内容正文:
第一章 机械运动 教材实验大盘点
目录
实验01 用刻度尺测量长度 1
实验02 用秒表测量时间 4
实验03 速度的测量 7
实验01 用刻度尺测量长度
实验:用刻度尺测量长度
【实验目的】正确使用刻度尺测量长度。
【实验器材】刻度尺、铅笔、课本、作业本等。
【实验过程】(1)测量前,观察刻度尺的零刻度线、测量范围和分度值。
(2)正确放置刻度尺:零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测边保持平行(图1.1-4甲),不能歪斜(图1.1-4乙)。
(3)读数时,视线要正对刻度线,如图1.1-5 所示。
(4)记录时,不但要记录数值,还必须注明测量单位,没有单位的记录是没有意义的。
(5)测量作业本和课本的长度、宽度及厚度,将测量结果填入下表。
测量对象
长度
宽度
厚度
作业本
课本
《用刻度尺测量长度》常考问题:
(1)刻度尺的分度值反映刻度尺的 程度,分度值越 ,越精确。注意:并不是分度值越小九越好,还要符合实际需要。
(2)正确放置刻度尺:零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测边保持 ,不能歪斜。零刻度线磨损也可以测量长度,用整数刻度线对准被测物体的一端,记录数据时,减去起始刻度。
(3)读数:读数时,视线要与刻度尺 。
(4)记录数据时,数值和 一起记录。数据由精确值和估读值组成,估读到 的下一位。
(5)特殊方法测量长度: 、 、 。
【典例1】如图1所示,刻度尺使用方法正确的是 。图2中刻度尺的最小分度值为 ,被测物体的长度为 厘米。
【典例2】如图所示是小梦在测量物体长度时的两种情况,读数时视线正确的是 ,该物体的长度为 cm。
【典例3】如图所示,用量程均为2米的刻度尺A和B分别测量同一物体的长度。其中A刻度尺测得的物体长度为 cm。如果给教室窗户安装玻璃,测量玻璃的长和宽,应该选择刻度尺B,这样选择的理由是 。
【典例4】(多选)如图所示,下列有关长度的测量正确的是( )
A.测铜丝直径 B.测乒乓球直径
C.测硬币直径 D.测木块长度
【训练1】如图所示,完成下列问题:
(1)如图1所示,甲刻度尺的量程为 cm,为了让读数更精确,应选择 刻度尺,所测物块的长度为 cm;
(2)如图2所示,读数时视线正确的是 (选填“A”或“B”),物体的长度为3.45cm,其中 cm是估读值;
【训练2】如图所示,用最小刻度不同的刻度尺测量物体的长度。
(1)图(a)中,刻度尺的分度值是 , 所测物体的长度 cm;
(2)图(b)中,刻度尺的分度值是 ,所测物体的长度 cm。
【训练3】同学小杰尝试一些特殊的测量方法,如图 1、图 2所示。①图 1 中圆的直径是 厘米;②一条纸带厚薄均匀,他把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上,如图 2 所示,纸带环绕了 n 圈,则纸带厚度是 (用 D1、D2 和 n 的表达式表示)。如在实验时纸带没有紧密地环绕在铅笔上, 会使测量值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
1.(2023·湖南湘潭·中考真题)如图所示的刻度尺的分度值是 mm, 被测物体长度是 cm。
2.(2023·广东·中考真题)如题图所示,橡皮擦的长度为 cm。
3.(2023·四川达州·中考真题)长度测量是最基本的测量,如图是某同学使用刻度尺测量某一物体长度的情景,则该刻度尺的分度值是 mm,被测物体的长度是 cm。
实验02 用秒表测量时间
实验:用秒表测量时间
【实验目的】正确使用秒表测量时间。
【实验器材】秒表
【实验过程】(1)练习使用秒表。按动秒表上的按钮,观察指针(或数字)的变化,了解秒表的使用方法。
(2)使用秒表测量。测量脉搏跳动10次所用的时间;正常行走时,每迈一步所用的时间。
《用秒表测量时间》常考问题:
机械停表的读数:
(1)对于“30′/60"型(小表盘量程是30min,n,大表盘量程是60 s)停表,直接读数即可,即读数=小表盘的 数+大表盘的 数。
