实验01 测量物体运动的平均速度

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实验一  测量物体运动的平均速度——————  原创精品  ——————◎ 核心考点：【设计与进行实验】1.实验原理：；2.主要实验器材及作用：（1）刻度尺：测出小车运动的路程；（2）停表：测出小车运动的时间；（3）金属挡板确保小车在同一位置停下来，更准确地测量路程和时间；3.实验装置①安装要求：斜面的倾角  不宜过大也不宜过小  。倾角过大，会导致小车滑行速度太快，时间太短，不宜测量 时间 ；倾角过小，会造成各阶段的平均速度太接近，或小车可能滑不到斜面底。因此，斜面倾角应  较小  ，目的是  为了减小小车运动的速度，便于测量时间 ； ②小车每次必须从斜面上  同一位置  由静止开始下滑，且小车运动过程中 不能 改变斜面的倾角；4.小车运动距离：从“车头到车头”、或从“车尾到车尾”的距离；5.实验中应多次测量求平均值减小误差：每次测量时，必须让小车从斜面上 同一位置 由静止开始下滑；6.刻度尺的使用和读数：刻度尺要估读；【交流与讨论】7.误差分析：①当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时，会导致测量时间偏 小 ，平均速度  偏大  ；②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时，会导致测量时间偏 大 ，平均速度  偏小  ；③小车没有从静止开始下滑，所测平均速度  偏大  ；8.小车运动状态的判断：从斜面顶端到底端的过程中小车做  变速直线  运动，受  非平衡力  的作用；9.增大小车平均速度的方法：增大斜面的倾斜程度；10.小车从起点、中点分别下滑的评估：①上半程、下半程的平均速度不等于全程的平均速度；具体关系为：，由此可知，小车在斜面上运动的速度  越来越快  ；②下半程平均速度计算方法：，不能从中点开始下滑，原因是从中点由静止下滑所测时间不等于下半程时间；11.能量转化情况：小车运动过程中，动能增大，重力势能减小，机械能减小（转化为内能）。◎ 针对训练如图1所示，在测量小车运动的平均速度实验中，让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可算出小车在各段的平均速度。图1    图2（1）根据实验的原理           ，需要测量的物理量是小车运动的路程和所用的时间。对小车运动的各段长度进行测量并分段做了标记，因       的测量误差较大，需多次测量；（2）图中AB段的距离＝     cm，测得时间＝1.6s，则AB段的平均速度＝　 　cm/s；（3）如果小车过了B点才停止计时，则测得的平均速度会偏　  　；（4）实验中应多次测量，每次测量时必须让小车从　             　由静止开始下滑；（5）在BC段、AC段的平均速度关系为　 　（填“＞”、“＜”或“＝”）；（6）物体的运动常常可以用图象来描述，图2中能反映图1小车运动情况的是（      ）（7）实验时斜面坡度应         （选填“较大”或“较小”），是为了                                                  ；（8）实验中，对于如何获取下半程s3的平均速度v3，下列方法最好的方案是（    ）A.小车从B点由静止释放，测出B到C所用的时间t3与路程s3，计算得到v3B.小车从A点由静止释放，经过B点开始计时，到达C点后测得时间t3，再测量路程s3，计算得到v3C.不测量，利用已有数据求得t3=t1-t2，s3=s1-s2，再计算得到v3       答案：（1）；（2）40.0；25.0；（3）小；（4）同一位置；（5）>；（6）；（7）较小；减小时间测量的误差；（8）C。 在“测量物体运动的平均速度”实验中。                            图甲                 图乙（1）小球从A处沿斜面由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，如图甲所示，小球在做　     　（填“加速”“减速”或“匀速”）运动。（2）实验数据如表所示，小球在BC段的平均速度为　  　m/s，CD段的路程为　  　m，比较AB与BC段的平均速度得vAB　  　（填“＞”“＜”或“＝”）vBC。路程/m运动时间/s平均速度m/s经过某点时的速度m/ssAB＝0.3mtAB＝0.5svAB＝0.6m/svB＝1.2m/ssBC＝0.9mtBC＝0.5svBC＝vC＝2.4m/ssCD＝tCD＝0.5svCD＝3m/svD＝3.6m/s（3）为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系，根据表中数据作出了v﹣t图象，如图乙所示。假设斜面足够长，小球从A处滚下，经过2s到达E点（图甲中未画出），则该小球经过E点时的速度为　   　m/s。（4）小球在运动过程中，经过路程sAE中点时的速度为v1，经过时间tAE中点时的速度为v2，则v1　  　v2（选填“＞”“＜”或“＝”）。（5）物理学中，可将实验主要分为测量性实验和探究性实验，本实验属于         性实验，多次实验的目的是                                          。答案：（1）加速；（2）1.8；1.5；＜；（3）4.8；（4）＞；（5）测量性实验；减小实验误差。