分享测量平均速度的实验器材

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1、测量平均速度的实验器材整理人尼克第1页共11页测量平均速度 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：测量下车下滑时的平均速度；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。1(3) 用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t。1(4) 将金属片移至斜面的中部，小车放在斜面顶

2、端，测出小车车头到金属片的距 离 s ，然后测出小车由斜面顶端滑下到撞击金属片的时间 t 。22(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

3、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 t 减去上半段所用时间 t ，则12（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，

4、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。超声波测距离:，t代表全程的总时间。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。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：每一张频闪照片，都是由多张照片叠加而成的。相邻两图之间时间间隔都是相同的。如图所示，若频

5、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第4页共11页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s。（2）利用， 建立方程组。（3）求解方程组

6、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

7、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（ ）AtABtBC故 AB 错误;(2)由题意知sAB=sBC=sm,小车在前半段的平均速度vAB=,后半段的平均速度vBC=Q=匚；所以vABvBC故 C错误，D正确.2. 用斜面和滑块做“测物体的平均速度”实验，当滑块自顶端出发开始计时，滑至斜面底端时停止A.10 cm/s计时，如图所示在此过程中，滑块的平均速度是()B. 9 cm/sC. 8 cm/sD. 7 cm/s【答案】 B【解析】由图知，滑块的路程s=40cm+5 cm=45cm，运动时间t=

8、14： 35： 05-14： 35： 00=5s，滑块的平均速度y= i=9cm/s.3. 小军同学用下列四种方法测定小球沿桌面滚动时的平均速度，其中你认为最好的是()A. 先选定一段较长的路程，测定小球通过这段路程所用的时间B. 先选定一段较短的路程，测定小球通过这段路程所用的时间C. 先选定一段较长的时间，测定小球在这段时间内通过的路程D. 先选定一段较短的时间，测定小球在这段时间内通过的路程【答案】A【解析】平均速度肯定要范围越大越好，桌面的范围不是很大，所以尽量取两端，取较长时间 可能会有误差，可能超过台子上运动的时间，再说时间到的时候小球在运动中，不能精确定出 小球瞬间所在位置，又会

9、带来较大的误差，所以肯定 A 好，一到点掐秒表，应该还是较准确的， 多做几次，再取平均值，因为掐秒表的动作反应也有误差4. “频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法摄影在暗室中进行，闪光灯每隔一定的时 间闪亮一次，底片就记录下这时物体的位置下图是甲、乙两个网球从左向右运动时的频闪照 片，则下列说法正确的是( )A. 甲球运动的时间比乙球短B. 甲、乙两球运动的时间基本相同C. 甲球的运动速度基本保持不变D. 乙球的运动速度越来越小【答案】 C【解析】/与5虽然甲、乙两球运动开始位置相同，在后面出现在同一位置，这只表示它们文件编号：94-84-F9-97-6F 通过了相同的路程，但甲是摄影

10、5 次，乙是摄影 3 次，所以时间不同，甲球运动的时间比乙球 长；故A, B选项错误；C, 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；D, 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，B. 物体从A运动到B的过程中，速度越来越快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

11、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；D,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”)

12、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，可以采取的措施是(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 VAC 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=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

13、，即：v=0；(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=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；由图示可知S = 90 cm=0.9m,s2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vAB=H=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=

14、= 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.(1) 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. 请你猜想影响最大速度的因素可能是(写出一个影响因素). 为了验证你的猜想，简要的做法是.(3) 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)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；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)C【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AC段的平均速度=0.16m/s； （2）纸锥下下落