(2)对于“15′/30"型(小表盘量程是15 min,大表盘量程是30 s)停表,在读数时,先读出小表盘上指针所走过的分钟数(按整数读);再观察小表盘上的指针有没有超过两数字之间的半分钟刻度线,如果 超过,则大表盘按照0 ~30 s读数,如果 ,则大表盘按照30~60s读数。即读数=小表盘的 数+大表盘的 数。
【典例1】清晨,王爷爷绕小区花园步行锻炼身体,借助手机中的秒表测量了自己步行一圈的时间为 ,如图所示,秒表外圈示数的分度值为 s。
【典例2】如图所示,秒表读数是 min s。
【训练1】如图所示,图中停表读数是 s;
【训练2】如图秒表示数为 s。
1.(2023·湖北十堰·中考真题)如图甲所示方法测出的硬币直径是 cm,图乙中停表读数 s。
2.(2023·四川自贡·中考真题)图中物体A的长度为 cm,停表的读数为 s。
实验03 速度的测量
实验:测量小车运动的速度
【实验目的】测量小车沿斜面下滑的平均速度。
【实验原理】
【实验思路】我们可以用刻度尺测量小车运动的路程s,用秒表测量小车通过这段路程所用的时间t,依据公式,就可以算出小车在这段时间内运动的平均速度。
我们可以将长木板的一端用木块垫起,搭建一个斜面,使它保持很小的坡度。实验装置如图所示,小车可在这个斜面上运动。
【实验器材】刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【实验过程】(1)如图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持较小的坡度,在斜面的底端或中部固定金属片。
(2)将小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车要通过的路程。
(3)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间;
(4)根据测得的、,利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度。
(5)将金属片移至斜面的中部,测出小车从斜面顶端到金属片的距离;
(6)测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段所用的时间,算出小车通过上半段路程的平均速度。
(7)将实验中的相关数据填入下表中
路程s/cm
时间t/s
平均速度v/(cm·s-1)
s1=
t1=
v1=
s2=
t2=
v2=
(8)根据前两次实验,可计算出小车通过下半段的路程:,计算出通过下半段路程所用时间:,根据公式算出小车通过下半段的平均速度。
【实验结论】小车在斜面上做变速直线运动,在不同的路程段,小车平均速度大小不同。小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。三次平均速度的大小依次是。
《测量小车运动的速度》常考问题:
(1)实验原理: 。
(2)实验器材:刻度尺测量 ,秒表测量 。
(3)金属片的作用:让小车停止运动, 。
(4)搭建斜面时,坡度不能太小也不能太大。斜面的坡度太小,小车可能达不到 ;斜面的坡度太大,小车运动的速度大, 短,导致测量难度大、实验误差大。
(5)实验过程中,斜面的倾斜程度 改变。
(6)测量小车下滑路程时,起点从车头算起,终点也应该是车头。
(7)误差分析(实验误差主要来自于时间测量的误差)
①当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时,会导致测量时间偏 ,平均速度偏 ;
②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时,会导致测量时间偏 ,平均速度偏 ;
③小车没有从静止开始下滑,所测平均速度偏 。
(8)测小车在下半段路程的平均速度, 把小车从斜面的中部开始释放。原因:小车从中部由静止释放,到达底端的时间,并不等于下半程的时间,这样测得的平均速度偏 。
【典例1】小冬在“测量小车运动的速度”的实验中,他已经从实验室借到的实验器材有:小车一辆、秒表一块、刻度尺一把、长木板一块、小木块一块。
