内容正文:
实验突破1
测量物体运动的平均速度
2023江西物理
实验原理
实验器材 刻度尺、停表、金属片、斜面、木块、小车实验关键
步骤操作及注意事项
1.实验装置如图甲所示;
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s
t
v=
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2.路程、时间测量注意事项:
(1)刻度尺和停表的使用、读数(用刻度尺测量小车通过的路程,用停表测量小车通过这段路程所用的时间);
(2)测量小车通过的路程和所用时间时要“头到头”或“尾到尾”进行测量;
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(3)斜面的放置:斜面的坡度应较小,使小车在斜面上运动的时间较长,方便准确记录时间;但也不宜过小,否则速度变化不明显,导致各阶段平均速度太接近;
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3.实验中要多次测量求平均值是为了减小误差,且每次测量时必须让小车从同一位置由静止滑下;
4.为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,应让小车从斜面顶端由静止滑下,测出小车到达斜面中点和底端的路程和时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度
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实验分析
1.根据实验表格的数据计算小车在不同阶段的平均速度;
2.小车在斜面上下滑时做加速(或变速)直线运动,受非平衡力作用,运动图象如图乙、丙所示,平均速度:v上半程 < v全程 < v下半程;
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3.实验方法评估:
(1)平均速度计算方法评估:不能用前后两阶段的平均速度的平均值计算全程的平均速度;
(2)小车后半程平均速度计算方法评估:由于小车经过中点的速度不为零,因此不能用小车从中点由静止开始下滑运动到终点的路程和时间来计算后半程的平均速度;
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4.误差分析:若小车过了起点才开始计时,则v > v真实;若小车到达终点之后才停止计时,则v < v真实;若小车未到达终点就停止计时,则v > v真实;若小车从斜面顶端不是由静止释放,则v > v真实;
5.小车运动过程中的机械能变化:重力势能减小,动能增大,机械能减小
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母题 如图甲所示是小罗做“测量小车运动的平均速度”的实验装置。
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【实验原理】小车的平均速度是通过 间接 (选填“直接”或“间接”)测量的方法测得的,本实验的测量原理是 。
【设计实验】
(1)组装器材时,将斜面的一端用木块垫起,使它保持 较小 (选填“较大”或“较小”)的坡度,这是为了准确测量 时间 。
(2)实验中应多次测量,每次测量时必须让小车从 同一位置 由静止开始下滑。
固基础
s
t
v=
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【进行实验与收集证据】小罗正确进行实验测得如下实验数据,请将表中遗漏的数据补充完整。
路程 运动时间 平均速度
sAB=0.4 m 3 s vAB=0.13 m/s
sBC=0.4 m 2 s vBC= 0.2 m/s
sAC=0.8 m 5 s vAC= 0.16 m/s
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【实验分析】
(1)比较分析表中实验数据,可得出结论:小车在斜面下滑过程中做
变速 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(2)若某同学在计算AC段的平均速度时采取了 的方法,这种计算方法是 错误 (选填“正确”或“错误”)的。
路程 运动时间 平均速度
sAB=0.4 m 3 s vAB=0.13 m/s
sBC=0.4 m 2 s vBC=0.2m/s
sAC=0.8 m 5s vAC=0.16m/s
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(3)图乙中可能准确反映小车运动情况的是 CD 。(选填字母代号)
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【交流与反思】
(1)实验前必须学会熟练使用停表,若小车过了起点才开始计时,则会使测量时间偏 小 ,导致所测平均速度偏 大 。
(2)如图丙所示是小罗测量的全程的路程,这样测量不正确,理由是