=______
感悟新知
知4-练
(4)由实验可以看出,小车在下滑过程中速度越来
大
越______,是在做__________
变速直线 运动。
(5)实验前必须学会熟练使用电子停表,如果让小
车过了 A 点后才开始计时,则会使所测 AC 段的平均
路程, t 一定是物体通过路程 s 所用的时间,包括物体在
运动过程中间歇的时间。
感悟新知
知3-讲
特别提醒:
平均速度与速度的平均值:
平均速度:平均速度描述的是物体在某段时间内运
动的平均快慢程度,应根据公式 v= ,用总路程除以总
教科版物理八年级上册教案:2.3测量物体的运动速度(1)
教案:2.3 测量物体的运动速度(1)一、教学内容1. 速度的概念:引导学生理解速度是表示物体运动快慢的物理量,等于物体运动的位移与时间的比值。
2. 速度的计算公式:掌握速度的计算公式v=s/t,其中v表示速度,s表示位移,t表示时间。
3. 速度单位:了解速度的国际单位是米每秒(m/s),以及常用的千米每小时(km/h)。
4. 实例分析:通过实例分析,让学生理解速度在实际生活中的应用,以及如何根据速度公式进行计算。
二、教学目标1. 让学生理解速度的概念,掌握速度的计算公式及单位。
2. 培养学生运用速度公式解决实际问题的能力。
3. 激发学生对物理学科的兴趣,培养学生的观察能力、思考能力和动手能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点:速度公式的灵活运用,以及如何将实际问题转化为速度公式的计算问题。
2. 教学重点:速度的概念、速度的计算公式及单位。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具:课本、练习册、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入:让学生举例说明生活中常见的运动速度,如汽车、自行车、跑步等。
2. 讲解速度的概念:解释速度是表示物体运动快慢的物理量,等于物体运动的位移与时间的比值。
3. 讲解速度的计算公式:v=s/t,其中v表示速度,s表示位移,t表示时间。
4. 讲解速度单位:米每秒(m/s)和千米每小时(km/h)。
5. 实例分析:分析生活中常见的运动速度,如汽车行驶的速度、跑步的速度等,并运用速度公式进行计算。
6. 随堂练习:布置一些有关速度计算的练习题,让学生独立完成。
7. 板书设计:速度的概念:速度是表示物体运动快慢的物理量,等于物体运动的位移与时间的比值。
速度的计算公式:v=s/t速度单位:米每秒(m/s)、千米每小时(km/h)8. 作业设计:题目1:一辆汽车行驶了200米,用时10秒,求这辆汽车的速度。
答案:v=s/t=200m/10s=20m/s题目2:一辆自行车行驶了10千米,用时30分钟,求这辆自行车的速度。
物理实验测量速度
物理实验测量速度引言:速度是描述物体运动快慢的物理量,是物体在单位时间内移动的距离。
测量速度是物理实验的重要内容之一,它能帮助我们研究物体的运动规律,深入理解运动的本质。
本文将介绍几种常见的测量速度的实验方法,让我们一起探究物理实验中的测速奥秘。
一、测量直线运动速度1. 通过测定位移和时间得到平均速度:直线运动是指物体在沿着一条直线运动的过程,最简单的实验测量方法是通过测定物体的位移和所花时间来计算平均速度。
具体步骤如下:a) 首先,选择一条直线运动的物体,例如使用物理实验中常见的小车。
b) 将计时器复位,将小车放在起点,并开始计时。
c) 当小车到达终点时,停止计时器,记录下所用的时间。
d) 通过实验室中的尺子测量起点和终点之间的距离,得到位移的数值。
e) 根据公式速度=位移/时间,得到小车的平均速度。
这种实验方法简单易行,能直观地帮助我们理解速度的概念。
同时,我们还可以通过改变小车的质量、施加推力等条件,研究速度与这些因素之间的关系。
2. 利用光门计测量瞬时速度:上述方法获得的是平均速度,而对于一些运动较快的物体,我们可能需要更精确的测量方式。
这时,我们可以利用光门计来测量速度。
光门计是一种基于光电原理的仪器,由发光二极管和光敏电阻组成。
当物体通过光门时,会阻挡光线,从而引起光敏电阻的电阻值变化。
我们可以根据这个原理设计实验:a) 将光门计固定在直线运动的轨道上。
b) 设置好发射光源和接收器的位置。
c) 让物体从光门计的上方通过,观察光敏电阻的电阻值的变化。
d) 根据变化的时间和实验中设定的长度,我们可以计算出物体通过光门计的速度。
利用光门计测速,我们可以得到物体通过光门的瞬时速度。
通过对不同速度、不同位置的测量,我们可以研究运动的速度变化规律,深入理解运动的加速度等概念。
二、测量圆周运动速度在物理实验中,我们也经常需要测量圆周运动的速度。
圆周运动中的速度常常用角度速度来表示,表示物体在单位时间内转过的角度。
教科物理八年级上册第二章3.测量物体运动的速度(共19张PPT)
一、比较物体运动快慢的方法:
1.相同距离比时间 2.相同时间比距离
1.相同距离比时间 2.相同时间比距离
时间不同距离也不等怎样来 比较物体运动的快慢呢?
