直线运动测速度(已改)

直线运动中速度的测量实验报告实验题目：直线运动中速度的测量实验目的：利用气垫技术精确地测定物体的平均速度、瞬时速度、加速度以及当地的重力加速度，通过物体沿斜面自由下滑来研究匀变速运动的规律和验证牛顿第二定律实验器材：气垫导轨、滑块、垫块、砝码、砝码盘、细线、游标卡尺、米尺、挡光片、光电门、计时器、托盘天平实验原理：1、平均速度和瞬时速度的测量作直线运动的物体Δt 时间的位移是Δs ，则t 时间内的平均速度为ts v ∆∆=，令Δt →0，即是物体在该点的瞬时速度ts v t ∆∆=→∆0lim，在一定的误差范围内，用极短时间内的平均速度可代替瞬时速度。

2、匀变速直线运动滑块受一恒力时作匀变速直线运动，可采用将气垫导轨一端垫高或通过滑轮挂重物实现，匀变速运动的方程如下：at v v +=0221att v s +=as v v 2202+=让滑块从同一位置下滑，测得不同位置处速度为v 1、v 2、……，相应时间为t 1、t 2、……，则利用图象法可以得到v 0和a 。

3、重力加速度的测定 如右图图一：导轨垫起的斜面若通过2测得a ，则有Lh gg a ==θsin ，从而解得：a hL g =。

4、验证牛顿第二定律将耗散力忽略不计，牛顿第二定律表成F=ma 。

保持m 不变，F/a 为一常量；保持F 不变，ma 为一常量。

因此实验中如果满足以上关系，即可验证牛顿第二定律。

实验内容：1、匀变速运动中速度与加速度的测量（1）气垫导轨的调平，将一段垫起一定高度（2）组装好相应的滑块装置（3）让滑块从距光电门s=20.0cm,30.0cm,40.0cm,50.0cm,60.0cm 处分别自由滑下，记录挡光时间，各重复三次 （4）用最小二乘法对asv22=直线拟合并求a的标准差（5）作出sv 22-曲线2、验证牛顿第二定律每个砝码质量5.00g ，托盘质量1.00g （1）在1的实验前提条件下，确保系统总质量不变，导轨水平放置（2）改变托盘中砝码个数，让滑块从s=50.0cm 处自由滑动，记录挡光时间（3）作出nna F-曲线，求物体总质量，并和天平称得的质量进行比较3、思考题做1、3题数据处理和误差分析：实验数据如下：1、匀变速运动中速度和加速度的测量表一：滑块通过光电门的时间（单位：ms）挡光片之间的距离d=10.10mm导轨水平距离L=86.10cm垫片高度D=14.98cm2、验证牛顿第二定律（单位：ms）表二：滑块通过光电门的时间（单位：ms）每个砝码质量5.00g托盘质量1.00g天平称得的滑块质量313.7g 数据处理：1、 将各个位置滑下的滑块经过光电门的时间取平均值ss t 67.38367.3868.3865.3820=++=ss t 60.31361.3160.3158.3130=++= ss t 35.27337.2734.2735.2740=++=ss t 48.24350.2448.2446.2450=++=ss t 31.22330.2231.2233.2260=++=利用速度计算公式，可以得到：s m msmm t d v /2612.067.3810.102020===，22220/0682.0s m v = s m msmmt d v /3196.060.3110.103030===，22230/1022.0s m v = s m msmm t d v /3693.035.2710.104040===，22240/1364.0s m v = s m msmm t d v /4126.048.2410.105050===，22250/1702.0s m v =s m msmm t d v /4527.031.2210.106060===，22260/2049.0s m v=将以上结果列表如下：表三：v -2s 表由此可以得到v 2-2s 图象：v 2/(m 2/s 2)2s/m图二：v 2-2s 图象 根据最小二乘法的公式k r k d v v s s vs sv r s s v s v s k a i i i i i i∙-⎪⎭⎫⎝⎛-=---=--==∑∑∑∑∑)25/(11)(,))(2)2((22,)2(252252222222222222其中拟合直线的斜率即是a=0.1707m/s 2，其标准差为d(k)= 4×10-4m/s 2。

