例题 用你自己身上的“尺”和“钟”，设计一个实验，估算你自己步行速度的大小。与同学进行交流或向老师请教，讨论你设计的方案的可行性。
点拨 怎样确定自己身上的“尺”和“钟”，例如，跨一步有多长？一次脉搏的时间是多少？你是否还可用其他的“尺”和“钟”？实验三次，会出现什么情况？要能较准确地测出步行速度，该怎样设计实验方案？
点拨 怎样确定自己身上的“尺”和“钟”，例如，跨一步有多长？一次脉搏的时间是多少？你是否还可用其他的“尺”和“钟”？实验三次，会出现什么情况？要能较准确地测出步行速度，该怎样设计实验方案？
答案：解：
实验方案设计：
1. 确定自身的“尺”：
正常步行10步，用刻度尺测出这10步的总长度，重复测量3次，算出10步总长度的平均值$\overline{L}$，得到单步的平均长度$l=\frac{\overline{L}}{10}$。
2. 确定自身的“钟”：
测量1分钟内自身脉搏跳动的总次数，计算得到脉搏跳动一次的平均时间$t_0$。
3. 测量步行的路程与对应时间：
沿直线保持正常步速步行，数出这段过程中步行的总步数$n$，同时记录这段步行过程里脉搏跳动的总次数$N$。
4. 计算单次步行速度：
步行的总路程$s = n· l$，步行的总时间$t = N· t_0$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，算出本次测量的步行速度。
5. 减小误差：
更换不同的平直路段，重复上述实验3次，得到3组步行速度的测量值，取3次结果的平均值，即为自身步行速度的最终估算值。
答：该方案以自身步长为长度测量标准、脉搏为计时标准，无需额外专业测量工具即可完成实验，操作简便可行，多次测量取平均值可以减小偶然误差，得到的步行速度估算结果较为准确。
实验方案设计：
1. 确定自身的“尺”：
正常步行10步，用刻度尺测出这10步的总长度，重复测量3次，算出10步总长度的平均值$\overline{L}$，得到单步的平均长度$l=\frac{\overline{L}}{10}$。
2. 确定自身的“钟”：
测量1分钟内自身脉搏跳动的总次数，计算得到脉搏跳动一次的平均时间$t_0$。
3. 测量步行的路程与对应时间：
沿直线保持正常步速步行，数出这段过程中步行的总步数$n$，同时记录这段步行过程里脉搏跳动的总次数$N$。
4. 计算单次步行速度：
步行的总路程$s = n· l$，步行的总时间$t = N· t_0$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，算出本次测量的步行速度。
5. 减小误差：
更换不同的平直路段，重复上述实验3次，得到3组步行速度的测量值，取3次结果的平均值，即为自身步行速度的最终估算值。
答：该方案以自身步长为长度测量标准、脉搏为计时标准，无需额外专业测量工具即可完成实验，操作简便可行，多次测量取平均值可以减小偶然误差，得到的步行速度估算结果较为准确。
解析：
【分析】
要估算步行速度，需借助自身的“尺”（步长）和“钟”（脉搏时间）作为测量标准，先确定自身的步长和单次脉搏时间，再通过测量步行的总步数与对应脉搏次数得到路程和时间，最后用速度公式计算，多次测量取平均值以减小误差，保证结果准确。
【解析】
实验方案如下：
1. 确定自身的“尺”（步长）：正常步行10步，用刻度尺测量这10步的总长度，重复测量3次后取平均值$\overline{L}$，计算得到单步的平均长度$l=\frac{\overline{L}}{10}$；
2. 确定自身的“钟”（脉搏时间）：测量1分钟内自身脉搏跳动的总次数，计算得出脉搏跳动一次的平均时间$t_0$；
3. 测量步行的路程与对应时间：沿直线保持正常步速步行，数出这段过程中步行的总步数$n$，同时记录这段步行过程里脉搏跳动的总次数$N$；
4. 计算单次步行速度：步行的总路程$s = n·l$，步行的总时间$t = N·t_0$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，算出本次测量的步行速度；
5. 减小误差：更换不同的平直路段，重复上述实验3次，得到3组步行速度的测量值，取3次结果的平均值，即为自身步行速度的最终估算值。
【答案】
实验方案：1. 测10步总长度求平均步长；2. 测1分钟脉搏次数求单次脉搏时间；3. 步行时数总步数和对应脉搏次数；4. 用$v=\frac{s}{t}$计算速度；5. 多次测量取平均值。该方案以自身步长为长度标准、脉搏为计时标准，无需额外专业工具，操作简便可行，多次测量取平均值可减小偶然误差，得到的步行速度估算结果较准确。
【知识点】
速度的测量、长度估测、时间测量
【点评】
本题结合生活实际，利用学生自身的身体条件作为简易测量工具设计实验，体现了物理与生活的联系，方案操作简便，多次测量取平均值有效减小误差，能培养学生的实验设计与误差分析能力，可行性较强。
【难度系数】
0.6
要估算步行速度，需借助自身的“尺”（步长）和“钟”（脉搏时间）作为测量标准，先确定自身的步长和单次脉搏时间，再通过测量步行的总步数与对应脉搏次数得到路程和时间，最后用速度公式计算，多次测量取平均值以减小误差，保证结果准确。
【解析】
实验方案如下：