读:米每秒
1km/h和1m/s谁大?
60
60
3600
观察甲乙两小球的运动有什么不同?
甲
乙
(1)匀速直线运动的特点: 1、是运动状态不变的运动,是最简单的机械运动。 2、在整个运动过程中,物体的运动方向和快慢都
公式: v s t
单位:m/s、km/h,换算关系:1m/s=3.6km/h
匀速直线运动:运动快慢不不变的运动 运动形式
变速运动:速度快慢不断变化的运动
平均速度:平均运动程度快慢
们 的 脸 上 庄 严而肃 穆。最 后,大家 集体拍 照留念 ,走出了 “烈士 陵园” 。 这 次 活 动 对 我们小 学生来 说意义 是重大 的,它强 烈地提 醒着我 们,今天的幸福生活是 来 之 不 易 的 ,是革命 先辈用 热血、 生命创 造的,我 们一定 要好好 珍惜。缅怀革命先烈
,珍 惜 今 天 我 们的美 好生活 。展望 明天,我 们一定 会使祖 国的未 来更加 辉煌!
保持不变。 3、在任何一时刻和任何一段路程内,速度都是相
等的。
(2)图像法描述匀速直线运动
v/(m.s-1)
s/m
25 15
5 0 1 2 3 4 ຫໍສະໝຸດ t/s在v-t图中是水平直线
5 3 1 0 1 2 3 4 5 t/s
在s-t图中是斜线
小结:
速度
物理意义:描述物体运动的快慢的物理量
定义:速度等于路程与时间之比
XX祭 扫 烈 士 墓 活动 总结范 文 今 年 的 清 明 节,好像 比往年 要与众 不同,我 们以一 种新的 姿态、 新的行动来迎接了今
速度的测量知识点
速度的测量知识点一、速度测量的基本概念。
1. 速度的定义。
- 速度是表示物体运动快慢的物理量。
在物理学中,把路程与时间之比叫做速度。
如果用v表示速度,s表示路程,t表示时间,那么速度的计算公式为v = (s)/(t)。
- 速度的单位:在国际单位制中,速度的基本单位是米每秒,符号是m/s;常用单位还有千米每小时,符号是km/h。
1m/s = 3.6km/h。
2. 测量速度的原理。
- 根据速度的计算公式v=(s)/(t),要测量速度就需要测量路程s和时间t。
二、测量工具及方法。
1. 测量路程的工具及方法。
- 工具:- 对于较短的路程,可以使用刻度尺。
刻度尺的使用要注意量程、分度值和零刻度线。
例如,测量物体在水平桌面上运动的距离,若距离较短,可以选择合适的刻度尺,如量程为1m、分度值为1cm的刻度尺。
- 对于较长的路程,例如汽车行驶的路程,可以使用汽车的里程表。
里程表能够自动记录汽车行驶的里程数。
- 方法:- 用刻度尺测量时,要使刻度尺的刻度线紧贴被测物体,读数时视线要与刻度线垂直。
如果测量的是曲线的长度,可以采用化曲为直的方法,例如用一根不可伸长的细线与曲线重合,然后测量细线的长度。
2. 测量时间的工具及方法。
- 工具:- 实验室中常用停表(秒表)来测量时间。
停表分为机械停表和电子停表。
机械停表的大表盘以秒为单位,小表盘以分钟为单位;电子停表能直接显示时间,读数比较方便。
- 在日常生活中,也可以利用时钟、手表等测量时间,但这些工具的精度相对较低。
- 方法:- 使用停表时,要先进行归零操作。
对于机械停表,按动启动按钮开始计时,再按动停止按钮停止计时,然后读取时间。
读取机械停表的示数时,要分别读出小表盘和大表盘的示数并相加。
电子停表则直接读取显示的时间数值。
三、速度测量的实验。
1. 测量小车在斜面上运动的平均速度实验。
- 实验器材:斜面、小车、刻度尺、停表、金属片。
- 实验步骤:- 把斜面一端垫高,形成一个斜面,使小车能够在斜面上自由下滑。
专题二实验测量物体运动的平均速度(原卷版)