(1)实验原理是 。
(2)实验中应选择坡度 (选填“较大”或“较小”)的斜面,这样设计是为了实验中便于测量 。
(3)经测量,,,小车从斜面顶端由静止下滑的过程中,秒表记录如图所示,则小车在的平均速度是 。小车全程做的是 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(4)为了测量小车运动过程中上的平均速度,小冬让小车从B点静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车在上的平均速度。他的做法 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
(5)如果小车过了C点才停止计时,则测得段的平均速度会偏 。(选填“大”或“小”)
【典例2】【实验名称】测量小车运动速度。
【实验器材】小车、 、停表、斜面、金属片、长方体木块。
【实验原理】 。
【实验步骤】
(1)小宇认为应将木块垫在A位置,如图甲所示;他的同学小丽认为应将木块垫在B位置,如图乙所示。为了使测量结果更加准确,你认为木块放在 位置更合适。这样做的目的是减慢小车从斜面下滑的速度,方便测量 ,减小误差。
(2)将木块正确放置后,小宇依次记录了小车在A、B、C三点的时间如图丙所示,则AC段的平均速度为 m/s。
(3)实验前必须学会熟练使用停表,如果让小车过了B点才停止计时,则会使所测AB段的平均速度 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)物体的运动情况常常可以用图像来描述,右图中能反映小车在斜面滑下时运动情况的是 (选填“A”或“B”)。
【训练1】小明探究小车沿斜面滑下时速度的变化,实验设计如图甲所示。
(1)①实验中使用的斜面的坡度较小,其目的是使小车运动时间 (选填“缩短”或“增加”),以减小测量时间的误差。
②把小车放在斜面顶端,金属片固定在斜面底端,用 测出车头到金属片的距离s1,用 测出小车从斜面顶端滑下到底端撞击金属片的时间t1,并将s1、t1记录在表格中。
③将金属片移至斜面的中部固定,再把小车放在斜面顶端,测出小车到金属片的距离s2,测出小车从斜面顶端滑过上半路程s2所用时间t2,并将s2、t2记录在表格中。
④该实验的实验原理为: 。由测量数据分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和小车通过斜面上半段路程的平均速度v2,并将有关数据记录在表中。
⑤计算出小车通过斜面下半段路程的平均速度v3= (用“s1、t1、s2、t2”表示),并将v3记录在表中。
⑥实验发现v1 v3(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)在t2测量的过程中,如果小车运动过了中点才停止计时,测得的前半段路程s2上的平均速度v2将偏 (填“大”、“小”);若实验时小车放在斜面顶端,开始时不是从静止开始释放,而是往下推了一下小车,则测得的前半段路程s2上的平均速度将偏 (填“大”、“小”);
(3)如图中能够大致反应实验中小车运动情况的是( )
A.B. C. D.
【训练2】小强同学用如图所示的实验装置测量小车沿斜面下滑时的平均速度,点B为AC段的中点。
【基础设问】
(1)该实验的原理是 ;
(2)实验中需要的测量工具有 和 ;
(3)实验中金属片的作用是 ;
(4)下表是小强设计的实验记录表格,请将①②处的内容填写完整。
测量的物理量
AB段
BC段
AC段
①
②
平均速度v/(m·s-1)
(5)实验过程中,由于小车的运动时间较短,不便于计时,应使斜面的倾斜程度 (选填“陡”或“缓”)一点;
(6)实验时小车通过AB段的平均速度为 cm/s,通过BC段的平均速度为 cm/s,全程的平均速度为 m/s,所以小车在斜面上做 (选填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动;
(7)下图中能大致反映小车运动情况的是___________。
A.B.C.D.