测变速直线运动的平均速度【目的和要求】观察做变速运动的物体的运动特征，理解平均速度的物理意义。

【仪器和器材】节拍器（全班共用），钢棒2根（直径8毫米，长80厘米一100厘米，或用细木棒代替），高、低支架各1个，钢球（直径19毫米左右），垫块，红粉笔，刻度尺。

【实验方法】1．安装实验器材。

将两根钢棒的两端分别插入高、低支架的两孔中，然后将支架平放在实验桌上，当钢球放在高端两棒之间时，钢球会沿两棒滚下，如图19－1所示。

2．训练反应能力。

教师首先调节节拍器每两次响声之间（每拍）的时间间隔为1秒。

让学生一只手在高端两棒之间挡住钢球，并随着节拍器的响声数5、4、3、2、1，数到0时放手让小球滚下并接下去数1、2、3、……如此重复几次，直到学生基本上能按上述要求与节拍器响声同步为止。

教师然后调节节拍器每两次响声之间的时间间隔为0．75秒。

按上述要求重复训练几次，要求学生能基本上达到与节拍器响声同步反应。

这对于今后做其他实验是有益的。

3．调节小球滚动的快慢。

用垫块调整支架的高度，使钢球滚到接近低端时节拍数为整数，例如第8拍，并在该拍时钢球经过的位置用粉笔做一个记号。

4．观察小球运动情况。

可看到小球沿两棒越滚越快，开始时速度为0，滚到末端时速度最大。

按方法2中的要求重新数着拍子并让小球从0拍开始滚下，在第4拍时小球经过的位置用粉笔做个记号。

当小球在8拍内滚完全程时，比较第0拍至第4拍间小球运动的路程和第4拍至第8拍间小球运动的路程长短，可发现在相同的时间内，后半段的路程较长，说明小球在做变速直线运动。

5．测量变速直线运动的时间和路程。

将节拍器每拍的时间间隔定为1秒，用刻度尺测量小球在第0拍至第4拍间的路程以及第4拍至第8拍间的路程，连同两段路程相应的时间，填入表1．9－1中。

6．节拍器每拍的时间间隔仍为1秒，记下第5拍时小球经过的位置。

用刻度尺测量小球在第0拍至第5拍间运动的路程以及第5拍至第8拍间运动的路程，连同两段路程相应的时间，填入表1．9－1中。

实验(测匀变速直线运动的加速度) 实验：测匀变速直线运动的加速度一、实验目的1.学习和掌握匀变速直线运动的规律和特点；2.了解加速度的概念及测量方法；3.通过实验操作，培养实际动手能力和数据分析能力。

二、实验原理匀变速直线运动是指物体在任意相等的时间内速度的变化量相等的直线运动。

其加速度 a 定义为：a = Δv/Δt其中Δv 是物体在相等时间内速度的变化量，Δt 是时间间隔。

三、实验设备1.打点计时器；2.纸带和重锤；3.刻度尺；4.电源；5.小车；6.轨道及固定装置。

四、实验步骤1.将打点计时器固定在轨道的一端，并连接电源；2.将小车放在轨道上，靠近打点计时器，在车的一端挂上重锤；3.打开打点计时器，释放重锤，小车在重力作用下开始沿着轨道做匀加速直线运动；4.在纸带上打下一系列点，关闭打点计时器；5.取下纸带，用刻度尺测量各点间的距离，并计算小车的加速度。

五、实验数据分析1.记录各点的数据，包括时间间隔和对应的位移；2.根据测量数据计算加速度；3.分析加速度的变化趋势和规律；4.根据实验结果讨论匀变速直线运动的特点。