专题二实验:测量物体运动的平均速度——精剖细解复习讲义知识点1:测量平均速度【实验原理】平均速度是指在某段时间内,物体运动的位移,与所用时间的比值,反映的是某段路程中物体运动的平均快慢,用 v表示平均速度,用s表示路程,用t表示时间,则平均速度的公式是:v̅=s 总t 总【实验器材】长木板、小木块、小车、刻度尺、停表、金属片挡板【实验装置图】【实验步骤】①把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1,把s1和后面测得的数据填入下表中。
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,利用速度公式公式算出小车通过斜面全程的平均速度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。
【实验数据】【实验注意事项】调整斜面的高度适中,使小车刚好从斜面上滑下,不能太快。
小车的前端对齐起始线,静止释放。
计时开始与小车释放应该是同时,发生碰撞时马上停表。
【实验误差】上半段路程和下半段路程分得不等。
计时不准确。
刻度尺读数不准确。
斜面保持很小的坡度的原因:方便测量时间。
坡度大了会导致物体移动过快,所测量的时间偏小。
提前计时或者延后计时,得出的平均速度与正常操作的区别:提前计时偏大;延后计时偏小。
考虑刻度尺的热胀冷缩,那么得出的平均速度与正常操作的区别:尺子受热膨胀后,两刻度之间的距离(分度值)会变大,但读数还是按照原来的来读,因此会导致测量(读数)的s偏小。
尺子遇冷缩短则测量的s偏大。
【扩展性实验】如图下图所示,有一可在斜面上自由移动的小车和固定在斜面一端的位置传感器。
位置传感器可利用超声波可以测出不同时刻小车与它的距离,这样计算机就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。
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。
第四节 测量:物体运动的速度 沪科版物理八年级上册
第四节 测量:物体运动的速度
第一章 运动的世界
公路上有许多速度监测设备,其中一种测速设备采用的是区间测速的方法(如图),即通过测算车辆在两个监测点之间的平均速度,判断车辆在该路段是否超速。这种测速设备是如何测算出车辆的平均速度的?
1.能完成“测量物体运动的速度”的实验,能正确使用刻度尺、秒表获取实验数据,并算出物体运动的速度,能完成实验报告.2.能用证据支持或否定自己的观点.
测量物体运动的平均速度
测量物体运动的平均速度,得出小车从斜面滑下的运动情况。
实验目的:
猜想:
小车在斜面上做加速运动。
实验原理:
设计实验:
我们可以通过测量什么得出平均速度?分别需要什么工具?
大家的反应速度有快有慢,如何保证释放小车时同步计时,到达底部时结束计时呢?
实验器材有哪些,实验装置该如何设计?
C
时间(s)
平均速度(m/s)
全程
s1=
t1=
v1=
前半程
s2=
t2=
v2=
后半程
s3=
t3=
v3=
实验记录:
实验结论:
小车在斜面上做加速运动。
ห้องสมุดไป่ตู้ 交流与评估
1.为什么斜面的坡度不能太小也不能太大?
斜面的坡度过小,小车达不到底部;斜面的坡度过大,记录时间不准确,导致实验误差大。
3.实验中什么环节容易出现误差?
便于测量时间和让小车停止运动。
时间记录与小车开始下滑可能不同步会存在误差;小车撞击金属片时,停止计时可能会存在误差。
2.金属片的作用是什么?
