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11页测量平均速度的实验器材整理人尼克测量平均速度▲知识点一测量平均速度实验原理: ;实验器材:斜面、小车、金属片、刻度尺、停表实验时用 刻度尺 测出小车通过的路程,用 停表 测出小车通过这段路程所用 的时间,再用公式 计算出小车在该段路程的平均速度实验目的:①测量下车下滑时的平均速度;②探究小车在斜面上运动的速度变 化特点实验步骤:(1) 如图,斜面的一端用木块垫起,使它保持很小的坡度2) 把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车车头到金属 片的距离s「(3) 用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间匕4) 将金属片移至斜面的中部,小车放在斜面顶端,测出小车车头到金属片的距 离s2,然后测出小车由斜面顶端滑下到撞击金属片的时间匕5) 记录实验数据并求出相应物理量分析与论证:分析表中数据,可得出 ,我们还可以进一步分析下半段路程的速度,从图中我们可看出下半段的路程 ,下半段的速度,三次平均速度的大小关系依次是: 实验结论:小车在从斜面顶端下滑到底端的过程中,速度越来越快2.注意事项(1) 金属片的作用是什么?答:便于测量时间和让小车停止运动2) 斜面的坡度为什么不能太小也不能太大?答:斜面的坡度过小,小车可能达不到底部;斜面的坡度过大,记录时间不准 确,导致实验误差大。
3) 如何测量小车在下半段的平均速度?答:先测量全程路程s,总路程减去上半段路程s,下半段所用时t,全程所1 2 2用总时间t1减去上半段所用时间t2,贝寸(4) 实验中为什么要求多测几组数据答:为避免因实验偶然性带给结果的误差,增强实验结论的普遍性5) 如何测小车下滑的距离答:小车的距离为车头到车头距离,不是斜面的长度6) 小车下滑的要求答:小车从斜面顶端静止释放,且保证每次小车都从同一位置释放7) 测量过程能否改变斜面坡度?答:测量过程中不能改变斜面坡度8) 测量中的偏大、偏小问题答:若小车开始开始滑动后才开始计时,会导致测量时间偏小(偏大/偏小), 测量平均速度偏大(偏大/偏小);若过了终点才停止计时,会导致测量时间偏大(偏 大/偏小),测量平均速度偏小▲知识点二超声波测距离、频闪摄影装置含有超声波发射装置、接收装置、控制器三部分超声波发射装置发射一 段超声波,遇到障碍物后超声波会发生反射,反射回来的超声波会被接收装置接收当发射装置发射超声波以后控制器便开始记录时间,当接收装置接收到反射回来的 超声波以后控制器停止计时,全程总时间为t因此就可以测出障碍物离发射装置 的距离超声波测距离: ,t代表全程的总时间。
频闪摄影:又称为连闪摄影,在一个画面上记录物体连续运动过程的记录方法如图所示频闪摄影特点:①每一张频闪照片,都是由多张照片叠加而成的②相邻两图之间时间间隔都是相同的如图所示,若频闪相机每隔0.2s闪一次, 则图中影像1和影像2,影像2和影像3、影像3和影像4之间时间间隔都是0.2s例1.一辆普通家用轿车的长约为4.5m,如图是某家用轿车在平直公路上行驶时, 用相机每隔0.5s曝光一次得到的照片拍照过程中,轿车的平均速度最接近于A.30km/h B.60km/h C.90km/h D.120km/h注意时间间隔的计算方法:两两相邻照片之间才算1个时间间隔,所以n张照 片就有(n-1)个时间间隔▲知识点三 分段求平均速度问题的思路(1) 判断是时间分段,还是路程分段;时间分段设时间t,路程分段设路程s2) 利用 , , 建立方程组3) 求解方程组中的未知数例题2.小明在前5s内的平均速度是2m/s,在后5s内的速度是3m/s,则小明在 10s内的平均速度是多少m/s;若小明在前5m内的平均速度是2m/s,在后5m内的 速度是3m/s,则小明在10m内的平均速度是多少m/s例题3.小明在长为s的一段路上行走,前 路程内以1m/s的速度行走,后路程内以2m/s的速度行走,则全程的平均速度是多少m/s。
