第4节测量平均速度第一章机械运动新课引入看:粉笔头的自由下落看:小车的运动思考:①根据前边所学知识,怎样知道这些物体运动的快慢?②速度的计算公式是什么?怎样计算和比较它们的平均速度?学习示范完善方案实验器材:小车、长木板、垫块、铁夹、铁制小书立、铅笔。猜一猜?想一想?①需要怎样放置和调整斜面(轨道)?②需要怎样确定运动的起点和终点?怎样得到路程?③怎样记录时间?④怎样得到平均速度?小组讨论展示结果①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。②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程s。③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t。④由算出速度。tsv师生总结完善方案•①刚才的操作还存在什么问题?•②实验要求得到运动到底端和到中点两个结果,怎么办?a.要提前做好分工协调(发令员、操作员、计时员、记录员)。b.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。分组实验测量探究实验步骤:A.调整斜面装置,保持较小的合适的倾角。B.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s1,计入表格。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,得到时间t1,记入表格。D.将小车重新放到顶点,重复测量两次,记入表格。E.将金属片移到斜面中部,再测量三次路程s2和时间t2,记入表格。F.由测出的数据,依据公式v=s/t算出各个速度,求出平均值,得到结果。G.整理回收器材。记录表格路程时间平均速度平均值s1=t11=v11=v1=t12=v12=t13=v13=s2=t21=v21=v2=t22=v22=t23=v23=实验总结问题讨论问题①:为什么每组得到的两个速度v1,v2不一样大?两者是二倍关系吗?问题②:为什么各组之间测量的值差别很大?是误差所致吗?小车越走越快,下半段更快,因此全程速度大于上半段速度,但不是二倍关系(v2v12v2)。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。实验总结问题讨论问题③:该实验误差主要来自哪几个面?问题④: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读数误差;三是装置光滑度不均匀带来误差。a.安装置时,斜面倾角要小一点,但不能过小,过小则小车不动,稍大就会使小车过快,计时不准。起止点距离适当大一点好。b.测同一组数据时保证起止点相同。c.测时间时释放小车与开始计时要尽量同步。d.对刻度尺和停表读数要规范准确。边学边练一试身手请分析下述操作或推论,哪些是错误的?①该实验测出的速度就是小车到达末端碰金属片时的速度。②让小车走得慢一点,路程适当长一点,则测量的误差可以小一点。错误.平均速度小于末端速度。正确。边学边练一试身手请分析下述哪些是错误的?③该实验如果测出上半程和下半程速度分别为v1v2,则全程的速度是(v1+v2)/2。④该实验如果测出上半段时间和下半段时间的速度分别为v1v2,则全程的速度是(v1+v2)/2。错误。应设出路程s,表示出时间s/v,由公式推出结果。22221212121vvvvvvvsvssv正确.可设出时间t,表示出路程s=vt,与上类似,由公式推出结果。实验拓展问题探究(一)利用气垫导轨和红外线计时器改进实验1.实验器材:3.问题与思考①该实验中哪些方面的改进减少了测量误差?②时间可由什么读出?路程对应哪个距离?③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?a.减小了阻力,运动更均匀了。b.利用红外线计时器,时间测量更准确。c.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,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。实验拓展问题探究(二)用超声波位移传感器和计算机测量并显示速度1.实验器材:(见课本)2.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问题1:传感器测距离的优点与计算机的作用.问题2:想一想,超声波的测距原理在生活当中有哪些应用方式?优点:①位移传感器可自动测出各时刻的距离。②计算机由距离和对应时间信息,算出速度。③计算机可以直接显示出速度—时间图像。常见的有:①道路交通限速时,用来测车速。②海洋深度测量、鱼群探测等。③蝙蝠确定前面的障碍物。课堂小结一.测量“斜面上小车运动的平均速度”①原理与器材;②方法步骤;③误差分析与注意点。二.实验的改进和扩展①光电计时、气垫导轨;②超声波测距,计算机测量、显示速度。三.实例应用及拓展课后作业1.课本“动手动脑学物理”(T1、T2、T3、T4)。2.全章回顾复习,参照课本第25页“学到了什么”,写出知识结构。谢谢!