1. 确定自身的“尺”（步长）：正常步行10步，用刻度尺测量这10步的总长度，重复测量3次后取平均值$\overline{L}$，计算得到单步的平均长度$l=\frac{\overline{L}}{10}$；
2. 确定自身的“钟”（脉搏时间）：测量1分钟内自身脉搏跳动的总次数，计算得出脉搏跳动一次的平均时间$t_0$；
3. 测量步行的路程与对应时间：沿直线保持正常步速步行，数出这段过程中步行的总步数$n$，同时记录这段步行过程里脉搏跳动的总次数$N$；
4. 计算单次步行速度：步行的总路程$s = n·l$，步行的总时间$t = N·t_0$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，算出本次测量的步行速度；
5. 减小误差：更换不同的平直路段，重复上述实验3次，得到3组步行速度的测量值，取3次结果的平均值，即为自身步行速度的最终估算值。
【答案】
实验方案：1. 测10步总长度求平均步长；2. 测1分钟脉搏次数求单次脉搏时间；3. 步行时数总步数和对应脉搏次数；4. 用$v=\frac{s}{t}$计算速度；5. 多次测量取平均值。该方案以自身步长为长度标准、脉搏为计时标准，无需额外专业工具，操作简便可行，多次测量取平均值可减小偶然误差，得到的步行速度估算结果较准确。
【知识点】
速度的测量、长度估测、时间测量
【点评】
本题结合生活实际，利用学生自身的身体条件作为简易测量工具设计实验，体现了物理与生活的联系，方案操作简便，多次测量取平均值有效减小误差，能培养学生的实验设计与误差分析能力，可行性较强。
【难度系数】
0.6
1. 坐在行驶汽车上的一位乘客，欲估测前方隧道的长度。在进、出隧道口时，分别看了一下手表，如图
所示。汽车通过隧道时的平均速度是60 km/h，由此可计算出此隧道长
所示。汽车通过隧道时的平均速度是60 km/h，由此可计算出此隧道长5
km。答案：1. 5
解析：
【分析】要计算隧道长度，需先确定汽车通过隧道的时间，再利用速度公式$s=vt$求解。首先读取进、出隧道时手表的时间，计算时间差，再将时间单位换算为小时，最后代入公式计算路程。
【解析】1. 读取时间：进隧道时（图a）手表显示时间为1时20分，出隧道时（图b）手表显示时间为1时25分，因此汽车通过隧道的时间$t=1时25分 -1时20分=5分钟$。
2. 单位换算：将时间换算为小时，$5分钟=\frac{5}{60}h=\frac{1}{12}h$。
3. 计算隧道长度：根据速度公式$s=vt$，代入平均速度$v=60km/h$，得$s=60×\frac{1}{12}=5km$。
【答案】5
【知识点】时间单位换算、速度公式应用
【点评】本题结合生活场景考查基础物理计算，核心是正确读取手表时间并完成单位换算，难度较低。
【难度系数】0.3
【解析】1. 读取时间：进隧道时（图a）手表显示时间为1时20分，出隧道时（图b）手表显示时间为1时25分，因此汽车通过隧道的时间$t=1时25分 -1时20分=5分钟$。
2. 单位换算：将时间换算为小时，$5分钟=\frac{5}{60}h=\frac{1}{12}h$。
3. 计算隧道长度：根据速度公式$s=vt$，代入平均速度$v=60km/h$，得$s=60×\frac{1}{12}=5km$。
【答案】5
【知识点】时间单位换算、速度公式应用
【点评】本题结合生活场景考查基础物理计算，核心是正确读取手表时间并完成单位换算，难度较低。
【难度系数】0.3
2. 在学校运动会上，甲、乙、丙三位同学进行百米赛跑，他们的成绩如下表所示。根据表中成绩可知，跑得最快的是
甲
同学。这里比较三人运动的快慢时采用了在路程
相同的条件下比较时间的方法。答案：2. 甲；路程
解析：
【分析】要判断百米赛跑中谁跑得最快，需明确百米赛跑的路程是固定的100米，属于路程相同的情况。比较运动快慢的方法中，当路程相同时，所用时间越短，运动速度越快。观察表格中三人的成绩，甲用时13.6秒，乙用时13.8秒，丙用时13.7秒，甲的时间最短，因此甲跑得最快，这里采用的是路程相同的条件下比较时间的方法。
【解析】三位同学进行百米赛跑，他们通过的路程均为100米，即路程相同。根据比较物体运动快慢的规则：路程相同时，所用时间越短，运动越快。对比三人的成绩：13.6s（甲）＜13.7s（丙）＜13.8s（乙），所以跑得最快的是甲同学，该比较方法是在路程相同的条件下比较时间。
【答案】甲；路程
【知识点】运动快慢的比较；路程与时间的关系
【点评】本题为基础题，考查比较运动快慢的常用方法，核心是理解“相同路程比时间”的逻辑，属于运动学的基础应用，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】三位同学进行百米赛跑，他们通过的路程均为100米，即路程相同。根据比较物体运动快慢的规则：路程相同时，所用时间越短，运动越快。对比三人的成绩：13.6s（甲）＜13.7s（丙）＜13.8s（乙），所以跑得最快的是甲同学，该比较方法是在路程相同的条件下比较时间。
【答案】甲；路程
【知识点】运动快慢的比较；路程与时间的关系
【点评】本题为基础题，考查比较运动快慢的常用方法，核心是理解“相同路程比时间”的逻辑，属于运动学的基础应用，难度较低。
【难度系数】0.8