内容正文:
中考重点实验透析
测量小车平均速度
【考点梳理】
一、设计实验
1.实验原理:
2.实验器材及作用:
(1)刻度尺的作用:测量小车运动的路程;
(2)停表(或秒表)的作用:测量小车运动的时间;
(3)斜面的作用:使小车获得下滑的动力;
(4)金属片的作用:使小车终点始终在同一位置,控制小车运动的路程。
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。
二、进行实验
1.测量全程的平均速度
①将小车放在斜面顶端,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。
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。
2.测量上半段的平均速度
①将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s2。
②测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段s2所用的时间t2。
把测量数据记入表格中。
三、分析与论证
路程
运动时间
平均速度
s1=70cm
t1=2.5s
s2=35cm
t2=1.6s
(1)计算各路段的平均速度:
全程的平均速度:
上半段的平均速度:
下半段的平均速度:
(2)实验结论
小车在做加速直线运动.在不同的路程段,小车的平均速度大小不同。
所以讲平均速度或计算平均速度时,必须强调是物体在哪一段时间内或哪一段路程中的平均速度。
四、交流与讨论
1.小车运动距离的测量:从“车头到车头”或从“车尾到车尾”的距离;
2.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;
3.小车运动过程中的运动状态判断:从斜面顶端到底端的过程中小车受非平衡力作用做加速直线运动,小车的运动状态发生了改变。
4.刻度尺的使用和读数:刻度尺要估读。
【典题引领】
如图所示,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。
(1)图中AB段的距离sAB=_______cm,测得时间tAB=1.6s,则AB段的平均速度υAB=_______cm/s。
(2)如果小车过了B点才停止计时,则测得的平均速度υAB会偏_______。
(3)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。
(4)υBC______(选填“>”“<”或“=”)υAC。
解析:实验中,斜面应选择较小坡度,物体由静止释放运动到C点用时较长,方便测量时间。
(1)小车运动距离sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm,tAB=1.6s,
小车通过AB段的平均速度:
(2)如果让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由公式知,平均速度会偏小;
(3)实验中应多次测量,应保证小车每次通过的距离相等,故每次测量时必须让小车从同一位置由静止开始下滑;
(4)小车从A到C的过程中做加速运动,速度越来越大,故在BC段的速度大于AC段的速度,即υBC>υAC。
答案:(1)40.0;25.0;(2)小;(3)同一位置;(4)>。
【真题演练】
1.(2023年眉山中考题)4.如图所示,小明在“测平均速度”的实验中,使小车从斜面A点静止下滑,经过B点到达C点,图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是( )
A.AB段距离为4.0dm B.AB段平均速度为0.2cm/s
C.小车从A点到C点做匀速直线运动
D. 若小车过A点后才开始计时,测出AC段平均速度将偏大
2.(2023年广元中考题)23.某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中,他们将小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端A点静止释放,并同时按下电子停表开始计时,图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻(数字分别表示“时:分:秒”)。
(1)由图中的实验数据可知,小车下滑过程中做_______运动(选填“减速”“匀速”或“加速”);
(2)根据图中信息,小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是_______cm/s;
(3)如果在A点时,先释放小车,后按下停表开始计时,B、C两点都准确计时,则会使所测AB段的平均速度_______(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
3.(2023年宜宾元中考题)25.频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”。如图所示,他们用相机每隔0.5s曝光一次,拍摄了小车在斜面上下滑的频闪