3测量平均速度.docx

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3测量平均速度

测量平均速度

一、知识概述

学会使用秒表、刻度尺正确地测量时间、距离，并会求平均速度.

二、重难点知识讲解

（一）正确使用秒表测时间

（1）认识秒表的功能键

　　各种秒表一般都具有启动、暂停、回零三项基本功能.如图所示.秒表的中间按钮为启动、暂停键，旁边按钮为回零键.

（2）如何给机械秒表上发条

　　秒表分为机械秒表和电子秒表两类.电子秒表使用的是纽扣式电池，机械秒表在用之前要先给它上发条.上发条的方法是：

旋动秒表中间按钮的顶端，听到“嗒、嗒……”的声音.在每次使用结束后应让机械秒表继续走动，以使发条放松.

（3）使用秒表的方法

　　第一次按动——启动，长短指针开始转动；

　　第二次按动——暂停，长短指针暂时停止转动；

　　第三次按动——回零，长短指针迅速回到零点.

（4）秒表读数的方法

　　首先弄清大表盘、小表盘每大格、每小格表示的时间.秒表的最后读数为小表盘读数与大表盘读数之和.

（二）平均速度的测量

　　实验原理：

。

　　实验器材：

停表和刻度尺

　　实验过程：

设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程

　　拓展：

测量骑自行车的平均速度、汽车或火车的平均速度

　　为了安全，测量骑自行车的平均速度，可以在操场进行。

测量距离的方法，可以在自行车前轮上用红色绳做一记号，通过测量车轮的周长和记录轮转动的圈数，用圈数n乘车轮周长L即可测得自行车行驶的距离；行驶时间用随身带的手表测量即可。

　　若是公共汽车，可以通过里程表记录行驶的路程，用手表记录行驶的时间，求出平均速度；

　　若是火车，可以通过列车时刻表查阅火车途经两地的时间，查阅地图计算出两地的距离，然后求出平均速度。

（三）实验报告

　　实验报告的内容包括：

实验题目、实验目的、实验器材、简单的实验方法与步骤、实验数据的记录（一般用表格呈现）、实验结果.在实验报告的后面还可以提出问题并对本实验提出意见和建议.

（四）典型例题

例1.实验：

测小车的平均速度。

　　如图所示，斜面长2.4米，测得小车从斜面顶端运动到底端所用的时间是6秒。

如果在斜面的中点装上金属片，测得小车从斜面顶端运动到金属片的时间为4.8秒。

请将测量数据填入表中，并计算出小车通过全程的平均速度v1和通过上半段的平均速度v2。

路程（米）

运动时间（秒）

平均速度（米/秒）

s1＝2.4

t1＝

v1＝

s2＝1.2

t2＝

v2＝

　　①小车从斜面顶端运动到底端过程中，小车做_________运动。

（填“匀速”或“变速”）

　　②根据上表的数据，小车通过斜面下半段路程的平均速度是_________米/秒。

分析：

　　测量小车的平均速度，要注意弄清楚每一段的路程和运动时间。

如图所示，观察可以知道，斜面长2.4米，测得小车从斜面顶端运动到底端所用的时间是t1＝6秒。

因为在斜面的中点装上金属片，测得小车从斜面顶端运动到金属片的时间为t2＝4.8秒。

由测量数据，可以计算出小车通过全程的平均速度v1＝2.4米/6秒＝0.4米/秒，通过上半段的平均速度v2＝1.2米/4.8秒＝0.25米/秒，由此可以知道小车做变速直线运动，通过下半段的平均速度v3＝1.2米/1.2秒＝1米/秒。

解答：

路程（米）

运动时间（秒）

平均速度（米/秒）

s1＝2.4

t1＝6

v1＝0.4

s2＝1.2

t2＝4.8

v2＝0.25

　　变速，1。

　　解题后的思考：

测量小车的平均速度，要注意弄清楚每一段的路程和运动时间，这样才可以得出正确结论；同时可以知道小车在斜面下滑时做的是变速直线运动。

例2、小明和同学有利用棉线、刻度尺、秒表、火柴、一盘新蚊香、蚊香架等器材测量蚊香燃烧的平均速度，他们设计了如下步骤，请你补充完整：

（1）__________________________________；

（2）将蚊香支在蚊香架上并点燃5min（即t1），如图所示；

　　（3）__________________________________；

　　（4）用公式

=

求蚊香燃烧的平均速度，其表达式为

=_________，接下来他们进行讨论；

　　（5）根据蚊香燃烧的速度能否算出剩余蚊香还能燃烧多长时间？

如果能，其字母表达式为t2＝_________；

　　（6）根据测量能否计算出从晚上10点到早上6点需烧多少盘蚊香？

如果能，其字母表达式为n=_________.

