测量物体运动的平均速度
让学生阅读课本中关于实验的内容,要求学生明确该实验目的、实验原理、实验器材、各个器材的作用和用法。
交流总结:
实验目的是练习用刻度尺和秒表测量变速运动物体的平均速度。
实验依据的原理是 ,需要测量的是运动小车通过的路程和通过这段路程所用的时间。
主要实验器材:斜面、小车、刻度尺、停表、金属片。
刻度尺的作用是测量小车通过的路程。使用刻度尺前要观察刻度尺的零刻度线、量程和分度值,使用时要“放好”“读对”“记全”。
停表的作用是测量小车运动的时间。使用停表前应观察秒表的分度值、量程和零刻线。使用停表的方法: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。
金属片的作用:便于测量路程和时间。
1.实验前的准备
指导学生将斜面调整好坡度,坡度既不能太陡,这样会使小车滑下的时间太短;坡度也不能太小,由于摩擦,小车可能无法自行下滑。还要调整好小车的运动方向,不要使它从斜面上中途滑下。做好小组内人员的分工,哪一个学生操作小车,哪一个操作停表,哪一个记录数据,要分工明确,并协调好。
学生练习用停表计时,先将小车放于斜面顶端,将金属片置于斜面底端,并开始数数:“5、4、3、2、1、0”;读到“0”时操作小车的同学释放小车,负责计时的学生迅速启动停表计时,当听到小车撞击金属片的声音时,学生立即按下停表,并报出数值。应让学生练习几次,熟练以后会使测量的结果更准确些。
2.学生分组实验
要求按图2组装器材,注意调节斜坡坡度,小车运动到底端所用的时间越长,越容易计时,测量的误差越小。
图2
按照下列步骤进行:
(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。
教师巡视,随时发现学生出现的问题,给予辅导,纠正错误操作。
数据展示:将几组学生填好的实验表格用实物投影展示出来,对比每组的实验数据,教师提出问题:通过实验求得的不同路程里的平均速度是否相等?
讨论总结:做变速运动的同一物体,在各段路程的平均速度并不相等,平均速度描述的是做变速运动的物体,在s这段路程或在t这段时间内的平均快慢程度。严格地讲离开某段路程或某段时间,平均速度是没有意义的。
强调:求解物体通过某段路程的平均速度时,一定要用物体通过的这段路程除以通过这段路程所用的时间, 注意对应关系。
思考:
(1)你的数据和其他同学相同吗?为什么?
(2)如何得出小车在整段路程的后半段的平均速度?
(3)为什么说到物体的平均速度时,必须要指明是物体在哪一段时间内或哪一段路程中的平均速度?
3.填写实验报告
实验报告的主要内容包括:实验目的、实验原理、实验器材、简单的实验步骤、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,请同学们填写完整实验报告的内容。