【素养设问】
(8)实验时,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测AC段的平均速度 ;如果在小车撞击金属片之后才按下秒表结束计时,则会使所测AC段的平均速度 ;若测量了车头到车尾间的距离AD作为总路程,则会导致所测平均速度 ;(均选填“偏大”“偏小”或“准确”)
(9)(方案评估)为了测量小车在AC段运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从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?答: ,理由是 ;
(10)在实验中,如果要使小车在斜面上运动的平均速度变大,可采取的方法有 (写出一条即可);
(11)小车在运动过程中,经过路程sAC中点时的速度为v1,经过时间tAC中点时的速度为v2,则v1 v2.(选填“>”“<”或“=”)。
1.(2024·吉林·中考真题)如图是“测量物体运动的平均速度”实验装置。
(1)为便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持很 的坡度。
(2)B为AC中点,,两次实验小车都从A点由静止下滑,到达C点所用时间为2.8s,到达B点所用时间为2s,则小车通过AB段的平均速度为 m/s。
(3)由实验可得:小车在下滑过程中速度越来越 。
2.(2023·四川广元·中考真题)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.(2022·广西百色·中考真题)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点运动到B点所用时间tAB= s;从A点到C点的路程sAC= cm;小车在AC段的平均速度vAC= m/s。
4.(2024·江西·中考真题)以下是某同学“测量小球运动的速度”的实验报告,请你将报告内容补充完整。
实验目的
测量小球运动的速度
实验原理
实验器材
小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机
实验步骤
(1)一小球在水平桌面上沿直线运动,下图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹,频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。
(2)分别测出小球通过的路程: ,,;记录这三段路程所对应的时间:。
(3)分别计算小球通过这三段路程的平均速度。
实验结论
(1)小球在这三段路程的平均速度分别为: ,, 。
(2) (选填“>”“<”或“=”),小球在水平桌面上做 (选填“匀速”或“变速”)运动。
安全提示
小球运动时的速度不宜过快,以免小球动能过 ,从桌面掉落时伤人。
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第一章 机械运动 教材实验大盘点
目录
实验01 用刻度尺测量长度 1
实验02 用秒表测量时间 6
实验03 速度的测量 9
实验01 用刻度尺测量长度
实验:用刻度尺测量长度
【实验目的】正确使用刻度尺测量长度。
【实验器材】刻度尺、铅笔、课本、作业本等。
【实验过程】(1)测量前,观察刻度尺的零刻度线、测量范围和分度值。
(2)正确放置刻度尺:零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测边保持平行(图1.1-4甲),不能歪斜(图1.1-4乙)。
(3)读数时,视线要正对刻度线,如图1.1-5 所示。
(4)记录时,不但要记录数值,还必须注明测量单位,没有单位的记录是没有意义的。
(5)测量作业本和课本的长度、宽度及厚度,将测量结果填入下表。
测量对象
长度
宽度
厚度
作业本
课本
《用刻度尺测量长度》常考问题:
(1)刻度尺的分度值反映刻度尺的精确程度,分度值越小,越精确。注意:并不是分度值越小九越好,还要符合实际需要。
(2)正确放置刻度尺:零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测边保持平行,不能歪斜。零刻度线磨损也可以测量长度,用整数刻度线对准被测物体的一端,记录数据时,减去起始刻度。
(3)读数:读数时,视线要与刻度尺垂直。
(4)记录数据时,数值和单位一起记录。数据由精确值和估读值组成,估读到分度值的下一位。
(5)特殊方法测量长度:累积法、化曲为直法、辅助法。
