第5讲 实验：探究小车速度随时间变化的规律-【鼎力暑假】2023年暑假新高一物理初高中衔接精编导学练

第5讲 实验：探究小车速度随时间变化的规律 实验测量物体运动的平均速度 1.实验目的：用刻度尺和停表测小车的平均速度。 2.实验原理：v＝. 3.测量的物理量:路程s和时间t。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，用公式v=s/t计算出小车在这段路车的平均速度。 4．实验装置图： 5.实验器材：长木板、木块、小车、刻度尺、停表、金属片 6.实验步骤： (1)把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程S1，把S1和后面测得的数据填入下表中。 (2)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1。 (3)根据测得的S1、t1，利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度v1。 (4)将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离S2。 (5)测出小车从斜面顶端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。 (6)计算出小车在斜面后半段的距离s3＝s1－s2，后半段路程S3所用时间t3= t1-t2，得到小车在斜面后半段路程的平均速度v3. 7.实验数据： 路段 路程 运动时间 平均速度 全程 s1 t1 v1 上半段 s2 t2 v2 下半段 s3 t3 v3 8.实验结论： （1）小车沿斜面下滑,运动越来越快，小车做变速运动。 （2）各段路程的平均速度并不相等,上半段的平均速度最小，下半段的平均速度最大，全程的平均速度处在两者之间:v下>v全>v上. (3)结果表明：物体做变速运动的平均速度的大小与路程和时间有关。 【例题】如图所示是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可求出不同路段的平均速度。    （1）实验原理是______； （2）实验时，为了使小车在斜面上运动的时间长些，便于测量时间，应______（选填“增大”或“减小”）斜面的倾斜角度； （3）小车从A点到C点的路程s______cm；小车在段的平均速vAC=______m/s； （4）如果不小心让小车过了A点才开始计时，则所测段的平均速度会______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （5）下列图像中能正确反映小车在斜面上运动情况的是______。 A．  B．  C．  D．   【答案】 减小 80.0 0.16 偏大 B 【详解】（1）[1]实验中先测量小车的路程与时间，再通过算出小车的速度，实验原理是。 （2）[2]为了小车在斜面上运动的时间长一些，便于准确的测量时间，应使小车缓慢运动，因此应减小斜面的倾斜角度。 （3）[3][4]由图可知小车从点到点的路程所用的时间 因此小车在段的平均速度 （4）[5]如果小球过了A点才开始计时，计时会晚一些，测量的时间会偏小一些，根据速度公式可知，在路程不变时，时间偏小，测得的平均速度会偏大。 （5）[6]由图可知；；根据相同路程，所用时间越少，速度越大，因为所以小车下滑做加速越大，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【初高中变化】 初中物理中是测量物体的平均速度，原理方法就是测出物体在某段时间内通过的路程和所用的时间，二者求比值，用到的测量仪器主要是刻度尺和停表，数据处理上主要利用的是列表法求出物体的平均速度，进而判断物体的运动形式。而高中物理中探究小车速度随时间变化规律的这个实验，从本质上来说，也是测量小车的平均速度大小，但是由于用到的计时仪器是打点计时器，打点的时间间隔仅仅是0.02s，时间很短，所以可以把某个时间平均速度当做是某个位置点的瞬时速度，这是它和初中物理中测物体平均速度这个实验的第一点不同；第二点不同就是测量时间的仪器不是停表了，二是打点计时器，更加精确；第三点不同就是数据的处理除了利用列表法以外，还采用了图像法，通过描点的方式作出小车的v-t图像，通过图像可以更加直观的了解小车的运动形式。 一、实验目的 1.巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。 2.通过实验探究，体验如何从实验中获取数据，学会利用图像处理实验数据的科学方法。 3.知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。 二、实验原理 1.利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。 2.用v－t图像表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v－t图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果v－t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。 三、实验器材 打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、坐标纸。 四、实验步骤 1