　　请帮助小明和他的同学设计一个数据表格，并填上需要测量的物理量.

思路与技巧：

　　利用

=

，用棉线和刻度尺测出一盘新蚊香的长度，以及点燃一段时间后剩余长度，即可算出平均速度.然后又可根据t＝

算出剩余蚊香燃烧的时间.

答案：

（1）用棉线和刻度尺测出一盘新蚊香长度为l

　　（3）再用棉线和刻度尺测出剩余蚊香长度为l1

　　（4）

=

　　（5）能t2=

t1

　　（6）能n＝

或n=

　　实验表格：

项目

蚊香

总长度

l（cm）

燃烧

时间

t1（min）

剩余

长度

l1（cm）

燃烧

速度

（cm/min）

剩余燃

烧时间

t2（min）

每晚用

蚊香时

间t（min）

每晚用

蚊香数

n（盘）

数值

例3、（武汉市中考题）小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验装置：

小车从带刻度（分度值为lcm）的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示（数字分别表示“小时：

分：

秒”），则；

（1）该实验是根据公式______________进行测量的；

（2）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较______________（填“大”或“小”）；

　　（3）请根据图中所给信息回答：

　　SAB=______________cm;tBC=______________s;

　　vAC=______________m／s.

　　（4）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度vAC偏___________（填“大”或“小”）

思路与技巧：

（1）速度的计算公式

=

；

（2）斜坡坡度越大，小车运动到底端所用的时间越短，越不易计时；

　　（3）需要回答的三个问题涉及三个不同的物理量，且研究的对象也不同，应注意公式中物理量的意义；

　　（4）当小车过了A点后才开始计时，相当于缩短了小车通过相同的距离所用的时间，使速度值增大.

答案：

（1）

=

（2）小

　　（3）4　1　0.03

　　（4）大

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1、大李想要测定纸片下落的速度，具体测量时可采用的方法有（　）

A．先选定一段时间，测定纸片在这段时间内下落的距离

B．先选定某一段距离，测定纸片通过这段距离所用的时间

C．预先不选定时间或距离，直接测定纸片下落时通过某段距离所用的时间

　　根据实验的具体情况，你认为大李采用哪种方法较好？

______________原因是__________________________________________.

显示答案

　　1、B；纸片下落在空中距离不好测量，固定距离后，通过测量时间就可以求速度

2、如图所示是机械停表、电子停表的实物照片，图中机械停表短针刻度所标数字的单位是______________，长针刻度所标数字的单位是______________，停表所表示的时间是______________；另外，照片中电子停表所显示的数字为“0：

00.02.01”，左起第一个数字表示的时间单位是______________，第2、3个数字所表示的时间单位是______________，第4、5个数字所表示的时间单位是______________，照片中电子停表所表示的时间是______________.

显示答案

　　2、min；s；10s；h；min；s　2.01s

3、某校探究学习研究小组，为了研究蚯蚓在粗糙面上爬得快，还是在光滑面上爬得快，他们用同一蚯蚓在相同的外界条件刺激下，分别让它们在不同的表面上爬行，为了比较蚯蚓在不同表面上爬行的快慢，必须算出蚯蚓爬行的______________为了准确测出爬行的路程，在确定蚯蚓的爬行起点和终点时，他们应该选择蚯蚓的______________（填“头部”或“尾部”）作为观察对象，在确定蚯蚓的爬行路径是弯曲的，为了测出它爬行的路程，除了使用棉线外，还需要的测量器材是.

显示答案

　　3、速度；尾部；刻度尺

4、（重庆市中考题）有两个同学，用下面的方法来测量小钢球运动的平均速度.

　　在水平桌面上的一条直线上标出A、B、C三个点，拿一根分度值为1mm的米尺紧靠直线，A、B、C三点在米尺上对应的读数如图所示.

　　当小钢球贴着米尺运动经过A、B、C三点时，两同学用手表记下了小钢球经过A、B、C三点时对应的时刻，如图所示.

　　则小钢球在通过AB、BC和AC各段路程中，平均速度分别为：

　　vAB=______________；vBC=______________；vAC=______________.