六、实验结论通过本实验，我们了解了匀变速直线运动的规律和特点，掌握了加速度的概念及测量方法。

实验结果表明，小车在重力作用下沿着轨道做匀加速直线运动，其加速度恒定不变。

实验结果与理论值接近，证明了实验方法的正确性。

七、实验注意事项1.实验前应检查设备是否牢固、稳定，确保实验安全；2.在使用打点计时器时，应注意操作顺序和步骤，避免因电源故障等原因影响实验结果；3.在使用刻度尺测量纸带上的点间距时，应尽量减小人为误差，保证测量结果的准确性；4.在处理实验数据时，应注意数据的单位和有效性，避免因数据错误导致结论错误。

八、实验误差分析本实验的误差主要来源于以下几个方面：1.打点计时器的计时误差：由于打点计时器本身存在一定的计时误差，因此会导致加速度测量结果的不精确；2.纸带与打点计时器之间的摩擦力：纸带与打点计时器之间存在摩擦力，会影响小车的运动速度和加速度的测量结果；3.重锤的质量：重锤的质量会影响小车的加速度，因此选择合适的重锤质量对实验结果有很大影响。

速度是怎么测量的速度是描述物体运动快慢的物理量之一，它可以通过测量物体在单位时间内所走过的距离来确定。

本文将介绍几种常见的速度测量方法，包括平均速度、瞬时速度和相对速度。

同时，还将探讨一些与速度测量相关的注意事项和实际应用。

一、平均速度平均速度是指物体在某段时间内移动的总距离与该时间段的总时长之比。

对于匀速直线运动的物体来说，平均速度可以通过简单的计算得出。

设物体在时间t1内移动了距离s1，在时间t2内移动了距离s2，则平均速度V可以用以下公式表示：V = (s2 - s1) / (t2 - t1)平均速度的单位通常是米每秒 (m/s) 或千米每小时 (km/h)。

二、瞬时速度瞬时速度是指物体在某一瞬间的速度，即物体在某个瞬间的短时间内所移动的距离与该时间段的时长之比。

在计算瞬时速度时，需要将时间间隔缩小到无限小，即取极限。

瞬时速度可以用以下公式表示：V = lim(t->0) Δs / Δt其中Δs表示物体移动的微小位移，Δt表示时间的微小变化。

三、相对速度相对速度是指两个物体之间的速度差，即一个物体相对于另一个物体的速度。

当两个物体在同一参考系中运动时，相对速度的计算较为简单；然而，当两个物体在不同参考系中运动时，需要考虑相对运动的方向和速度。

为了计算相对速度，可以用以下公式：Vr = V1 - V2其中Vr表示相对速度，V1表示物体1的速度，V2表示物体2的速度。

注意事项和实际应用在实际应用中，速度测量需要考虑一些因素，如测量仪器的精确度、环境条件的影响等。

为了准确测量速度，常用的方法包括使用测速仪器（如雷达测速仪）和观察运动物体的位置变化。

除了物理学领域，速度的概念在其他领域也有广泛应用。

例如，在交通管理中，测速仪器被用于测量车辆的速度，以便对违规驾驶进行监督和管理。

在运动员训练中，测定运动员的速度可以帮助教练员制定合理的训练计划。

此外，无人机、电动车等技术的发展也促进了对速度测量方法的不断探索和改进。

2.3测量物体运动的速度第1课时匀速直线运动及速度的测量一、选择题1．对于一个做匀速直线运动的物体，下列理解正确的是()A．物体运动速度的大小跟通过的路程成正比B．物体运动速度的大小跟所用的时间成反比C．物体运动速度的大小跟通过的路程和时间无关D．以上说法都不对2．一个做匀速直线运动的物体，8 s内通过的路程是20 m，那么该物体在前2 s内运动的速度()A．大于2.5 m/s B．等于2.5 m/sC．小于2.5 m/s D．无法计算3．如图所示，表示物体一直做匀速直线运动的图像是()4．甲、乙两人同时从同一起跑线出发，同向做匀速直线运动，某时刻他们的位置如图所示，如图所示图像中能正确反映两人运动路程与时间关系的是()5．小壮同学练习用多次曝光法(在同一底片上多次曝光)拍摄照片，如图所示是她采用每1 s 曝光一次的方法，拍得的一辆轿车在平直公路上匀速运动的照片。