【典例1】如图1所示,刻度尺使用方法正确的是 。图2中刻度尺的最小分度值为 ,被测物体的长度为 厘米。
【答案】 b 0.1cm 5.50
【详解】[1]通常情况下,为了便于读数,被测物的左端要对齐零刻度线或与某一刻度线重合,故刻度尺使用方法正确的是b。
[2][3]图2中,刻度尺的分度值为0.1cm,被测物体的左端与2.00cm对齐,物体的长度为
【典例2】如图所示是小梦在测量物体长度时的两种情况,读数时视线正确的是 ,该物体的长度为 cm。
【答案】 B 2.50
【详解】[1]读数时,视线要与尺面垂直,故B正确。
[2]由图知:刻度尺的分度值是1mm;起始位置对应的刻度值是1.00cm,末端对应的刻度值是3.50cm,故物体的长度为
L=3.50cm-1.00cm=2.50cm
【典例3】如图所示,用量程均为2米的刻度尺A和B分别测量同一物体的长度。其中A刻度尺测得的物体长度为 cm。如果给教室窗户安装玻璃,测量玻璃的长和宽,应该选择刻度尺B,这样选择的理由是 。
【答案】 2.3 见详解
【详解】[1]A刻度尺的分度值是1cm,左端与4.0cm对齐,右端与6.3cm对齐,所以物体长度为
[2]如果给教室窗户安装玻璃,测量玻璃的长和宽,应选择分度值小的刻度尺,B刻度尺的分度值是0.1cm,比A刻度尺的分度值更小,测量的结果更精确,所以应该选择刻度尺B。
【典例4】(多选)如图所示,下列有关长度的测量正确的是( )
A.测铜丝直径 B.测乒乓球直径
C.测硬币直径 D.测木块长度
【答案】AC
【详解】A.用累积法测铜丝直径,铜丝绕的紧密,左端对准整数刻度,能够减小误差,故 A正确;
B.乒乓球的左端没有对齐0刻线,故B错误;
C.利用三角尺测量硬币的直径,两个三角尺与刻度尺的刻度线对齐,两刻度差就是硬币的直径,故C正确;
D.刻度尺边没有与被测对象的边平行,故D错误。
故选AC。
【训练1】如图所示,完成下列问题:
(1)如图1所示,甲刻度尺的量程为 cm,为了让读数更精确,应选择 刻度尺,所测物块的长度为 cm;
(2)如图2所示,读数时视线正确的是 (选填“A”或“B”),物体的长度为3.45cm,其中 cm是估读值;
【答案】(1) 0~5 乙 2.80;(2) B 0.05
【详解】(1)[1][2]甲刻度尺的最大刻度的数字为5,故甲刻度尺的量程是0~5cm,甲刻度尺1cm之间有2个小格,其分度值为0.5cm,乙刻度尺,1cm之间有10个小格,其分度值为1mm,使用乙刻度尺测量较准确。
[3]物块左侧与乙刻度尺的0刻度线对齐,右侧与2.8cm对齐,估读为2.80cm,所以物块的长度为2.80cm。
(2)[1]读数时,视线要与尺面垂直,故B正确。
[2]由图知刻度尺的分度值是1mm,即0.1cm;准确值是3.4cm,估读值是0.05cm。
[2]因为使用刻度尺读数时,读到分度值还要估计一位,所以从正确的测量值17.58cm右面数第二位的单位就是分度值,故所用的刻度尺的分度值是1mm。
【训练2】如图所示,用最小刻度不同的刻度尺测量物体的长度。
(1)图(a)中,刻度尺的分度值是 , 所测物体的长度 cm;
(2)图(b)中,刻度尺的分度值是 ,所测物体的长度 cm。
【答案】(1) 1cm 1.8;(2) 1mm 1.85
【详解】(1)[1][2]图(a)中,每一个格表示1cm,即刻度尺的分度值为1cm,刻度尺读数时要估读到分度值的下一位,物体的左端与6.0cm刻度线对齐,右端与7.8cm刻度线对齐,故所测物体的长度为
7.8cm-6.0cm=1.8cm
(2)[1][2]图(b)中,刻度尺的分度值为1mm,刻度尺读数时要估读到分度值的下一位,物体的左端与6.00cm刻度线对齐,右端与7.85cm刻度线对齐,故物体B长度为
7.85cm-6.00cm=1.85cm
【训练3】同学小杰尝试一些特殊的测量方法,如图 1、图 2所示。①图 1 中圆的直径是 厘米;②一条纸带厚薄均匀,他把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上,如图 2 所示,纸带环绕了 n 圈,则纸带厚度是 (用 D1、D2 和 n 的表达式表示)。如在实验时纸带没有紧密地环绕在铅笔上, 会使测量值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】 1.50 偏大
【详解】[1]刻度尺上1cm之间有10小格,所以一个小格代表长度是0.1cm,即1mm,所以此刻度尺的分度值是1mm,测量值还要再加一位估测值,物体左侧与1.00cm刻度线对齐,右侧与2.50cm刻度线对齐,所以物体的长度是
