专题二 测量平均速度实验-2023-2024学年八年级上册物理同步精剖细解讲义（人教版）

专题二 实验：测量物体运动的平均速度 ——精剖细解预习讲义 知识点1：测量平均速度 【实验原理】 平均速度是指在某段时间内，物体运动的位移，与所用时间的比值，反映的是某段路程中物体运动的平均快慢，用v表示平均速度，用s表示路程，用t表示时间，则平均速度的公式是： 【实验器材】 长木板、小木块、小车、刻度尺、停表、金属片挡板 【实验装置图】 【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，利用速度公式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。 【实验数据】 【实验注意事项】 调整斜面的高度适中，使小车刚好从斜面上滑下，不能太快。 小车的前端对齐起始线,静止释放。 计时开始与小车释放应该是同时,发生碰撞时马上停表。 【实验误差】 上半段路程和下半段路程分得不等。 计时不准确。 刻度尺读数不准确。 斜面保持很小的坡度的原因：方便测量时间。坡度大了会导致物体移动过快，所测量的时间偏小。 提前计时或者延后计时，得出的平均速度与正常操作的区别：提前计时偏大；延后计时偏小。 考虑刻度尺的热胀冷缩，那么得出的平均速度与正常操作的区别：尺子受热膨胀后，两刻度之间的距离(分度值)会变大，但读数还是按照原来的来读，因此会导致测量(读数)的s偏小。尺子遇冷缩短则测量的s偏大。 【扩展性实验】 如图下图所示，有一可在斜面上自由移动的小车和固定在斜面一端的位置传感器。位置传感器可利用超声波可以测出不同时刻小车与它的距离，这样计算机就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。 计算机把在不同时间测出的运动物体的速度显示在屏幕上（横轴为时间，纵轴为速度），我们就可以直观地看出物体的速度是增大的、减小的还是不变的。用图所示的装置，做下面的实验。 1. 测量小车在斜面上运动的速度。 2. 将位置传感器放置在合适的位置，实验者面对传感器，前后行走，在计算机屏幕上观察行走速度的变化情况。 实验：测量物体运动的平均速度 1．（2023秋•南海区校级月考）小明用如图甲的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放，测出小车从A滑到坡底C处的时间t1＝2.5s；再次将小车从A处静止释放，测出小车从A滑到中点B处的时间t2＝1.8s。 （1）通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度 　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）全程的平均速度。 （2）小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从 　 　处静止释放，并在B处开始计时，在 　 　处停止计时（选填“A”、“B”或“C”）。 （3）物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度（如图乙）。屏幕图像如图丙所示，横轴为时间，纵轴为速度，通过图像可以看出小车在斜面上滑下时是 　 　（选填“匀速”或“加速”）运动的；小车到达坡底时的速度为 　 　m。 （4）在测量AB段平均速度时，如果小车过了B点才停止计时，测得AB段的平均速度vAB会偏 　 　（选填“大”或“小”）。 （5）实验时，发现小车下滑的速度很快，不便于测量时间，下列采取的操作不可行的是 　 　（选填“A”、“B”或“C”）。 A.将图中木块向右移 B.在斜面上铺上棉布 C.换用质量更大的小车 2．（2023秋•花都区期中）如图是小明设计的“测量平均速度”的实验装置： （1）该实验的原理是 　 　；需要的测量工具有秒表和 　 　。 （2）为了方便测时间并减小误差，在实验中应 　 　（选填“增大”或“减小”）斜面倾斜程度。 （3）在测时间时，如果小车过了起点才开始计时，则会使所测时间偏 　 　，所测平均速度偏 　 　。 （4）如图，若秒表每格为1s，实验中秒表指针旋转不足一圈，小车通过全程的平均速度v＝　 　m/s，实验中小车通过上半段路程的平均速度为v1，通过下半段路程的平均速度为v2，通过分析可知v1　 　（选填“＞”、“＝”或“＜”）v2。 3．（2023秋•南海区月考）小明同学用如图甲的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放，小车从A滑到坡底C处。 （1）该实验是根据公式 　 　进行测量的； （2）通过小明的测量数据可以判断，小车在下滑过程中做 　 　（选