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测量速度的 18 种方法 新课程改革的推进和高考改革的不断深入，高考命题更加注重新 课程理念的领航作用， “考试内容要实现与高中新课程内容的衔接，进 一步贴近时代、贴近社会、贴近考生实际，注重对考生运用所学知识分 析问题、解决问题能力的考查。” 这是适应新课程改革的新考试观的 核心内容，这更是新高考的命题方向。从近年高考命题来看，试题越来 越体现这一新考试观的核心内容。而这一类问题的选材灵活，立意独特 新颖，要求考生能从物理情境中研究对象和物理过程，建立物理模型， 利用相应的规律来解决实际问题。 速度是描述物体运动快慢的物理量，在日常生活、社会实践和科学 实验中，需要对某些物体的速度进行测量，如交通车辆的速度，子弹的 速度，流体的流速，声、光的传播速度等等，那么速度测量方法有几种 方法呢？笔者对此作了归纳总结如下，以培养学生创造性思维和发散性 思维能力。 1.利用计时器测速度 利用电磁打点计时器（电火花计时器）在与运动物体相连的纸带上 打点 （孔）以记录运动物体在不同时刻的位置，用刻度尺测出纸带某点 与相邻点（计数点）间的距离，利用 计算得出匀变速直线运动物体的 速度。 例 1 （09 ·广东理基卷-18） “研究匀变速直线运动”的实验中，使 用电磁式打点计时器 (所用交流电的频率为 50Hz)，得到如图 1 所示的纸 带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表 述正确的是 A．实验时应先放开纸带再接通电源 B．(S6一 S1)等于 (S2一 S1)的 6 倍 C．从纸带可求出计数点 B 对应的速率 D．相邻两个计数点间的时间间隔为 0．02s 解析：在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验时应先接通电源再 放开纸带,A 错.根据相等的时间间隔内通过的位移有 ,可知(S6一S1)等 于(S2一 S1)的5 倍,B 错.根据 B 点为A 与 C 的中间时刻点有 ,C 对.由于 相邻的计数点之间还有 4 个点没有画出,所以时间间隔为 0.1s,D 错. 点评：利用 方法测定匀变速直线运动物体的速度在力学实验中经 常用到，提醒考生要掌握此方法。 2.利用光电门测速度 光电门测速原理是把物体通过光电门的时间内认为物体做匀速直线 运动，利用极短时间的平均速度替代瞬时速度，根据 可知，只要测出物 体的宽度和物体通过光电门的时间即可测定物体的速度。 例 2． （2009 ·全国Ⅰ-23）某同学为了探究物体在斜面上运动时摩 擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图 2 所示。长直平板一端放在 水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出 A、B 两点，B 点处放 置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。 实验步骤如下： ①用游标卡尺测量滑块的挡光长度 d，用天平测量滑块的质量 m； ②用直尺测量 AB 之间的距离 s，A 点到水平桌面的垂直距离 h1， B 点到水平桌面的垂直距离 h2； ③将滑块从 A 点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t； ④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值 ； ⑤利用所测数据求出摩擦力 f 和斜面倾角的余弦值 cos α； ⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出 f-cos α 关系曲线。 用测量的物理量完成下列各式 (重力加速度为 g)： （1）斜面倾角的余弦 cos α= ； （2）滑块通过光电门时的速度υ= ； （3）滑块运动时的加速度 a= 　 ； （4）滑块运动时所受到的摩擦阻力 f=　 。 解析： （1）根据三角形关系，解直角三角形得 。（2）根据光电门 测速原理得， 。（3）物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动， 根据运动学公式 ,有 ,解得 。(4)根据牛顿第二定律 ,解得 . 点评：利用光电门测定速度的原理和利用打点计时器测定速度的方 法是相同的，都是利用的近似法，利用