[2][3]本题用累积法完成测量,n圈纸带的厚度为圆环内径与圆柱形铅笔的直径差的二分之一,则纸带的厚度为,若实验时纸带没有紧密地环绕在铅笔上,纸带之间有间隙,会使测量值偏大。
1.(2023·湖南湘潭·中考真题)如图所示的刻度尺的分度值是 mm, 被测物体长度是 cm。
【答案】 1 2.42
【详解】[1]由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm,合1mm,即此刻度尺的分度值为1mm。
[2]物体左侧与2.00cm对齐,右侧与4.42cm对齐,所以物体的长度为
4.42cm-2.00cm=2.42cm
2.(2023·广东·中考真题)如题图所示,橡皮擦的长度为 cm。
【答案】3.45
【详解】刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm,即0.1cm;物体左侧与零刻线对齐,右侧估读为3.45cm,所以物体的长度
L=3.45cm
3.(2023·四川达州·中考真题)长度测量是最基本的测量,如图是某同学使用刻度尺测量某一物体长度的情景,则该刻度尺的分度值是 mm,被测物体的长度是 cm。
【答案】 1 3.50
【详解】[1]刻度尺每1cm之间有10个小格,所以每小格表示1mm,刻度尺的最小分度值是1mm。
[2]物体左边对齐2.00cm刻度线,右侧对齐5.50cm刻度线,相减为物体的长度读数,为3.50cm。
实验02 用秒表测量时间
实验:用秒表测量时间
【实验目的】正确使用秒表测量时间。
【实验器材】秒表
【实验过程】(1)练习使用秒表。按动秒表上的按钮,观察指针(或数字)的变化,了解秒表的使用方法。
(2)使用秒表测量。测量脉搏跳动10次所用的时间;正常行走时,每迈一步所用的时间。
《用秒表测量时间》常考问题:
机械停表的读数:
(1)对于“30′/60"型(小表盘量程是30min,n,大表盘量程是60 s)停表,直接读数即可,即读数=小表盘的分钟数+大表盘的秒数。
(2)对于“15′/30"型(小表盘量程是15 min,大表盘量程是30 s)停表,在读数时,先读出小表盘上指针所走过的分钟数(按整数读);再观察小表盘上的指针有没有超过两数字之间的半分钟刻度线,如果不超过,则大表盘按照0 ~30 s读数,如果超过,则大表盘按照30~60s读数。即读数=小表盘的分钟数+大表盘的秒数。
【典例1】清晨,王爷爷绕小区花园步行锻炼身体,借助手机中的秒表测量了自己步行一圈的时间为 ,如图所示,秒表外圈示数的分度值为 s。
【答案】 0.1
【详解】[1][2] 由图知,秒表的小表盘是分针盘,分度值为0.5min,分针指在“2”和“3”之间,且靠近“2”,大表盘为秒针盘,分度值为0.1s,对应刻度为24.0s,所以秒表的示数为2min24s,合144s。
【典例2】如图所示,秒表读数是 min s。
【答案】 2 50
【详解】[1][2]中间小表盘显示分钟,每一个大格表示5min,每大格分成5个小格,故分度值为1min,由图可知,指针指在第二格和第三格之间,故指示时间为2min;大表盘的分度值为1s,指针指在50s处,故秒表的读数为2min50s。
【训练1】如图所示,图中停表读数是 s;
【答案】32
【详解】由图知:停表的小盘的分度值是0.5min,指针在0min到1min之间,靠近1min,故大表盘读30s~60s;大盘的分度值是0.1s,而大盘指针在32s, 所以,该该机械停表读数为32s。
【训练2】如图秒表示数为 s。
【答案】 24
【详解】[1]秒表小圈代表分钟,一个小格代表1min,由指针的位置可知不到1min;大圈代表秒,一个小格代表1s,因此秒表示数为24s。
1.(2023·湖北十堰·中考真题)如图甲所示方法测出的硬币直径是 cm,图乙中停表读数 s。
【答案】 2.52 32
【详解】[1]由图甲可知,刻度尺的分度值为1mm,硬币左侧与2.00cm对齐,右侧与4.52cm对齐,所以物体的长度为
[2]由图乙可知,在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针指在0和1之间,偏向1一侧,所以分针指示的时间为0,在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在32s处,则秒表的读数为32s。
2.(2023·四川自贡·中考真题)图中物体A的长度为 cm,停表的读数为 s。
【答案】 2.75 110
【详解】[1]由图可知,刻度尺的分度值为0.1cm=1mm,物体A左端对应的刻度值为4.00cm,右端对应的刻度值为6.75cm,所以物体A的长度为
