初二物理|3个诀窍帮孩子搞定平均速度!

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初二物理|3个诀窍帮孩子搞定平均速度!

你好,我是物理柯老师。

立志帮10000个家长看懂孩子的物理学习,帮孩子把课堂知识真正变成解题能力。

放学路上,我和一个孩子走到红灯前。他看着手表说:“老师,刚才停着没走,这几十秒是不是不能算进速度?”

这句话,恰好说中了平均速度最容易弄混的地方。

初二物理|3个诀窍帮孩子搞定平均速度!-第1张图片-四季读书网

一、平均速度,描述一整段的快慢

平均速度=总路程÷总时间。这里的“平均”,是把一段运动合起来看,相当于用一个速度概括这一段有多快,并不是说物体每一刻都以这个速度运动。

假设从家到学校走了600 m,从出门到到校经过500 s,途中等红灯50 s。求这次上学全过程的平均速度,就是600÷500=1.2 m/s。

停留虽然没有增加路程,却占用了这段过程的时间,所以不能删去。

如果另问“只在行走时的平均速度”,研究的时间才改为450 s。这是换了研究范围,答案不同并不矛盾。

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二、诀窍1:分段以后,先加路程和时间

分段题的稳妥写法是:v=(s₁+s₂)÷(t₁+t₂)。哪段只给了路程和速度,就先用t=s÷v把它用去的时间算出来。所有路程和时间必须属于同一次完整过程。

前半程60 m,以2 m/s行走;后半程也是60 m,以3 m/s行走。两段分别用30 s、20 s,全程平均速度是120÷50=2.4 m/s,不能算成2.5 m/s。较慢的那一段占了更多时间,对全过程的影响也更大。

只有两段所用时间相同,两速度的算术平均才成立。例如分别以2 m/s、3 m/s各走10 s,路程为20 m、30 m,合起来50 m用20 s,才得到2.5 m/s。“等路程”和“等时间”,差在这里。

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三、诀窍2:测量时,让路程和时间成对

测小车平均速度,刻度尺测路程,停表测时间,再用v=s÷t计算。斜面坡度宜小一些,让小车运动时间长一些,便于计时;前提是小车能顺利下滑。

测路程要始终认小车的同一部位,例如都看车头。开始时车头对起点,计时也从这里开始;结束时车头到终点,计时同时停止。不能从起点的车尾量到终点的车头,否则把车长也加进了路程。

再看分段实验:A到C为0.90 m,用3.0 s;A到B为0.40 m,用2.0 s。后段BC的路程是0.50 m,时间是1.0 s,平均速度就是0.50 m/s。后段时间=全程时间-前段时间,不能拿后段路程除以全程时间。

若分两次测量,应让小车每次从A处、同一位置由静止释放。测原来那次运动的后半段,不能改从B处静止释放,因为小车原先经过B时已经在运动;起步状态一改,测的就不是同一段过程了。

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四、诀窍3:判断偏差,先固定另一个量

公式还可以帮我们判断测量结果偏大还是偏小。路程测得正确时,时间偏短,算出的速度偏大;时间偏长,速度偏小。开始按表晚了,相当于漏计一段时间;停止按表晚了,相当于多计一段时间。

反过来,时间正确时,路程多量了,结果偏大;路程少量了,结果偏小。如果路程和时间同时有偏差,就不能只盯一个量,必须比较两种影响,不能机械背一句“按晚了就偏小”。

实验中还要先统一单位:厘米换成米、分钟换成秒,再计算米每秒。测得0.90 m、3.0 s,就得到0.30 m/s;写出单位,才知道这个数描述的是什么。多测几次有助于减小随机误差,但不能弥补起终点一直认错这样的操作问题。

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平均速度的三个诀窍,可以串成一条清楚的思路:先确定整段过程,再让路程和时间一一对应,最后用公式检查操作造成的影响。会解释为什么要相加、为什么要相减,孩子才算把这个“平均”真正弄明白。

做题时不妨把题目中的路程和时间分别圈出来,用同一种颜色连成一对。对应关系一旦画清,很多看似复杂的分段计算,其实只剩下加、减、除三步。


让孩子做下这几道题(5道)

【基础题】

1.(2026·江苏扬州)2026年4月,扬州首条低空物流航线启用,全长10 km,标志着低空经济迈入新阶段。如图,无人机要在15 min内将包裹从航线起点运到终点,速度至少为( )。

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A.40 km/h

B.30 km/h

C.8 m/s

D.5 m/s

2.(2026·甘肃武威)乌鞘岭二号隧道全长6.8 km,隧道口提示牌如图所示。其中,“80”指汽车通过隧道的速度不能超过80______(填单位符号),若汽车以最高限速通过该隧道,需要______min。

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【中档题】

3.(2021·江苏宿迁)长约200 m的列车,以288 km/h的速度匀速通过长约6000 m的隧道。下列分析正确的是( )。

①以隧道为参照物,列车静止;②以列车为参照物,隧道运动;③列车完全通过隧道约需75 s;④列车全部在隧道内行驶约72.5 s。

A.①③

B.②③

C.①④

D.②④

4. 小明前60 m以2 m/s行走,后60 m以3 m/s行走。求他走完120 m的平均速度。

【压轴题】

5. 测小车通过0.90 m路程的平均速度。路程测量正确,实际用时3.0 s;计时员在小车已经出发0.2 s后才按下停表,到终点时正常停表。求记录的时间和算出的速度,并判断结果偏大还是偏小。


答案与解析

第1题:答案 A

解析:15 min=0.25 h,v=s÷t=10 km÷0.25 h=40 km/h,因此至少要达到40 km/h。若换成米每秒,约为11.1 m/s。

第2题:答案 km/h;5.1

解析:交通限速标志通常用km/h。t=s÷v=6.8 km÷80 km/h=0.085 h=5.1 min,路程和速度单位对应后再换算时间。

第3题:答案 D

解析:相对列车看,隧道的位置变化,所以②正确。列车全部在隧道内时,车头从进入隧道200 m处走到距出口200 m的位置,路程为6000-200=5800 m;288 km/h=80 m/s,用时72.5 s,④正确。

第4题:答案 2.4 m/s

解析:两段时间分别为60÷2=30 s、60÷3=20 s。全程平均速度=总路程÷总时间=120÷(30+20)=2.4 m/s,不能直接把2和3取平均。

第5题:答案 2.8 s;约0.32 m/s;偏大

解析:晚按表漏记0.2 s,记录时间为3.0-0.2=2.8 s。v=0.90÷2.8≈0.32 m/s;路程正确而分母时间偏小,所以速度结果偏大。

今天分享结束,明天见!

我是你身边的柯老师,如果有任何物理上的难题,欢迎交流!

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