如果车身长度为4.5 m，底片上标尺刻度均匀，那么这辆轿车当时的速度约为()A．105 m/s B．15 m/sC．19.5 m/s D．30 m/s6．在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度，让小车从斜面的A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。

对上述实验，数据处理正确的是()A．图中AB段的路程s AB＝50.0 cmB．如果测得AC段的时间t AC＝2.5 s，则AC段的平均速度v AC＝32.0 cm/sC．在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，则测得AB段的平均速度v AB会偏大D．为了测量小车在BC段的平均速度v BC，可以将小车从B点由静止释放二、填空题7．物体沿着直线且速度________的运动就是匀速直线运动。

对于做匀速直线运动的物体，速度的大小________，运动的方向________。

8．小壮同学用带有滴墨水器的小车在水平桌面上沿直线先后做了两次运动，在纸带上留下的痕迹如图所示。

高中物理精讲精练：测量直线运动物体的瞬时速度考点精讲考点1：打点计时器及其使用1.实验步骤（1）了解电火花打点计时器的结构,然后把它固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把纸带放在墨粉纸盘的下面．（2）把计时器接到220 V的交流电源上．（3）接通电源,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后立即关闭电源．（4）取下纸带,从能看得清的某个点数起,数一数纸带上共有多少个点．如果共有n个点,则用Δt＝0.02×(n－1) s计算出纸带的运动时间Δt.（5）用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离,在进行实验测量之前,自己设计一个表格,用来记录以上测量值．2．注意事项（1）使用电火花打点计时器时,应注意把纸带正确穿好,墨粉纸盘位于纸带上方；使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面．（2）使用打点计时器时,应使物体停在靠近打点计时器的位置．（3）使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定之后,再拉动纸带,打点之后应立即关闭电源．（4）对纸带进行测量时,不要分段测量各段的位移,正确的做法是一次测量完毕(可统一测量出各个测量点到起始测量点O之间的距离)．（5）区别计时点和计数点①计时点是打点计时器在纸带上打出来的点．①计数点是从计时点中选出来的具有代表性的点,一般相邻两个计数点之间还有若干个计时点．计数点一般不是从第一计时点开始的,而是选择点迹清晰、与相邻的计时点间距适中的点开始．（6）区别打点周期和计数周期①打点周期：两个相邻的计时点的时间间隔,即交流电源的周期,一般为0.02 s.①计数周期：两个相邻的计数点的时间间隔,若相邻两个计数点之间还有(n－1)个计时点,则计数周期为T＝0.02n s.【例1】（1）电磁打点计时器是一种利用______电源的计时仪器,它的工作电压是______V,当电源频率是50 Hz时,它每隔________s打一次点．（2）使用电磁打点计时器时,纸带应穿过________,复写纸应套在________上,并要放在纸带的________面；应把________电源用导线接在__________上；打点时应先__________,再让纸带运动．（3）(多选)打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了()A．物体运动的时间B．物体在不同时刻的位置C．物体在不同时间内的位移D．