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1、第三章第三章 物质的简单运动物质的简单运动四、平均速度的测量四、平均速度的测量平均速度的测量平均速度的测量内容内容测量测量原理原理 ，测出物体运动的路程，测出物体运动的路程s和通过这段路程所需和通过这段路程所需的时间的时间t，然后求出平均速度，然后求出平均速度测量测量工具工具时间的时间的测量测量日常生活：钟表；物理实验：停表、光电计日常生活：钟表；物理实验：停表、光电计时器；体育比赛：电子计时系统；科学实验：时器；体育比赛：电子计时系统；科学实验：精密计时器精密计时器(准确到准确到10-6s)内容内容测量测量工具工具路程路程的的测量测量日常生活：皮尺、卷尺等刻度尺；交通运输：交日常生活：皮尺、
2、卷尺等刻度尺；交通运输：交通路标、里程碑、电线杆间距、一节铁轨的长度、通路标、里程碑、电线杆间距、一节铁轨的长度、里程表等；天文学：以光年为单位衡量里程表等；天文学：以光年为单位衡量知识知识解读解读(1)测量通过一段路程测量通过一段路程s所用的时间所用的时间t，平均速度可用公式，平均速度可用公式 求出；求出；(2)要根据不同情况选择不同精确度的实验器材；要根据不同情况选择不同精确度的实验器材；(3)粗略计算时，可利用自己脉搏的正常跳动次数来测粗略计算时，可利用自己脉搏的正常跳动次数来测时间，人的脉搏正常跳动为时间，人的脉搏正常跳动为75次次/min例例1(福建莆田中考福建莆田中考)如图如图3-
3、4-1所示，在测量小车运动所示，在测量小车运动的平均速度实验中，让小车从斜面的的平均速度实验中，让小车从斜面的A点由静止开始下滑点由静止开始下滑并开始计时，分别测出小车到达并开始计时，分别测出小车到达B点和点和C点的时间，即可算点的时间，即可算出小车在各段的平均速度出小车在各段的平均速度.图图3-4-1(1)图中图中AB段的距离段的距离sAB=_cm，测得时间，测得时间tAB=1.6 s，则则AB段的平均速度段的平均速度vAB=_cm/s.(2)如果小车过了如果小车过了B点才停止计时，则测得的平均速度点才停止计时，则测得的平均速度vAB会偏会偏_.(3)实验中应多次测量，每次测量时必须让小车从
4、实验中应多次测量，每次测量时必须让小车从_由静止开始下滑由静止开始下滑.(4)vBC_(填填“”“”或或“=”)vAC.40.025.0小小同一位置同一位置 解析：解析：(1)由图知，小车运动的路程由图知，小车运动的路程sAB=80.0 cm-40.0 cm=40.0 cm，小车通过，小车通过AB段的平均速度段的平均速度 =25.0 cm/s.(2)如果让小车过了如果让小车过了B点才停止计时，时间的测量结果偏大，由点才停止计时，时间的测量结果偏大，由平均速度的公式知，计算出来的平均速度会偏小平均速度的公式知，计算出来的平均速度会偏小.(3)实验中应实验中应多次测量，应保证小车每次通过的距离相等
5、，故每次测量时多次测量，应保证小车每次通过的距离相等，故每次测量时必须让小车从同一位置由静止开始下滑必须让小车从同一位置由静止开始下滑.(4)由生活经验知，小由生活经验知，小车从车从A运动到运动到C的过程中速度越来越大，故小车在的过程中速度越来越大，故小车在BC段的速度段的速度大于在大于在AC段的速度，即段的速度，即vBCvAC.测量哪段的平均速度，必须测出该段的路程与通测量哪段的平均速度，必须测出该段的路程与通过这段路程所用的时间，不可以部分代替全体过这段路程所用的时间，不可以部分代替全体.现代测速方法现代测速方法内容内容测速表测速表在汽车驾驶座位前，有几个功能各异的仪表，在汽车驾驶座位前，