显示答案

　　4、0.03m/s；0.02m/s；0.024m/s

5、小高参加学校田径队进行短跑训练，王老师为了帮他进一步提高成绩，对他的百米成绩进行了分析测试.在每隔20m处安排了一个计时员，各计时员在发令员鸣枪时起动秒表，跑经指定位置时按停秒表，他们的读数分别是2.9s、5.5s、7.9、10.7s、12.8s.通过这些数据可知道：

（1）小高跑100m的平均速度是____________________________；

（2）小高在第______________个20m速度最快，平均速度是______________；

　　（3）小高在哪几个阶段的速度低于全程的平均速度？

为了提高成绩，你对他有什么建议？

显示答案

　　5、

（1）7.8m/s

（2）559.5m/s

　　（3）第一、第二、第四个20m　　建议：

加强起跑和增强耐力的训练.

6、小刚是班上有名的短跑运动员.有一天，大家为小刚跑步的速度是否比小玲骑自行车速度更快的事争论起来，大家吵着要在操场上进行比赛.正在这时，小玲说，如果比赛时间足够长，我的速度肯定比小刚快；如果比赛的距离太短，我的速度可能比他的慢.

（1）小玲所指的速度是什么速度？

（2）请你设计一个比赛方案，来证明小玲判断的对错；

　　（3）如果小刚与小玲因故不能同时到达比赛场地进行比赛，这场速度的比较还能进行吗？

　　（4）以下两表是体育老师为小刚、小玲测试的成绩表，请你分析表中的数据，回答以下问题：

表1：

小刚跑步的成绩表

路程/m

10

20

50

80

120

160

200

240

300

400

时间/s

2.8

5.1

8.6

11.5

18.8

30.3

45.2

58.5

82.5

122.5

表2：

小玲骑自行车的成绩表

路程/m

10

20

50

80

120

160

200

240

300

400

时间/s

5.0

7.5

10.0

15.0

26.0

34.2

42.0

50.0

62.0

82.0

　　①在400m全程中，小刚和小玲的平均速度分别是多少？

　　②从表中可以看出，至少在多少路程内，小刚的平均速度比小玲的平均速度大？

　　③从表中可以看出，至少在多少秒以后，小玲的平均速度比小刚的平均速度大？

　　④我们把表格中两个相邻的数据之间的路程称为一个阶段.

　　问：

从起点开始，在哪一个路段小玲的速度第一次超过小刚在这个路段的速度？

显示答案

　　6、

（1）平均速度

（2）提示：

人起跑速度快，如果比赛路程只有几米，自行车还没来得及加速，自行车的平均速度就更小，人骑自行车比跑步更轻松，比赛路程长时，跑步的人平均速度小

　　（3）提示：

分别记录两人运动的路程和所用的时间，求出平均速度

　　（4）①3.3m/s；4.9m/s；②160m；③42s；④200～240m

7、工程上常用爆破的方法开山劈岭.设某工人师傅在钻孔内装好炸药后，用一条长96cm的引火线引燃炸药.如果引火线燃烧速度是0.8cm/s，点火人点燃引火线后以5m／s的速度跑开，他能不能在爆炸前跑到离点火处500m远的安全地带（用三种方法计算）?

显示答案

　　7、方法一：

t1=s1/v1=96cm÷0.8cm/s=120s,t2=s2/v2=500m÷5m/s=100s，因为t1＞t2,所以点火人能跑到安全地带；方法二：

t1=s1/v1=96cm÷0.8cm/s=120s，s=v2t1=5m/s×120s＝600m，因为s＞s2，所以点火人能够跑到安全地带；方法三：

t1=s1/v1=96cm÷0.8cm/s=120s,v=s2/t1=500cm/120s＝4.17m/s,因为v＜v2，所以点火人能跑到安全地带；方法四：

t2=s2/v2＝500m÷5m／s＝100s，s′＝v1t2=0.8cm/s×100s=80cm，因为s′＜s1，所以点火人能跑到安全地带；方法五：

t2＝s2／v2＝500÷5m/s=100s,v′=s′1/t2=96cm÷100s=0.96cm/s,因为v′＞v1，所以人能跑到安全地带

8、国庆节期间，小芳和同学们乘火车从襄樊回重庆，当火车行至襄渝铁路大巴山冷水隧道前一段平直轨道时，小芳对其他同学说：

“我们能否用手边的器材估测出火车的速度?