物体在不同时刻的速度【答案】(1)交流60.02(2)限位孔定位轴上低压交流接线柱接通电源(3)AB【解析】电磁打点计时器是一种利用交流电源的计时仪器,工作电压为6 V,工作频率为50 Hz,周期为0.02 s．电火花打点计时器和电磁打点计时器都是每隔0.02 s在纸带上打一次点,因此打在纸带上的点迹可直接反映物体的运动时间,故A正确．因为纸带跟运动物体连在一起,打点计时器固定,所以纸带上的点迹就相应地记录了物体在不同时刻的位置,故B正确．用刻度尺量出各点迹间的间隔,可知道物体在不同时间内的位移,再根据速度公式可算出物体在某段时间内的速度,但这些量不是纸带上的点迹直接记录的,故C、D错误．【技巧与方法】由纸带记录的信息(1)打点计时器是一种计时仪器,它有具体的工作电压,从打出的纸带上可以直接获得物体运动的时间及不同时刻的位置信息．(2)电火花打点计时器和电磁打点计时器虽然所用电源电压不同,但打点周期均为T＝0.02 s.【针对训练】1．(多选)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是()A．先接通电源,后释放纸带B．电火花打点计时器使用的是220 V交流电源C．使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越长D．先释放纸带或先接通电源都可以【答案】AB【解析】为了增加纸带的使用率,应先接通电源,后释放纸带,A正确,D错误；电火花打点计时器使用的是220 V交流电源,故B正确；因为T＝1f,所以使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越短,C错误．考点2：数字计时器使用数字计时器应该注意的问题（1）实验前应先调整发光器件和光敏元件的相对位置,因为如果二者没有对准,则不能计时．（2）根据实验要求正确选择数字计时器的计时功能．【例2】如图所示用光电计时器研究物体的直线运动.1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2 s、2.00×10－2 s．则：（1）能否由此确定滑块由光电门1运动到光电门2的时间？（2）滑块通过光电门1时和通过光电门2时相比较,通过哪个位置时更快一些？【答案】(1)不能(2)通过光电门2时更快些．【解析】(1)光电计时器显示的挡光时间为滑块各自通过光电门1、光电门2的时间,不能由此确定滑块由光电门1运动到光电门2的时间．(2)滑块宽度一定,滑块通过光电门时挡光时间越短,滑块运动得越快．【针对训练】2．关于数字计时器的说法正确的是()A．数字计时器只能记录物体通过一个光电门的时间B．数字计时器能记录物体通过一个光电门的位移C．数字计时器能记录物体先后两次经过光电门之间的时间D．数字计时器不能记录物体先后两次经过光电门之间的时间【答案】C【解析】数字计时器即可记录物体通过一个光电门的时间,也可记录物体先后两次经过光电门之间的时间,但不能记录物体经过一个光电门的位移,故选项C正确．考点达标1．在“练习使用打点计时器”的实验中,下列操作不正确的是()A．打点前,小车应靠近打点计时器处,要先接通电源,待计时器开始打点稳定后再释放小车B．舍去纸带上开头比较密集的点,然后选取计数点C．打点频率为50 Hz,若每隔四个点取一个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.1 sD．实验中应使小车速度尽量小些D【解析】使用打点计时器时,小车应靠近打点计时器处,要先接通电源,待计时器开始打点稳定后再释放小车,A对；选择纸带时要舍去纸带上开头比较密集的点,然后选取后面清晰的计数点,B对；打点频率为50 Hz时,打点周期为0.02 s,若每隔四个点取一个计数点,则Δt＝5×0.02 s＝0.1 s,C对；小车速度越小,点迹越密集,越不容易测量,故实验中应使小车速度尽量大一些,D 错2．(多选)在利用打点计时器测速度的实验中,若打点周期为0.02 s,下列说法正确的是() A．先接通电源,后拉动纸带B．先拉动纸带,后接通电源C．