6、有几个功能各异的仪表，其中有一个就是车速表其中有一个就是车速表.车速表是通过复杂的传车速表是通过复杂的传动机构并应用电磁感应原理进行工作的，它可动机构并应用电磁感应原理进行工作的，它可以显示汽车行驶的瞬时速度以显示汽车行驶的瞬时速度内容内容雷达雷达测速测速随着社会的发展，各种车辆急剧增加，交通的畅通随着社会的发展，各种车辆急剧增加，交通的畅通与安全变得越来越严峻，这就需要对车速进行适当与安全变得越来越严峻，这就需要对车速进行适当的控制的控制.交通警察是采用测速雷达来发现超速并及时交通警察是采用测速雷达来发现超速并及时提醒司机的提醒司机的.警察使用的测速雷达根据发射功率的不警察使用的测速雷达根据
7、发射功率的不同有效测速距离在同有效测速距离在300800 m之间，测速范围约之间，测速范围约17199 km/h.当将测速雷达瞄准行驶车辆时，测速雷当将测速雷达瞄准行驶车辆时，测速雷达的显示屏上马上就会显示出该车的瞬时速度，警达的显示屏上马上就会显示出该车的瞬时速度，警察就可以判断其是否超速行驶了察就可以判断其是否超速行驶了例例2 如图如图3-4-2所示是汽车上的速度计在某一时刻指示所示是汽车上的速度计在某一时刻指示的示数的示数.则其指示的是则其指示的是()A.该汽车的瞬时速度是该汽车的瞬时速度是70 km/hB.该汽车的平均速度是该汽车的平均速度是70 m/sC.该汽车的平均速度是该汽车的平
8、均速度是65 km/hD.以上说法均不正确以上说法均不正确解析：汽车上的速度计是汽车在运动过程中某一时刻解析：汽车上的速度计是汽车在运动过程中某一时刻的速度，所以应该为汽车的瞬时速度，而不是汽车在某个的速度，所以应该为汽车的瞬时速度，而不是汽车在某个过程中过程中(或某段时间内或某段时间内)的平均速度的平均速度.A图图3-4-2测量平均速度时路程的确定测量平均速度时路程的确定例例3 物理实验课上，某实验小组利用带有刻度尺的斜物理实验课上，某实验小组利用带有刻度尺的斜面，小车和数字钟测量小车的平均速度，如图面，小车和数字钟测量小车的平均速度，如图3-4-3所示所示.图图中显示的是他们测量过程中小车
9、在甲、乙、丙三个位置及中显示的是他们测量过程中小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时刻的情形，显示时间的格式是其对应时刻的情形，显示时间的格式是“时：分：秒时：分：秒”.小小车从乙位置运动至丙位置的平均速度是车从乙位置运动至丙位置的平均速度是_m/s.图图3-4-30.16解析：根据图示可知，小车从乙位置运动至丙位置的解析：根据图示可知，小车从乙位置运动至丙位置的路程路程s=64.0 cm，时间，时间t=4 s，则平均速度，则平均速度 =0.16 m/s.错解错解：0.183注意注意：在确定小车通过的路程时，应明确物体移动前、后的：在确定小车通过的路程时，应明确物体移动前、后的位置，然后测出这两个
10、位置间的距离位置，然后测出这两个位置间的距离.如本题中可以以小车最如本题中可以以小车最前端的位置变化来确定路程，为前端的位置变化来确定路程，为64 cm-0 cm=64 cm;也可以以也可以以小车的最末端位置的变化来确定路程，为小车的最末端位置的变化来确定路程，为73 cm-9 cm=64 cm.而不能以小车后端和前段的变化：而不能以小车后端和前段的变化：73 cm-0 cm=73 cm来确定路程来确定路程.题型一题型一 平均速度的测量平均速度的测量角度角度a 实验测量物体的平均速度实验测量物体的平均速度例例4(北京一模北京一模)小华想测一辆小车的平均速度，设计了小华想测一辆小车的平均速度，设
