測變速直線運動的平均速度
【目的和要求】 觀察做變速運動的物體的運動特征，理解平均速度的物理意義。【儀器和器材】 節拍器（全班共用），鋼棒2根（直徑8毫米，長80厘米一100厘米，或用細木棒代替），高、低支架各1個，鋼球（直徑19毫米左右），墊塊，紅粉筆，刻度尺。【實驗方法】 1.安裝實驗器材。將兩根鋼棒的兩端分別插入高、低支架的兩孔中，然后將支架平放在實驗桌上，當鋼球放在高端兩棒之間時，鋼球會沿兩棒滾下，如圖19－1所示。
2.訓練反應能力。教師首先調節節拍器每兩次響聲之間（每拍）的時間間隔為1秒。讓學生一只手在高端兩棒之間擋住鋼球，并隨著節拍器的響聲數5、4、3、2、1，數到0時放手讓小球滾下并接下去數1、2、3、……如此重復幾次，直到學生基本上能按上述要求與節拍器響聲同步為止。 教師然后調節節拍器每兩次響聲之間的時間間隔為0.75秒。按上述要求重復訓練幾次，要求學生能基本上達到與節拍器響聲同步反應。這對于今后做其他實驗是有益的。 3.調節小球滾動的快慢。用墊塊調整支架的高度，使鋼球滾到接近低端時節拍數為整數，例如第8拍，并在該拍時鋼球經過的位置用粉筆做一個記號。 4.觀察小球運動情況。可看到小球沿兩棒越滾越快，開始時速度為0，滾到末端時速度最大。按方法2中的要求重新數著拍子并讓小球從0拍開始滾下，在第4拍時小球經過的位置用粉筆做個記號。當小球在8拍內滾完全程時，比較第0拍至第4拍間小球運動的路程和第4拍至第8拍間小球運動的路程長短，可發現在相同的時間內，后半段的路程較長，說明小球在做變速直線運動。 5.測量變速直線運動的時間和路程。將節拍器每拍的時間間隔定為1秒，用刻度尺測量小球在第0拍至第4拍間的路程以及第4拍至第8拍間的路程，連同兩段路程相應的時間，填入表1.9－1中。 6.節拍器每拍的時間間隔仍為1秒，記下第5拍時小球經過的位置。用刻度尺測量小球在第0拍至第5拍間運動的路程以及第5拍至第8拍間運動的路程，連同兩段路程相應的時間，填入表1.9－1中。
實驗次數
第一段路程
節拍數
時間（秒）
路程（厘米）
平均速度（厘米/秒）
第二段路程
全程平均速度（厘米/秒）
節拍數
時間（秒）
路程（厘米）
平均速度（厘米/秒）
7.節拍器每拍的時間間隔改為0.75秒。重新用墊塊調整支架的高度，調節小球滾動的快慢，使鋼球滾到接近低端時仍為8拍，用粉筆記下第8拍的位置。然后讓小球從高端滾下，記下小球在第4拍時所經過的位置，用刻度尺測量小球前4拍和后4拍所經過的路程，連同相應的節拍數和時間填入上表中。 8.同方法7，記下小球從高端滾下時數8拍所經過的位置，用刻度尺測量小球前6拍和后2拍所經過的路程，連同相應的節拍數和時間填入上表中。 9.計算平均速度，分析實驗結果。 由平均速度公式 計算出上表中各段路程的平均速度和全程的平均速度。由實驗結果可以看出：