电火花计时器使用6 V以下的交流电源D．连续n个计时点间的时间间隔为(n－1)×0.02 sAD【解析】使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带,A 正确,B错误；电火花计时器的工作电压是220 V交流电,C错误；每相邻的两个计时点间的时间间隔为0.02 s,连续n个计时点间有n－1个时间间隔,故时间为(n－1)×0.02 s,D正确．3．如图所示是一位同学使用打点计时器得到的两条纸带,他将两条纸带(甲、乙)上下并排放在一起进行比较,在图中A、B两点之间,两条纸带(甲、乙)运动的时间之比是()A．1①1B．2①1C．1①2 D．无法比较B【解析】假设打点计时器使用的是频率为50 Hz的交流电源,纸带上每打出两个相邻点所经历的时间为0.02 s,所以纸带甲、乙上A、B两点间时间之比为t1t2＝0.02×10 s0.02×5 s＝21,选项B正确．4．一同学在用打点计时器做“研究匀变速直线运动”的实验时,纸带上打出的点不是圆点,而是如图所示的一些短线,这可能是因为()A．打点计时器错接在直流电源上B．电源电压不稳定C．电源的频率不稳定D．打点针压得过紧D【解析】当打点计时器接到直流电源上时,其振动片磁化方向不变,不会引起振针的上下运动而打点,故选项A首先应被排除．电源频率的不稳定会引起打点周期的不稳定,电压的不稳定会影响点迹的清晰度．故用排除法可确定B、C两选项均不是本题答案．5．如图为某同学使用打点计时器所得到的一条纸带．纸带中前几个点模糊,因此从O点开始每隔4个点取一个计数点．试根据纸带判断以下说法正确的是()A．左端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.02 sB．左端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.1 sC．右端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.02 sD．右端与物体相连,相邻两计数点时间间隔为0.1 sB【解析】由物体刚开始运动时速度比较小,点迹比较密集,可判断纸带左端与物体相连．由交流电频率为50 Hz,知相邻两记时点时间间隔为0.02 s,每隔4个点取一个计数点,计数点间的时间间隔Δt＝5T＝0.1 s．故B项正确．6．如图所示为一打点计时器所打的纸带,由0到1、2、3…计数点的距离分别用d1、d2、d3…表示,初时刻0到1、2、3…计数点的时间分别用t1、t2、t3…表示,测量出d1、d2、d3…的值,如表所示．假如打点计时器所用的交流电频率为50 Hz,相邻两计数点的时间间隔为多少？在这五段时间内位移与时间有什么对应关系？距离d d d d ds ＝0.06 s,每相邻两计数点的间距如下表所示：,说明物体运动越来越慢．答案：0.06 s相同时间内运动的位移越来越小7．如图所示,一个同学左手拿着一个秒表,右手拿着一枝彩色画笔,当他的同伴拉着一条宽约5 mm的长纸带,使纸带在他的笔下沿着直线向前移动,每隔1 s他用彩色画笔点击纸带,在纸带上点一个点,如图所示,连续点了6个点,量得s1＝5.18 cm,s2＝4.40 cm,s3＝3.62 cm,s4＝2.78 cm,s5＝2.00 cm.问：(1)相邻两点间的时间间隔为多少？(2)如果纸带移动得更快一些,纸带上的点迹会发生怎样的变化？(3)如果纸带移动的比原来快一些,要想纸带上点迹疏密程度和原来一样,应采取怎样的措施？解析：本题中,画笔起着打点计时器的作用．(1)相邻两点间的时间间隔就是画笔在纸带上画点的时间间隔,为1 s.(2)物体运动加快,一定时间内的位移必定增加,相邻两点间的距离就代表相等时间内的位移,所以点迹会变稀疏．(3)物体运动的快了,点迹疏密程度还和原来一样．所用的时间一定减少．所以拿彩笔点点的同学应使点点的时间间隔更短些,即频率要加大．答案：(1)1 s(2)变稀疏(3)使点与点间隔的时间更短些(或加大点与点的频率)。