11、计了如图如图3-4-4所示的实验装置所示的实验装置.小车从有刻度小车从有刻度(分度值为分度值为1 mm)的的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C三三处时电子表的显示情况处时电子表的显示情况.图图3-4-4(1)请根据图中所给信息回答：请根据图中所给信息回答：sAB=_cm，tBC=_s，vAC=_cm/s.(2)实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了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，则会使所测点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度段的平均速度vAC偏偏_(填填“大大”或或“小小”).解析：解析：(1)由
12、图知由图知sAB=10.00 cm-6.00 cm=4.00 cm，tBC=1 s，sAC=9.00 cm，AC段的平均速度段的平均速度 =3.00 cm/s.(2)如果让小车过了如果让小车过了A点后才开始计时，所计时间偏小，点后才开始计时，所计时间偏小，由平均速度的公式可知，计算出的由平均速度的公式可知，计算出的AC段的平均速度偏大段的平均速度偏大.大大4.0013.00方法点拨方法点拨：测量平均速度必须正确地测量路程与时间，一般测量平均速度必须正确地测量路程与时间，一般情况下，时间的测量误差较大，容易出现晚计时的情况情况下，时间的测量误差较大，容易出现晚计时的情况.角度角度b 在生活中测量
13、物体的平均速度在生活中测量物体的平均速度例例5(山东邹城八中期中山东邹城八中期中)(节选节选)下面内容是某同学填写的下面内容是某同学填写的实验报告的一部分，请阅读该实验报告，然后回答下列问题实验报告的一部分，请阅读该实验报告，然后回答下列问题.关于关于“测测100 m短跑平均速度短跑平均速度”的实验报告的实验报告(节选：步骤节选：步骤和方法和方法)a.在操场上测出在操场上测出100 m的路程；的路程；b.选两名同学做计时员，分别站在选两名同学做计时员，分别站在40 m、100 m处；处；c.选一名同学做发令员选一名同学做发令员发令员大喊：发令员大喊：“预备预备-跑跑”，同，同时迅速向下挥动小红
14、旗表示开始；时迅速向下挥动小红旗表示开始；d.一名同学跑完全程，计时员分别记下运动员跑过自己一名同学跑完全程，计时员分别记下运动员跑过自己所站位置时的时间所站位置时的时间(如表如表).(1)要在操场上测出要在操场上测出100 m的路程，请选择最合适的测的路程，请选择最合适的测量工具量工具_.A.量程量程20 cm、分度值、分度值1 mm的直尺的直尺B.量程量程2 m、分度值、分度值1 cm的钢卷尺的钢卷尺C.量程量程20 m、分度值、分度值1 m的钢卷尺的钢卷尺D.量程量程50 m、分度值、分度值1 cm的皮卷尺的皮卷尺(2)跑步同学在后跑步同学在后60 m的平均速度是的平均速度是_m/s；合
15、；合_km/h.27D7.5 解析：解析：(1)测量测量100 m的跑道，所选尺子的量程要尽可的跑道，所选尺子的量程要尽可能大一些，测量次数越小越好，同时由测量要求知，所选能大一些，测量次数越小越好，同时由测量要求知，所选尺子的准确程度不需要太高，分度值是尺子的准确程度不需要太高，分度值是1 cm就可以，故最就可以，故最合适的刻度尺是量程合适的刻度尺是量程50 m、分度值、分度值1 cm的皮卷尺的皮卷尺.(2)跑步同跑步同学后学后60 m运动的时间运动的时间t=15 s-7 s=8 s；则平均速度；则平均速度=7.5 m/s=27 km/h.题型二题型二 现代测速方法的应用现代测速方法的应用例
16、例6 下列测量方法不是测量瞬时速度的是下列测量方法不是测量瞬时速度的是()A.汽车上的速度表汽车上的速度表B.手持式雷达测速手持式雷达测速C.交警利用移动测速测量汽车行驶速度交警利用移动测速测量汽车行驶速度D.道路区间测速的数据道路区间测速的数据解析：汽车上的速度表、手持式雷达测速、交警利用解析：汽车上的速度表、手持式雷达测速、交警利用移动测速测量汽车行驶速度都是对应的当前汽车的速度值，移动测速测量汽车行驶速度都是对应的当前汽车的速度值，测量的都是瞬时速度，道路区间测速的数据是根据汽车经测量的都是瞬时速度，道路区间测速的数据是根据汽车经过区间测速起点和终点的时间与区间长度计算出来的结果，过区间
