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第四节 科学探究:速度的变化 教材必备知识精练 1 知识点1 科学探究:速度的变化 1.[2023济宁期中]小明在探究速度的变化时,拍摄了两个小球运动过程的 频闪照片,如图所示.闪光时间间隔为 ,图上数字为闪光时刻编号(从 开始),请根据图中信息回答下列问题. (1)不可能做匀速直线运动的是小球_(填“ ”或“ ”); <m></m> 【解析】 根据题图可知,在相同时间内, 运动的路程不相等,所以 不可能做匀速直线运动. 1 2 3 4 2 (2)比较小球 和 在第 末至第 末这段时间间隔内的平均速度: _ (填“ ”“ ”或“ ”). <m></m> 【解析】 从第 末到第 末共 的时间内, 通过的路程是 ,平均速度 , 通过的路程是 ,平均速度 ,所以 . 一题多解 (2)从第 末到第 末共 的时间内, 通过的路程是 , 通过的路程是 ,相同时间内 通过的路程长,所以 . 1 2 3 4 3 2.某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面 点由 静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,照片如 图所示. (1)依据照片可判断,小球在做_(填 “加速”“减速”或“匀速”)运动. 加速 (2)如果频闪照相机每隔 拍摄一次, 0.75 0.5 (3)小球在 段运动过程中,中间时刻的速度为 ,经过 中点时 的速度为 ,则 _(填“ ”“ ”或“ ”) . <m></m> 并测得 , ,则小球在 段的平均速度为_ ,小球在 段的平均速度为_ . 1 2 3 4 4 知识点2 测量平均速度 3.在测量运动员短跑时的平均速度的实验中,提供的器材有米尺、皮尺、 天平、量筒、停表.完成该实验应选用的器材是_;实验中需 测量的物理量是_和_. 皮尺、停表 路程 时间 【解析】 根据速度的公式 可知,要测得平均速度,需要测量的物 理量是运动员通过的路程和所用的时间,相应的测量工具是皮尺和停表. 1 2 3 4 5 4.在测量物体运动的平均速度的实验中: (1)测量原理:_. <m></m> 1 2 3 4 6 (2)设计思路: ①测路程 .全段路程 用_测量小车车头到金 属片的距离. .上半段路程 :将_移到斜面一半的 位置,用刻度尺测量小车车头到金属片的距离. .下半段路程 用_减去_ _就是下半段的路程. 刻度尺 金属片 全段路程 上半段的路程 1 2 3 4 7 ②测时间 .全段时间和上半段时间:用_测出小车通过全段和上半段路程所用 的时间. .下半段时间:用_减去_ 就是小车通过下半段路程所用的时间. 停表 全段的时间 小车通过上半段路程所用的时间 1 2 3 4 8 (3)收集实验数据,填写下表空白处. 次数 路程/ 运动时间/ 平均速度/ 1 _ 2 _ 3 _ _ _ 0.32 0.29 0.8 2.2 0.36 1 2 3 4 9 【解析】 根据速度的计算公式 可以计算出小车全段的平均速度 ;小车在上半段路程的平均速度 ;下半段路程是 ,小车通过下半段路程所 用的时间为 ,则小车通过下半段路程的平均速度 . 1 2 3 4 (4)分析表中数据,小车在不同路段,平均速度的大小_,沿斜面下滑 的过程中,速度的变化情况是_. 不同 越来越大 【解析】 分析三段路程的平均速度可知,小车通过上半段的平均速度最小,在下半段的平均速度最大,即小车沿斜面下滑时,速度是不断增大的. (5)金属片的作用是:_;斜面的坡度 为什么不能太小也不能太大?_ _. 便于测量时间和让小车停止运动 斜面的坡度过小,小车可能运动不到底部;斜面的坡度过大,记录时间不准确,实验误差大 1 2 3 4 11 第四节 科学探究:速度的变化 学科关键能力构建 12 1.创新实验 某学习小组研究“充水玻璃管中气泡的运动规律”. (1)在内径为 ,长约 的玻璃 管中注满水,管内留一小气泡,如图甲所 示. (2)为了便于测量时间,应设法使玻璃管内的气泡运动得_(填“快” 或“慢”)一些. 慢 【解析】 物体运动得慢一些利于时间的测量,故应设法使气泡在管内运动得慢一些. 1 2 3 13 (3)气泡经过 时,开始计时;经过 时,时间为 ;经过 时,时间为 ;经过 时,时间为 ;经过 时,时 间为 .根据测量结果,在图乙所示的坐标上画出 图像. 如图所示 1 2 3 14 (4)分析实验数据和所绘制的图像可总结出气泡运动的规律是_ _. 做匀速直线运动 【解析】 由分析可知,气泡的运动路线是直的,气泡在相等的时间内通过的路程相等,故气泡在做匀速直线运动. (5)图中“ ”位置不标在玻璃管底部 处的原因是_ _. 气泡刚开始运动时是变速的 1 2 3 15 2.图甲是常见的测量平均速度的实验装置.图乙是某老师做的改进实验:将 一小块含铁的小重物密封在灌满水的长直玻璃管内,当长直玻璃管竖直放 置后,迅速移去玻璃管顶端的小磁铁,小重物开始下落,分别测得小重物 下落 、 、 所用的时间,实验数据如下表所示. 1 2 3 16 距离/ 时间/ 实验序号 15 30 45 1 1.00 1.92 2.82 2 0.99 1.94 2.80 3 0.96 1.90 2.78 (1)分析表中数据(不考虑实验误差),从最高处下落到玻璃管底部的 过程中小重物_(填“是”或“不是”)在做匀速直线运动. 不是 【解析】 分析表中数据可知,下落过程中,小重物通过相等的路程所用的时间不相等,故不是做匀速直线运动. 1 2 3 17 (2)为求小重物在第1次实验时整个下落过程的平均速度,某同学采用了 下列两种计算方法. 方法 方法 以上两种计算方法中,正确的是_. 方法1 【解析】 计算平均速度时要用总路程除以总时间,而不是计算速度的平均值,故方法1是正确的. 1 2 3 18 (3)在甲实验中,要使铅笔在水平桌面上滚动的平均速度变大,可采取 的方法有_ _(写出一种即可). 增大纸板与桌面间的角度(或增大铅笔放置的高度,或在更光滑的桌面上进行实验,答案合理即可) (4)与甲实验相比,乙实验具有能保证物体做直线运动、便于观察实验 过程等优点,但还有可以继续改进之处,你的改进建议是_ _(写出一点即可). 增加玻璃管的长度(答案合理即可) 1 2 3 19 3.[2023大同期中]为了保障学生安全,交警在育才中学校门前的街道,设 置了限速 的标志牌.有家长反映,经常有车辆超速.在没有安装测 速仪的情况下,请你设计实验方案,测量校门前行驶车辆的平均速度,判 断车是否超速. (1)实验器材:_. 停表、米尺 1 2 3 20 (3)实验结论:_. 若 <m></m> ,则超速;若 <m></m> ,则不超速 (2)实验步骤:( ①在校门口前的街道边标识 、 两点,用米尺 测出两点之间的路程 ;②让一名同学站在 点,另一名同学站在 点; ③汽车车头行驶至 点时, 点处的同学举手示意,同时 点处的同学用 停表开始计时;汽车车头行驶至 点时, 点处同学停止计时,记录汽 车从 点到 点行驶的时间 ;④算出汽车的平均速度 ). 1 2 3 21 $$