实验一测量做直线运动物体的瞬时速度原理装置图操作要求注意事项1.不需要补偿摩擦力。

2.不需要满足悬挂槽码质量远小于小车质量。

1.按原理图安装好实验装置，打点计时器固定在长木板无滑轮的一端。

2.细绳一端拴在小车上，另一端跨过滑轮挂上槽码，纸带穿过打点计时器固定在小车的后面。

3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车。

4.增减槽码的质量，按以上步骤再做两次实验。

1.平行：细绳、纸带与长木板平行。

2.靠近：小车从靠近打点计时器的位置释放。

3.先后：先通电后释放小车，先关闭电源后取下纸带。

4.防撞：在到达长木板末端前让小车停止运动，防止槽码落地及小车与滑轮相撞。

5.适当：悬挂的槽码要适当，避免纸带打出的点太少或过于密集。

数据处理1.用“平均速度法”测速度瞬时速度没法直接测量，因此根据极限的思想，可通过测量对应的很短时间内的平均速度来测瞬时速度。

在公式v＝ΔxΔt中，当Δt→0时v是瞬时速度。

2.匀变速直线运动的速度测量在匀变速直线运动中，某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度，故打第n个点时纸带的瞬时速度为v n ＝x n ＋x n ＋12T 。

3.记录小车在几个时刻的瞬时速度，在直角坐标系中作出v －t 图像。

小车运动的v －t 图像是一条倾斜的直线，可以得出结论：小车的速度随时间均匀变化。

考点一 教材原型实验1.由纸带计算某点的瞬时速度根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，即v n ＝x n ＋x n ＋12T 来计算。

2.利用纸带求物体加速度的两种方法(1)逐差法根据x 4－x 1＝x 5－x 2＝x 6－x 3＝3aT 2(T 为相邻计数点之间的时间间隔)，求出a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2，然后取平均值a ＝a 1＋a 2＋a 33＝x 4＋x 5＋x 6－（x 1＋x 2＋x 3）9T 2，即为物体的加速度。

直线运动的速度与加速度直线运动是物体沿着一条直线进行的运动，动态的表现为位移的改变。

而在直线运动中，速度和加速度是最基本且重要的概念。

速度表示单位时间内物体行进的距离，而加速度则表示单位时间内速度的变化。

一、速度的概念和计算速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，用符号v表示。

速度的计算公式是v=Δx/Δt，即速度等于位移Δx除以时间Δt。

其中，位移是指物体在某个时间段内在直线上的位置变化，单位是米(m)，时间单位通常为秒(s)。

速度的单位是米每秒(m/s)。

以一个汽车在直线上运动为例，假设汽车在t1时刻所在位置为x1，在t2时刻所在位置为x2。

则汽车的位移Δx为x2-x1，时间间隔Δt为t2-t1。

将位移与时间间隔代入速度的计算公式，即可计算出汽车在这段时间内的平均速度。

然而，平均速度只是反映了物体运动过程中每个时间段内的总体速度情况，并不能真实地反映物体的瞬时速度。

为了更精确地描述物体的速度，我们引入瞬时速度的概念。

瞬时速度是指物体在某一瞬间的瞬时状态下的速度，可以通过求解物体的瞬时位移和瞬时时间间隔来计算。

当时间间隔趋近于零时，即Δt→0，瞬时速度就等于物体在该瞬间的速度。

二、加速度的概念和计算加速度是指单位时间内速度的变化率，用符号a表示。

加速度的计算公式是a=Δv/Δt，即加速度等于速度变化Δv除以时间Δt。

其中，速度变化即表示速度的差值，即Δv=v2-v1。

如果速度的变化是正值，即Δv>0，那么物体在单位时间内速度向增加的方向变化，此时的运动称为正加速度运动；如果速度的变化为负值，即Δv<0，那么物体在单位时间内速度向减少的方向变化，此时的运动称为负加速度运动。