如图所示,当小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,当小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。测量过程中的主要步骤:①用刻度尺测出两光电传感器之间的距离L;②读出光电传感器上的时间t;③利用速度公式计算。 汽车的速度v的表达式:v=L/t。
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测量物体运动的速度
责编:武霞
【学习目标】
1.知道匀速直线运动的概念;能理解变速运动的平均速度;
2.掌握用停表和刻度尺正确地测量时间、距离;
3.会算平均速度,加深对平均速度的理解;
4.体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程。
【要点梳理】
要点一、匀速直线运动
一个物体沿着直线运动,在任意相同时间内,通过的路程始终相等,这样的运动叫做匀速直线运动。
要点诠释:
1、匀速直线运动的特点:
①匀速直线运动是运动状态不变的运动,是最简单的机械运动。
②在整个运动过程中,物体的运动方向和运动快慢都保持不变。
③在任意一段相等的时间内和任意一段路程内速度都是相等的。
2、做匀速直线运动的物体,其速度的大小可以由v=s/t来计算,但速度的大小与s、t无关。
要点二、平均速度
1、如果测出了物体运动的距离s和通过这段距离所用的时间t,就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。
2、平均速度的计算:
s v
t =
要点诠释:
1、生活中变速运动比较常见,我们所说的速度,多数情况下指的是平均速度。
2、平均速度表示运动物体通过某段路程(或某一段时间内)的平均快慢程度。
要点三、平均速度的测量
1、实验器材:斜面、小车、停表、刻度尺
2、实验原理:
s v
t =
3、实验过程:
(1)使斜面保持很小的坡度;
(2)把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面的底端,测量小车要通过的路程S;(3)测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t;
(4)根据公式:
s
v
t
=算出平均速度;
(5)将金属片移至斜面的中点,再次测量小车到金属片的距离,小车从斜面的顶端滑下,撞到金属片的时间。
然后算出小车通过上半段路程时的平均速度。
4、表格:
路程运动时间平均速度
1、要使斜面保持较小的斜度,这样小车加速下滑的速度较慢方便计时。
2、小车从斜面滑下时,一定要做直线运动,否则测量的路程比实际路程要小,影响实验结果。
要点四、用图象描述物体的运动
图像法是描述各物理量之间的关系的有效手段,在物理学里经常用到。
要点诠释:
1、s-t图象:用横坐标表示时间t,纵坐标表示路程s,就得到了物体运动的s-t图象,如下图(1)所示是匀速直线运动的s-t图象。
2、v-t图象:用横坐标表示时间t,用纵坐标表示速度v,就得到了物体运动的v-t图象,如下图(2)所示是匀速直线运动的v-t图象。
【典型例题】
类型一、匀速直线运动、平均速度
1.(2016•自贡中考)(多选)如图所示的图象中,描述的是同一种运动形式的是()
【思路点拨】匀速直线运动的特点的图象有两种表示方法:s-t图象和v-t图象。
一定要分清楚其本质的不同。
【答案】BC
【解析】如果是s-t图象,则横轴表示时间,纵轴表示距离,因速度不变,s与t成正比,所以图象是过点O的射线,如图C;如果是v-t图象,则横轴表示时间,纵轴表示速度,因速度不变,所以图象是平行于横轴的射线,如图B。
故选BC。
【总结升华】题考查匀速直线运动的特点如何通过图象来表示。
图象能很直接的反应物体的运动规律,对于图象题,首先看清两个坐标轴所表示的物理量,再顺着图象看随横坐标轴变化,纵坐标轴如何变化,找到物体的运动规律。
2. (2015春•涪陵区校级月考)小明在班上给同学们讲了新的“龟兔赛跑”故事:乌龟和兔子由起点出发后,兔子很快把乌龟落在后面.它看到乌龟跑的太慢了,就在半途的一棵树下睡了一觉,醒来时发现乌龟离终点很近了,兔子急忙去追,结果他们同时到达终点.在小明讲的这个故事中,关于乌龟和兔子运动的说法正确的是( )
A .在整个运动过程中,乌龟和兔子的平均速度相等
B .在整个运动过程中,兔子的平均速度要大于乌龟的平均速度
C .在整个运动过程中,兔子始终比乌龟跑得快
D .在兔子睡醒之后追赶乌龟的那一段时间里,兔子的平均速度等于乌龟的平均速度
【答案】A
【解析】AB 、已知乌龟和兔子同时出发,同时到达终点,说明它们通过的路程和所用时间相同,由速度公式 可知,它们全程的平均速度相同。
