内容正文:
1.4 速度的测量
【知识梳理】
(一)实验原理: ;
(二)实验装置:如图所示
(三)测量工具:
(1)用刻度尺测量 ;(2)用 测量 .
(四)实验关键:
(1)前半段路程:让小车从斜面的顶端开始自由下滑,用停表记录小车到达斜面中点时需要的时间t1;
(2)整个路程:重新让小车从斜面的顶端开始自由下滑,用停表记录小车到达斜面底端时需要的时间t2。
(五)数据处理:
(1)前半段的平均速度:v1=s1/t1; (2)后半段的平均速度:v2=s2/(t2-t1) ;
(3)整个路程的平均速度:v3=s/t2; (4)大小关系:v2>v>v1
(六)要点探究:
(1)在实验中为什么斜面的坡度不宜过大? 答: 。
(2)为什么在斜面的底端放金属片? 答: 。
(3)如何使小车的平均速度增大? 答: 。
(4)小车在下滑的过程中是什么运动形式? 答: 。
(5)为什么要多次测量? 答: 。
【巩固练习】
1、为测定某轿车在平直路面上行驶的速度,小明同学利用数码相机拍摄了一张在同一张底片上多次曝光的照片,如图所示.已知拍摄时间间隔设定为1s,轿车车身长为3.6m.
(1)轿车在AC段所做的运动是 运动,这段时间内的速度大小为 m/s;
(2)轿车在CF段所做的运动是 运动,CD、DF两段相比较,汽车通过 段时运动得较快.
2、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)测上半段路程时,我们要将挡板移到斜面一半的位置,用刻度尺测量小车头到金属片的距离。
(2)图中AB段的距离SAB=__ _cm,测得时间tAB=1.6 s,则AB段的平均速度VAB=_______m/s。
(3)如果小车过了B点才停止计时,则测得的平均速度vAB会偏________。
(5)实验中若增大斜面的坡度,小车的平均速度将______(选填“增大”“减小”“不变”)。
(5)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,小雨同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度,他的做法正确吗?____________。
3、在课外实践活动中,小明探究纸锥竖直下落的运动情况.
(1)为了测定纸锥下落的快慢,小明用频闪相机拍下某一纸锥下落过程的照片,
如图甲所示.再用刻度尺测量照片上AC之间的距离是 _ cm.由照片可知,纸
锥下落到B位置时受到的空气阻力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)
纸锥下落到C位置时受到的空气阻力.已知照相机每隔0.2s曝光一次,照片的缩放
比例为1:30,则纸锥经过B位置时的实际速度为 _1.5_ m/s.
(2)实验中,小明还发现不同纸锥由静止释放下落相同高度所经历的时间不同.通过观察分析,他猜想这可能与纸锥的锥角、锥边的长度、纸锥的质量以及纸面粗糙程度有关.于是他利用同一规格的纸张按相同的方法制作纸锥:先裁剪出一个圆,再剪下一个缺口,最后用胶水将缺口两边粘合住,制作了a、b、c三个不同的纸锥,如图乙所示.其中锥边r1>r2=r3,锥角α1=α2>α3.
①为了研究纸锥从同一高度由静止释放下落到地面的时间与纸锥锥边长度的关系,小明应选择纸锥 (选填“a”、“b”、“c”)来进行对比实验.
②在研究纸锥下落的时间与纸锥锥角的关系时,小明将a、c两个纸锥分别从同一高度由静止释放下落到地面,用秒表分别测出两纸锥下落的时间,再进行比较总结,得出结论.请你评估小明的实验方案并在现有器材的基础上提出相应的改进方法.
评估意见: .
改进方法: .
4、探究降落伞下降的速度和什么有关?
【提出问题】降落伞下降的速度和什么因素有关呢?
【猜想与假设】
猜想一:降落伞下降的速度和降落伞的面积有关。猜想二:降落伞下降的速度和伞的重力有关。
【制定计划与设计实验】
(1)想要验证猜想一,应该选用重力________,面积________的两个降落伞,从相同的高度落下,比较落到地面所用的时间;(选填“相同”或“不同”)
【进行实验与收集数据】
(2)下表是同学们实验时得到的实验数据:
【分析论证】小明分析实验表格得到结论:降落伞面积越大,下降速度越________;降落伞的重力越大,下降速度越________。
【评估】
(3)通过分析数据,同学们认为上表中的实验数据可能存在误差,原因是降落伞下降时间太短,不易测量。改进的方法是__________________。
(4)拓展:你认为降落伞下降的速度还可能和_______________有关。
5、某小组三位同学发现钟摆的摆动似乎是有规律的.于是他们在细绳下面挂一小球制成了单摆,研究在摆动角度θ不大的情况下,单摆来回摆动一次所用的时间(摆动周期T)与哪些因素有关,如图所示,l为单摆的摆长,m为单摆摆球的质量.为了减小误差,三位同学在实验中每次测量单摆摆动30次(30T)的时间.丙同学在甲、乙同学实验的基础上继续实验,三位同学的实验数据分别记录在下表中.为了进一步探究单摆的摆动规律,他们进行了适量的运算,将结果记录在下表的后三列中.
同学
甲
乙
丙
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
l(米)
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
0.8
1.0
1.2
m(克)
30
40
50
30
30
30
30
40
50
θ(度)
4
4
4
3
4
5
4
4
3
30T(秒)
60
60
60
60
60
60
54
60
66
(1)三位同学在实验中都要测量单摆摆动30个周期的用的时间,目的是 。
(2)分析比较实验序号1、2与3,可知甲同学得出的结论是:当单摆的摆长和摆动角度相同时,单摆的周期与摆球的质量 (选填“有关”、“无关”).
(3)分析比较实验序号4、5与6,可知乙同学研究的是:单摆的周期与摆球 的关系,他得出的结论是:当单摆的摆长和摆球质量相同时,单摆的周期与 .
(4)分析比较实验序号 中单摆的周期与摆长的关系,可知丙同学得出的结论是 .
答案:
1、匀速直线;9;变速;CD; 2、40.0;0.25;小;增大;不正确; 3、4.00;等于;ab;应选用bc纸锥,并控制纸锥的质量相等;把从b c纸锥上剪下的缺角折放(粘贴)到相应的纸锥内,进行两次对比实验; 4、相同;不同;小;大;把降落伞的面积增大些;风速(下降的高度); 5、减少误差;无关;摆动角度θ;摆动角度θ大小无关;7、8与9;单摆的摆长越长,摆动的周期越长;
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