内容正文:
人教版 八年级物理上册 第1章 《机械运动》
第4节 测量平均速度 讲义
(知识点总结+例题讲解)
知 识 点 框 架
序号
知识点
难易程度
例题数
变式题数
合计
一
测量平均速度实验
★★
5
5
10
知 识 点 总 结 + 例 题 讲 解
一、测量平均速度实验(间接法):
1.实验原理:;
2.实验器材: 刻度尺、停表、小车、斜面、挡板;
3.实验步骤:
(1)使斜面保持一定的坡度,把小车放在斜面顶端,挡板放在斜面的底端,测出小车将通过的路程S1;
(2)测量出小车从斜面顶端滑下到撞击挡板的时间t1;
(3)根据测得的S1和t1算出小车通过斜面全程的平均速度v1;
(4)将挡板移至S1的中点,测出小车从斜面顶点滑过斜面上半段路程S2所用的时间t2,算出小车通过上半段路程的平均速度v2。
4.探究小车沿斜面下滑的速度是否变化?如何变化?
具体测量过程和记录表格:
得出的结论: 小车从斜面滑下是越滑越快;
【例题1】在“测量平均速度”的实验中,装置如图所示,将小车从斜面上端A点由静止释放到达B点,用电子表记录小车的运动时间,图中方框内的数字是电子表的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)。
(1)该实验的原理是 ;
(2)小车在下落的过程中,受 (选填“平衡力”或“非平衡力”)作用,全程的平均速度是 km/h;
(3)小车通过上半程的平均速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车通过下半程的平均速度;
(4)实验时应保持斜面的倾角较 (选填“大”或“小”),这样做的目的是为了便于测量 。
(5)如果在实验中,先释放了小车,才开始计时,那么测得的平均速度会 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)v;(2)非平衡力;0.72;(3)小于;(4)小;时间;(5)偏大。
【解析】解:(1)测量平均速度,需要测量路程及对应的时间,该实验的原理是v;
(2)由题意可知,小车是由静止状态变为运动状态,而且运动过程中没有维持匀速直线运动。所以小车不是处于平衡状态,故小车不是受平衡力的作用;
由图示知,小车通过的全部路程为0.5m+0.5m=1.0m,
所用的时间为5秒,所以小车全程的平均速度为v0.2m/s=0.72km/h;
(3)由图示知,上半程和下半程的路程都是0.5m,但通过上半程所用的时间为3s,下半程所用时间为2s,所以小车通过上半程的平均速度小于小车通过下半程的平均速度;
(4)为了便于测量时间并减小测量时间造成的误差,实验时应保持斜面的倾角较小,这样小车在斜面上运动的时间较长,测出的时间误差较小。
(5)如果先释放了小车,才开始计时,所测的时间偏小,小车运动的路程不变,由v可知,会使所测的平均速度偏大。
故答案为:(1)v;(2)非平衡力;0.72;(3)小于;(4)小;时间;(5)偏大。
【变式1】为研究小车在足够长斜面上的运动规律,每次均从斜面顶端A点由静止释放小车,测出小车运动的时间和通过的路程,如图1所示。
(1)除了图中的器材外,实验中需要的测量工具有秒表和 。
(2)实验前,小明对小车的运动情况作了以下猜想:
①小车通过的路程与所用时间成正比;
②小车通过的路程与所用时间的平方成正比。
(3)某次实验小车通过的路程如图所示,为 cm。
多次实验,记录数据如下表:
从A点开始计时的时间t/s
0
1
2
3
4
5
从A点开始的路程s/cm
0
4.00
16.00
36.00
64.00
100.00
分析数据可知,猜想 (选填“①”或“②”)是正确的,让小车从A点由静止开始运动,运动2s通过的路程为 m。
(4)如图2所示符合小车运动的速度随时间变化的图像是 。
(5)小明继续进行实验研究,让小车从A点由静止开始运动到某一位置,路程为s,时间为t,小车在路程中点处的速度为v1,在时间中点时的速度为v2,则v1 v2(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)刻度尺;(3)36.00;②;0.1600;(4)B;(5)>。
【解析】解:(1)由v可知,实验中需用刻度尺测出小车运动的距离,用秒表测量小车行驶的时间;
(3)由图1可知小车通过的路程为25.00cm+11.00cm=36.00cm;
分析表格数据可知小车通过的路程与所用时间的平方成正比,故猜想②正确,由表格可知让小车从A点由静止开始运动,运动2s通过的路程为16cm,即0.1