17、测速起点和终点的时间与区间长度计算出来的结果，属于这段路程的平均速度属于这段路程的平均速度.D例例7(湖北武汉模拟湖北武汉模拟)近几年，不少地区推行的近几年，不少地区推行的“区间测区间测速速”也作为判断是否超速的依据之一也作为判断是否超速的依据之一.所谓的所谓的“区间测速区间测速”，就是在两监测点安装监控和测速探头，测出同一辆车通，就是在两监测点安装监控和测速探头，测出同一辆车通过两个监测点的时间，再根据两点间的距离算出该车在这过两个监测点的时间，再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速，如果这个平均车速超过了该路段一区间路段的平均车速，如果这个平均车速超过了该路段的最高限速，即被判
18、为超速的最高限速，即被判为超速.若监测点若监测点A、B相距相距14.4 km，该路段最高限速该路段最高限速120 km/h.一辆轿车通过两个监测点的时间一辆轿车通过两个监测点的时间如如图图3-4-5所示，通过两监测点的速度分别为所示，通过两监测点的速度分别为110 km/h和和100 km/h，该车在此路段的平均车速为，该车在此路段的平均车速为_m/s，该车，该车_(填填“会会”或或“不会不会”)被判为超速被判为超速.图图3-4-5会会40 解析：由题图知，轿车行驶的时间解析：由题图知，轿车行驶的时间t=10：37-10：31=6 min=360 s；轿车的平均速度；轿车的平均速度40 m/s
19、=144 km/h120 km/h，所以该轿车会被判为超速，所以该轿车会被判为超速.(1)测量运动物体平均速度的原理是测量运动物体平均速度的原理是v=，一般测量路程，一般测量路程和时间两个物理量；和时间两个物理量；(2)雷达测速测量的是瞬时速度，而区间测速是利用雷达、雷达测速测量的是瞬时速度，而区间测速是利用雷达、摄像头等现代手段记录下汽车进出区间路段所用的时间，再根摄像头等现代手段记录下汽车进出区间路段所用的时间，再根据区间测速的长度计算出汽车在该路段的平均速度；据区间测速的长度计算出汽车在该路段的平均速度；(3)一般情况下，区间测速直接根据进出区间测速路段的一般情况下，区间测速直接根据进出
20、区间测速路段的时间即可判断是否超速，小于规定时间则为超速，否则就没有时间即可判断是否超速，小于规定时间则为超速，否则就没有超速；超速；(4)平时交警使用的定点测速或移动测速都是雷达测速，平时交警使用的定点测速或移动测速都是雷达测速，测量的是瞬时速度测量的是瞬时速度.知识链接知识链接解读中考解读中考：本节内容的主要命题点为运动物体平均本节内容的主要命题点为运动物体平均速度的测量，一般以选择题、填空题和实验题为主，速度的测量，一般以选择题、填空题和实验题为主，考查范围不是很大考查范围不是很大.考点一考点一 测量平均速度测量平均速度教材第教材第71页页“观察与思考观察与思考”图图3-19所示为一苹果
21、由静止自由下落的频闪照片所示为一苹果由静止自由下落的频闪照片.你需要知道你需要知道哪些条件才可以测出苹果下落过程中任一阶段的平均速度？哪些条件才可以测出苹果下落过程中任一阶段的平均速度？图图3-19 例例8(黑龙江大庆中考黑龙江大庆中考)在研究水滴下落规律的实验中，在研究水滴下落规律的实验中，打开水龙头让水一滴一滴下落，并用频闪照相机每隔打开水龙头让水一滴一滴下落，并用频闪照相机每隔0.1 s拍拍摄了同一水滴下落时的不同位置，如图摄了同一水滴下落时的不同位置，如图3-4-6所示所示.由图可知，由图可知，水滴下落水滴下落0.3 s内的平均速度是内的平均速度是()A.150 m/s B.15 m/
