第一章機(jī)械運(yùn)動(dòng)第4節(jié)檢測(cè)平均速率【觀察思索】小同學(xué)在滑梯上的運(yùn)動(dòng)是不是勻速直線運(yùn)動(dòng)呢?【創(chuàng)設(shè)情景測(cè)量平均速度課件,引入問題】用貨車沿斜面下降模擬小同學(xué)在滑梯上的運(yùn)動(dòng),探究小同學(xué)在滑梯上的運(yùn)動(dòng)情況。【思考討論,得出推論】比較貨車分別通過上半程和下半程時(shí)的平均速率,假如貨車在下半程的平均速率小于它在上半程的平均速率,貨車就做加速直線運(yùn)動(dòng);假如貨車在下半程的平均速率等于它在上半程的平均速率,貨車就可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】提出問題:該怎么檢測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的平均速率?實(shí)驗(yàn)原理:實(shí)驗(yàn)器材:斜面、小車、刻度尺、停表、金屬片(擋板)由實(shí)驗(yàn)原理可知,所須要檢測(cè)的化學(xué)量有路程s和時(shí)間t,須要的兩種檢測(cè)工具是刻度尺和停表。【實(shí)驗(yàn)思索】1.須要如何放置和調(diào)整斜面(軌道)?2.須要如何確定運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)?如何得到路程?3.如何記錄時(shí)間?4.如何得到平均速率?ss1金屬擋板【注意事項(xiàng)】1.將斜面的一端墊高,略微傾斜,使貨車能主動(dòng)運(yùn)動(dòng)上去,但又不至于太快。2.在貨車釋放處,車后端做標(biāo)記作為起點(diǎn);在斜面上端卡上金屬片作為終點(diǎn),用刻度尺量出起點(diǎn)到終點(diǎn)距離就是路程s。3.釋放貨車的同時(shí),用停表開始計(jì)時(shí),車撞擊金屬片時(shí)停止計(jì)時(shí),得到時(shí)間t。
4.由算出平均速率。【提出問題】1.貨車通過下半段路程的時(shí)間該如何檢測(cè)?2.能讓貨車從斜面中點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)直接檢測(cè)時(shí)間嗎?3.能讓貨車運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)時(shí)再開始計(jì)時(shí)嗎?提示:應(yīng)先測(cè)出貨車通過整段路程所用的時(shí)間,再測(cè)出貨車通過上半段路程所用的時(shí)間,最后估算出面包車通過下半段路程所用的時(shí)間。這樣能減小時(shí)間的檢測(cè)偏差。分組實(shí)驗(yàn),將檢測(cè)的數(shù)據(jù)記錄在下表中數(shù)學(xué)量全程s上半程s1下半程s2路程/m時(shí)間/s平均速率v/(m·s-1)【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】【分析數(shù)據(jù)、得出推論】1.貨車沿斜面下降的平均速率越來越大,說明貨車沿斜面下降得越來越快。2.貨車全程的平均速率小于它上半段的平均速率,但不是二倍關(guān)系。3.貨車在任意一段路程中的平均速率都大于它在最末端的速率。因?yàn)樨涇嚿习氤痰钠骄俾蚀笥谙掳氤痰钠骄俾剩蚨涇囎龅牟皇莿蛩僦本€運(yùn)動(dòng)。【評(píng)估交流】1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有沒有不合理、不充分以及不健全之處?2.操作過程中出現(xiàn)了什么失誤?大家是怎樣解決的?有什么值得他人借鑒的經(jīng)驗(yàn)?3.檢測(cè)結(jié)果是否可靠?有什么誘因可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果?【總結(jié)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)】1.安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),斜面夾角要小一點(diǎn),但不能過小,過小則貨車不動(dòng),過大都會(huì)使貨車運(yùn)動(dòng)得過快,計(jì)時(shí)不確切;實(shí)驗(yàn)的起、止點(diǎn)間的距離應(yīng)適當(dāng)大一點(diǎn),這樣計(jì)時(shí)和檢測(cè)路程都更確切一些。
2.測(cè)時(shí)間時(shí),釋放貨車與開始計(jì)時(shí)要盡量同步。3.對(duì)刻度尺和停表進(jìn)行讀數(shù)時(shí)要規(guī)范確切。當(dāng)堂練習(xí)1.如圖所示為頻閃拍照機(jī)每隔0.1s拍攝所得到的小球和刻度尺的相片;AB段之間的路程為cm,小球在AB段的平均速率為cm/s。小球正在做(填“變速直線”或“勻速直線”)運(yùn)動(dòng)。7.5015變速直線2.某實(shí)驗(yàn)小組做“測(cè)平均速率”實(shí)驗(yàn)時(shí)的情形如圖甲所示,圖乙中停表的設(shè)置是“時(shí):分:秒”,①、②、③分別對(duì)應(yīng)了貨車在起點(diǎn)、路程中點(diǎn)、終點(diǎn)位置的時(shí)間。請(qǐng)回答:(1)檢測(cè)貨車運(yùn)動(dòng)的平均速率須要的檢測(cè)工具有、。(2)為了易于計(jì)時(shí),實(shí)驗(yàn)中使用的斜面的斜度應(yīng)(填“較小”或“較大”)。(3)貨車通過全過程的平均速率為v=m/s。若因?yàn)橥1硎褂貌皇炀殻涇囘^了起點(diǎn)一會(huì)兒才開始計(jì)時(shí)測(cè)量平均速度課件,會(huì)造成測(cè)出的貨車通過全過程的平均速率(填“偏小”“不變”或“偏大”)。偏大刻度尺停表較小0.18