”许多同学参加了测量，他们各自的做法如下：

（1）小芳听到列车上广播“前方3km便是大巴山冷水隧道”.恰好此时火车鸣笛，小芳测得经t秒后听到从大巴山反射来的回声后说：

“我已能算出火车的速度.”

（2）坐在窗旁的小军不动声色，看着窗外每隔100m的电线杆，并数着自己脉搏跳动的次数，数出每通过两根电线杆时自己脉搏跳动了N次，小军突然宣布：

“我已测出火车的速度.”设小军自己平时每分钟脉搏跳动n次；

　　（3）小强跑到列车驾驶室，回来后笑着说：

“我已知道了火车的速度.”

　　（4）小慧看着自己的手表，问了一下乘务员每根铁轨长L，数出t秒内铁轨响了N次，小慧说自己的方法可以测火车的速度.

　　请你判断一下，小芳、小军能否测出火车速度？

如果能，他们的测量结果是什么？

小强、小慧的方法能否测出火车速度（此问只回答，不需算出）？

显示答案

　　8、小芳、小军能测出火车的速度.小芳测量方法：

v声·t+v火车·t=2s，v火车=

=

=

m/s；小军的测量方法：

脉搏跳动一次的时间为

，

则v火车·（N×

）=s，得v火车=

=

m/s；小强和小慧也能测出火车的速度.小强是通过看驾驶室里的速度显示表的示数知道火车速度的，小慧的测量方法是v火车·t=（N-1）L，v火车=

9、学校即将召开秋季运动会.初二（3）班的李老师和本班四位参加4×100m接力赛跑的同学到运动场进行赛前训练.如图所示。

练了一会儿，同学们开始讨论：

甲、乙两同学都认为丁同学跑步途中的速度越来越慢；丁同学则认为甲、乙的观察都不准确，他感觉自己跑步的速度是越来越快的.李老师看到同学们争论起来，笑了笑说：

“同学们，证明自己或别人的看法是否正确，需要收集有说服力的证据才行，大家想一想，怎样才能证明丁同学跑步速度是越来越慢，还是越来越快的呢？

”

[答案略]

10、张亮用如图所示的装置探究小车沿斜面下滑时速度的变化.

（1）张亮在斜面中点处放一金属片，用停表记下小车从斜面顶端滑下至撞击金属片的时间t1，并用刻度尺量出小车通过的距离s1；

（2）张亮把金属片放在斜面终点，在斜面中点位置释放小车，测出小车下滑到底端撞击金属片的时间t2和这段时间内小车通过的距离s2；

　　（3）用测得的数据求出各段的平均速度.张亮发现v1＝v2，于是得出结论：

小车从斜面顶端滑至底端做匀速直线运动.

　　你认为张亮的实验过程妥当吗？

为什么？

显示答案

　　10、不妥当.因为在实验中探究的是小车下滑全过程的速度变化，小车过中点时有一定速度，不能设定为零，故不妥当

11、如图所示是两张用照相机拍摄到的水龙头滴水时的照片.甲、乙两张照片中水龙头滴水的快慢各不相同.若甲照片中的水龙头以每秒10滴水的快慢滴水，即相邻两滴水之间开始下落的时间间隔Δt＝1／10s.设水滴下落的高度用h表示，单位是m，水滴下落的时间用t表示，单位是s，则根据甲图可知h与t两者间的定量关系式为：

_______________；比较甲、乙两图可知乙照片中的水龙头每分钟滴______________滴水.

显示答案

　　11、h＝5t2；226

12、星扬中学物理活动小组张贴一份“竞赛通知”的海报，如图所示。

　　小聪和班上的同学为了在竞赛中取胜，决定探究降落伞在空中滞留的时间与什么因素有关？

（1）通过分析猜想，小聪和同学们认为影响降落伞飞行时间的长短可能与降落伞的形状有关，还可能与__________________________________________有关；

（2）猜想必须通过实验来检验.猜想中，影响降落伞在空中滞留时间的因素很多.为此设计实验时，要用到物理中常用到的研究方法叫______________法；

　　（3）小聪和同学们经过设计制作出降落伞，实验中发现降落伞从3m高处落下在空中运动的时间为6s，则降落伞在空中运动的平均速度多大？

　　（4）小聪和同学们如果想在竞赛中取胜，你对他们有何建议？

显示答案

　　12、

（1）面积或质量或体积

（2）控制变量法

　　（3）

=

=

=0.5m/s

　　（4）尽量把降落伞面积做大些，质量尽量小