22、sC.1.5 m/s D.0.15 m/s 解析：由图知，水滴下落解析：由图知，水滴下落0.3 s通过的路程是通过的路程是s=5 cm+15 cm+25 cm=45 cm=0.45 m.所以水滴下所以水滴下落落0.3 s的平均速度的平均速度 =1.5 m/s.图图3-4-6C例例9(贵州安顺中考贵州安顺中考)如图如图3-4-7所示是一个小球从所示是一个小球从A点沿点沿直线运动到直线运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2 s闪拍一闪拍一次次.分析照片可知，小球从分析照片可知，小球从A点到点到F点共运动了点共运动了_cm的路的路程，小球从程，小球从B点运动到点运
23、动到F点的平均速度为点的平均速度为_m/s.图图3-4-70.1512.50 解析：由图可知，小球在相同时间间隔内通过的路程越来解析：由图可知，小球在相同时间间隔内通过的路程越来越大，因此小球在做加速直线运动；由图可知，刻度尺的分越大，因此小球在做加速直线运动；由图可知，刻度尺的分度值为度值为1 mm，小球从，小球从A点到点到F点运动的路程为点运动的路程为12.50 cm；小球；小球从从B点运动到点运动到F点的路程为点的路程为s=12.50 cm-0.50 cm=12.00 cm，运，运动的时间动的时间t=0.2 s4=0.8 s；则小球从；则小球从B点运动到点运动到F点的平均速度点的平均速度
24、 =15 cm/s=0.15 m/s.例例10(广西贵港三模广西贵港三模)为研究小物块在足够长斜面上的为研究小物块在足够长斜面上的运动规律，小物块每次均从斜面上运动规律，小物块每次均从斜面上A点由静止释放，沿斜面点由静止释放，沿斜面向下运动，向下运动，(如图如图3-4-8所示所示)利用停表和刻度尺测出其运动时利用停表和刻度尺测出其运动时间和通过的路程，记录的数据如下表：间和通过的路程，记录的数据如下表：核心素养核心素养图图3-4-8(1)物块物块5 s内运动的平均速度为内运动的平均速度为_cm/s.(2)物块做物块做_(填填“匀速匀速”或或“变速变速”)直线运动直线运动.(3)实验前，小萌对物
25、块的运动情况作了以下可能猜想：实验前，小萌对物块的运动情况作了以下可能猜想：物块通过的路程与所用的时间成正比；物块通过的路程与所用的时间成正比；物块通过的路程与所用时间的平方成正比；物块通过的路程与所用时间的平方成正比；物块的平均速度与所用的时间成正比；物块的平均速度与所用的时间成正比；物块的平均速度与通过的路程成正比物块的平均速度与通过的路程成正比.根据表格中的数据，上述猜想中有根据表格中的数据，上述猜想中有2个是正确的，它们是个是正确的，它们是_和和_(填序号填序号)，并推测：物块自，并推测：物块自A点开始计时的点开始计时的6 s时间内通过的路程为时间内通过的路程为_cm.14420.00
26、变速变速 解析：解析：(1)物块物块5 s内运动的平均速度内运动的平均速度 =20.00 cm/s.(2)表格中数据所示物块的平均速度不同，所以物表格中数据所示物块的平均速度不同，所以物块做变速直线运动块做变速直线运动.(3)由表格中数据可知，时间比为由表格中数据可知，时间比为1 2 3 4 5，通过的路程比为，通过的路程比为4 16 36 64 100，化简后路程比为，化简后路程比为1 4 9 16 25，所以可推测，物块通过的路程与所用的时间平，所以可推测，物块通过的路程与所用的时间平方成正比，可表达为方成正比，可表达为s=定值定值t2，则物块的平均速度为，则物块的平均速度为 =定值定值t，所以平均速度与所用的时间成正比，所以平均速度与所用的时间成正比，故故正确；物块自正确；物块自A点开始计时的点开始计时的6 s内通过的路程与内通过的路程与5 s内通内通过的路程之比为过的路程之比为25 36，故，故6 s内通过的路程为内通过的路程为s6=100 cm=144 cm.