若小明在这段路上总共 用时t,在前 时间内以1m/s的速度行走,后 路程内以2m/s的速度行走,则全 程的平均速度是多少m/s课时作业(四)一、单选题1. 如图为小明做“测量物体运动的平均速度”的实验过程,图中的停表(停表每格为1 s)分别表示 小车通过斜面AB,C三点的时刻,B点是全程AC的中点,关于小车通过上、下半段路程所用 的时间和平均速度的关系,正确的是()B・ =.tAB tBCC. VAB>VBCD. VAB〈VBC【答案】D 【解析】(1)由图中停表示数可知,tAB=5s, tBC=3s,所以tAB>tBC.故AB错误;(2)由题意知sAB=sBC=sm,小车在前半段的平均速度,如=匚|=口,后半段的平均速度vBC=匚]=匚;所以vAB 如图甲,甲球在相等的时间内通过的路程相同,甲球进行的是匀速直线运动.故C选项正确;Q,图乙,乙球在相等的时间内通过的路程不同,且在相同的时间里,通过的路程越来越长, 即速度是越来越大;故D选项错误.5. (多选)在测量运动物体的平均速度实验中,获得如表格所示数据,其中M为AB的中点,C. AB段的平均速度是AM段平均速度与MB段平均速度的平均值D. 实验中主要测量工具是刻度尺和秒表,这运用了组合法【答案】BD【解析】AM段的平均速度为3 m/s,其表示的含义是每秒内平均通过的路程为3 m,故该选项 错误;B,物体从A运动到B的过程中,速度是越来越快,故该选项正确;C,AB段的平均速度是AB段路程与AB段所用的时间之比,故该选项错误;Q,用刻度尺和停表测量平均速度时,必须要把刻度尺、停表组合起来使用,应用了组合法, 故该选项正确.二、填空题6. 在“测小车的平均速度”的实验中,小明同学设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度的斜面 顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“小时: 分:秒”)(1) 该实验测小车平均速度的实验原理是(用公式表示):.(2) 实验中使用的斜面的坡度,(填“较小”或“较大”)其目的是:让小车下滑的时 间(长、短)一些,这样能减小时间测量的误差.(3) 当斜面坡度一定时,为了减少误差,可以采取的措施 (4) 实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了 A点才开始计时,则会使所测AC段的平 均速度*偏―(填“大”或“小”);可以看出小车在下滑过程中做(匀速/变 速)直线运动(5) 若S2的路程正好是全部路程的一半,则小车通过上半段路程的平均速度:VAB=m/s.(6) 小车下滑过程中全程的平均速度为:VAC=m/s.【答案】(1)v=F; (2)较小、长;(3)多次测量取平均值(4)大、变速;(5)0.15; (5)0.18【解析】(1)测小车平均速度的原理是平均速度公式,即:v=^;(2) 斜面坡度越大,小车沿斜面顶端向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难, 所以为使计时方便,斜面坡度应较小,让小车下滑的时间长一些,其目的是便于测量时间;(3) 如果让小车过了 A点才开始计时,计时晚,所测时间偏小,根据公式v=Q算出的速度偏大; 由图可以看出,小车通过上半段和下半段所用的时间不同,所以小车做的是变速直线运动;(4) 由图示可知51 = 90 cm=0.9m,52是全程的一半,则s2=「= =0.45m,由图示秒表可知,上半段的运动时间t2 = 3s,平均速度?仍=川=^^=0.15m/s;(5) 小车通过全程的时间t1 = 5s,小车下滑过程中全程的平均速度为:vAc= '=匚 = 0.18m/s ;7. 在课外实践活动中,用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2 s曝光一次.⑴小芳所在的兴趣小组拍下的照片如下图所示,由此可以判断纸锥下落的速度变化情况是(选填“不变”“先变大后不变”或“一直变大”).若测得纸锥在A、C两位置间的实际距离 为6.40 cm,则AC过程中,纸锥的速度为 m/s.(2)小组间交流时,发现不同小组测得纸锥下落的最大速度不同① 请你猜想影响最大速度的因素可能是(写出一个影响因素).② 为了验证你的猜想,简要的做法是.⑶如图所示,四个速度随时间变化的图象,能反映出该纸锥下落运动情况的是(选填图 中的选项字母).【答案】(1)一直增大、0.16 m/s; (2)①纸锥下下落过程中受到地球的吸引力和空气的阻力作用, 所以影响纸锥下落的最大速度与纸锥的质量、纸锥的锥尖大小等因素有关;②选择形状相同, 质量不同的纸锥从同一高度竖直下落,分别测出它们的最大速度,并分析最大速度与质量的关 系;;(3)CAC段的平均速度v=Q=匚【解析】(1)由照片可以看出,纸锥相同时间通过的距离逐渐增大,所以速度一直增大;纸锥= 0.16m/s; (2)①纸锥下下落过程中受到地球的吸引力和空气的阻力作用,所以影响纸锥下落的最大速度与纸锥的质量、纸锥的锥尖大小等因素有关;②选择 形状相同,质量不同的纸锥从同一高度竖直下落,分别测出它们的最大速度,并分析最大速度 与质量的关系;(3)纸锥做加速运动,所以速度一时间图像C能反应纸锥下落的运动情况.8. 我们常用“频闪照片”来研究物质的运动.如左图所示,记录了甲、乙两个运动小球每隔0.01秒的不同位置.在底片记录的时间内,球运动。