选项A 正确,选项B 错误;C 、在兔子睡觉的过程中,兔子的速度为0,而乌龟仍然在运动,此过程兔子静止,乌龟有速度.选项C 错误;D 、乌龟离终点很近了,兔子急忙去追,结果它们同时到达终点,说明它们的时间相同,但兔子通过的路程大,由速度公式可知,兔子的平均速度大于乌龟。
选项D 错误。
故选A 。
【总结升华】题考查了平均速度和比较物体运动快慢的方法。
在时间相同的情况下比较运动路程的长短,路程长的运动的快;在路程相同的情况下比较运动时间的长短,运动时间短的运动的快。
举一反三:
【变式】下面关于平均速度与瞬时速度的说法中不正确的是( ) A .平均速度是反映物体位置变化的物理量
B .平均速度只能大体上反映物体运动的快慢程度
C .瞬时速度可以精确反映物体在某一时刻运动的快慢程度
D .瞬时速度可以精确反映物体在某一位置运动的快慢程度 【答案】A
类型二、平均速度的计算
3. 一辆汽车从甲地驶往乙地,共用了一个小时时间,前20分钟内的平均速度是30km/h ,后40分钟内的速度是60Km/h ,则该汽车在这1小时内的平均速度是( )
A .35km/h
B .40km/h
C .45km/h
D .50km/h
【思路点拨】利用速度公式求出前20min 和后40min 走的总路程,知道总时间,利用总路程除以总时间得平均速度。
【答案】D
【解析】已知:130/v km h = 1120min 3t h ==
260/v km h =2240min 3t h == 前20分钟走过的路程:1111
30/103s v t km h h km ==⨯=
后40分钟走过的路程:2222
60/403
s v t km h h km ==⨯=
1小时内的平均速度:1
2104050/1s s s km km
v km h t t h
++==== 【总结升华】平均速度是指物体在一段时间内运动的平均快慢程度,要用总路程除以总时间,不是速度
的平均值。
举一反三: 【变式】(2015•上甘岭区校级模拟)小刚家距学校1200米,上学时,前半段用了6分钟,后半段用了10分钟.问:小刚上学的平均速度为( )
A .1.25米/秒
B .2米/秒
C .7.5米/秒
D .0.83米/秒 【答案】A
4. 小明去上学,以v 1的速度走过一半路程后,再以v 2的速度跑过后一半路程,则他在全程的平均速度为( ) A .
12
2
v v + B. 212()v v - C. 12122v v v v + D. 1221v v v v -
【答案】C
【解析】假设全程的距离是S
小明在前半段路程用的时间:11122s
s
t v v ==
小明在后半段路程用的时间:222
22s
s
t v v ==
小明走完全程的时间:12121212
222v v s s
t t t s v v v v +=+=
+= 小明走完全程的平均速度:212
12
2
22vv s s
v v v t v v s vv =
==++ 【总结升华】平均速度不是速度的平均,不等于速度的平均值。
而是总路程和总时间的比值,即根据
s v t =总
总
计算平均速度。
举一反三:
【变式】某物体作直线运动,前三分之一的路程速度为v 1,后三分之二的路程速度为v 2,则该物体全程的平均速度为( ) A .
122v v + B .12
23
v v + C .121232v v v v + D .121232v v v v +
【答案】C
类型三、测量平均速度
5. 以“城市•让生活更美好”为主题的上海世博会于2010年5月1日拉开帷幕。
同在N 城工作的
小王和小林结伴自己开车一起去看世博会。
如图所示为他们在某一十字路口等红、绿灯后再次启动过程的频闪照片。
该车从图示起点处(车头所对的零刻度线位置)由静止开始出发,同时,摄像头开始拍照,以后车沿直线向右运动的过程中,照相机每隔0.2s曝光一次。
仔细观察频闪照片,如果该车照此规律从起点运动0.8s到达D处。
填写表格中所缺的数据(不需要估读)。
位置起点 A B C D
时间/s 0 0.2 0.4 0.6 0.8
路程/m 0 1 4 9
全程的平均速
度/m.s-1
(2)确定总路程和用的时间,利用速度公式求全程的平均速度。
【答案】16;20
【解析】由图可知第三个0.2s到达第9格,第四个0.2s到达16格(16m);
已知:s==16m t=0.8s,
全程的平均速度:
16
20/
0.8
s m
v m s t s
===
【总结升华】直接通过观察图形,运用刻度尺的读数方法即可得到缺少的数据;确定总路程和用的时间,利用速度公式求全程的平均速度。
举一反三:
【变式】小刚利用如图所示的装置,进行“测量小车运动的平均速度”实验,在实验过程中记录了如下数据,请根据所给数据完成下列问题:
(1)该实验依据的原理是
(2)小车从B点运动到F点的平均速度是 cm/s。
【答案】
s
v
t
=;4。