以一个自由落体的实例来理解加速度的概念。

当一个物体自由落下时，它的速度会持续增大。

这是因为物体受到了重力的作用，向下加速，速度的变化是正的，即Δv>0。

此时，在重力作用下，物体的加速度为常数，等于重力加速度，约为9.8米每秒的平方。

第三节测量物体运动的速度学习目标导航1．通过实验会测量物体运动的速度。

2．知道匀速直线运动的特征，理解匀速直线运动速度的概念。

3．知道变速运动中平均速度的概念和计算公式。

4．会用速度公式进行有关计算。

教材内容全解知识点一匀速直线运动1．实验探究：测量气泡的速度 【实验原理】ts v。

【实验器材】一根长约80 cm 、内径10 mm 的均匀玻璃管，水，米尺，停表，一张方格纸。

【实验过程】管内注满水，留一丛!氢渔(气泡直径约5 mm)，两端密封，倒转玻璃管，保持竖直，观察气泡在管内的运动。

从某一位置开始用停表计时，每2 s 在玻璃管上用记号笔记录小气泡的位置，最后用米尺测量L 将实验数据填入下面的表格中。

实验时，选取的小气泡的直径不能太大，气泡直径越大，记录小气泡位置的误差就越大。

为使结论具有普遍性，应改变时间间隔重复试验。

【数据分析】气泡在相同的时间内运动的路程相同，气泡在每段时间内运动的速度都是V =5cm/s ，由此可知，气泡运动的规律是气泡运动的路线是直线，运动的速度不变。

【进一步研究】用路程与时间的关系图像研究气泡的运动。

在图2-3-1所示的直角坐标系中，横轴代表时间，纵轴代表玻璃管中气泡所处的高度，描绘出气泡运动的s -t 图像。

观察整条图线可知，气泡运动的s -t 图像是一条直线。

它表示气泡在任意相同的时间内通过的路程始终相等。

利用图像来表示一个物理量随另一个物理量变化的规律，是研究物理问题常用的一种方法——图像法。

【实验结论】气泡运动的规律是气泡运动的路线是直线，运动的速度不变，气泡运动的路程与时间的关系图像是一条过原点的倾斜直线，即气泡运动的路程与时间成正比。

2．匀速直线运动定义：在物理学中，一个物体沿着直线运动，在任意相同时间内，通过的路程始终相等，这样的运动叫做匀速直线运动。

特点：①运动路径是直线； ②运动方向和运动快慢不变；③任意相等时间内通过的路程都相等。

拓展物体运动的图像(1)s -t 图像：横坐标表示时间，纵坐标表示路程，图像表示物体运动的路程随时间变化的规律。

直线运动的速度和加速度计算直线运动是物体在同一直线上进行匀速或变速运动的过程。

在分析直线运动时，我们经常需要计算速度和加速度，这两个物理量可以帮助我们理解和描述物体的运动状态和特性。

一、速度的计算速度是物体在单位时间内所走过的距离。

在直线运动中，我们通常使用平均速度和瞬时速度来描述物体的运动。

1. 平均速度的计算公式为：平均速度 = 总位移 / 总时间其中，总位移指的是物体在运动过程中起点到终点的距离，总时间则是物体运动所经历的时间。

2. 瞬时速度的计算公式为：瞬时速度 = 位移 / 时间间隔瞬时速度是指物体在某一瞬间的速度，需要通过位移和时间间隔的比值来计算。

二、加速度的计算加速度是物体在单位时间内速度变化的量。

在直线运动中，加速度可以分为两种情况：匀加速和变加速。

1. 匀加速运动下的加速度计算公式为：加速度 = （末速度 - 初始速度）/ 时间间隔在匀加速运动中，物体的速度在单位时间内以固定大小的增量或减量变化，因此可以通过末速度与初始速度的差值除以时间间隔来计算加速度。

2. 变加速运动下的加速度计算方法略有不同：加速度 = （瞬时速度的变化量）/ 时间间隔在变加速运动中，物体的加速度可能随时间变化，所以无法直接通过末速度与初始速度的差值计算加速度。

此时，需要使用瞬时速度的变化量除以时间间隔来计算加速度。

三、实例分析让我们通过一个实例来综合运用速度和加速度的计算方法：假设一辆汽车在直线道路上以匀加速运动。

汽车的初始速度为20 m/s，末速度为40 m/s，运动过程中所花费的时间为4秒。

现在我们来计算其加速度。

首先，我们可以使用匀加速运动的加速度计算公式：加速度 = （末速度 - 初始速度）/ 时间间隔代入已知数值，加速度 = （40 - 20）/ 4 = 5 m/s²通过计算，我们得出这辆汽车的加速度为5 m/s²。

然后，我们可以计算汽车整个运动过程的总位移和平均速度。

总位移 = 平均速度 ×总时间平均速度 = 总位移 / 总时间由于汽车的运动是匀加速运动，我们无法直接计算平均速度。