6.75cm-4.00cm=2.75cm
[2]停表中间的小表盘分度值为0.5min,分针在“1”和“2”之间,所以分针指示的时间为1min,且过了半格,大表盘分度值为0.1s,秒针在50s刻度线处,所以停表的示数为
1min50s=110s
实验03 速度的测量
实验:测量小车运动的速度
【实验目的】测量小车沿斜面下滑的平均速度。
【实验原理】
【实验思路】我们可以用刻度尺测量小车运动的路程s,用秒表测量小车通过这段路程所用的时间t,依据公式,就可以算出小车在这段时间内运动的平均速度。
我们可以将长木板的一端用木块垫起,搭建一个斜面,使它保持很小的坡度。实验装置如图所示,小车可在这个斜面上运动。
【实验器材】刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
【实验过程】(1)如图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持较小的坡度,在斜面的底端或中部固定金属片。
(2)将小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车要通过的路程。
(3)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间;
(4)根据测得的、,利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度。
(5)将金属片移至斜面的中部,测出小车从斜面顶端到金属片的距离;
(6)测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段所用的时间,算出小车通过上半段路程的平均速度。
(7)将实验中的相关数据填入下表中
路程s/cm
时间t/s
平均速度v/(cm·s-1)
s1=
t1=
v1=
s2=
t2=
v2=
(8)根据前两次实验,可计算出小车通过下半段的路程:,计算出通过下半段路程所用时间:,根据公式算出小车通过下半段的平均速度。
【实验结论】小车在斜面上做变速直线运动,在不同的路程段,小车平均速度大小不同。小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。三次平均速度的大小依次是。
《测量小车运动的速度》常考问题:
(1)实验原理:。
(2)实验器材:刻度尺测量长度,秒表测量时间。
(3)金属片的作用:让小车停止运动,便于测量时间。
(4)搭建斜面时,坡度不能太小也不能太大。斜面的坡度太小,小车可能达不到底部;斜面的坡度太大,小车运动的速度大,时间短,导致测量难度大、实验误差大。
(5)实验过程中,斜面的倾斜程度不能改变。
(6)测量小车下滑路程时,起点从车头算起,终点也应该是车头。
(7)误差分析(实验误差主要来自于时间测量的误差)
①当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时,会导致测量时间偏小,平均速度偏大;
②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时,会导致测量时间偏大,平均速度偏小;
③小车没有从静止开始下滑,所测平均速度偏大。
(8)测小车在下半段路程的平均速度,不能把小车从斜面的中部开始释放。原因:小车从中部由静止释放,到达底端的时间,并不等于下半程的时间,这样测得的平均速度偏小。
【典例1】小冬在“测量小车运动的速度”的实验中,他已经从实验室借到的实验器材有:小车一辆、秒表一块、刻度尺一把、长木板一块、小木块一块。
(1)实验原理是 。
(2)实验中应选择坡度 (选填“较大”或“较小”)的斜面,这样设计是为了实验中便于测量 。
(3)经测量,,,小车从斜面顶端由静止下滑的过程中,秒表记录如图所示,则小车在的平均速度是 。小车全程做的是 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。
(4)为了测量小车运动过程中上的平均速度,小冬让小车从B点静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车在上的平均速度。他的做法 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
(5)如果小车过了C点才停止计时,则测得段的平均速度会偏 。(选填“大”或“小”)
【答案】(1);(2) 较小 时间;(3) 0.5 变速;(4) 不正确 因为所测时间不是运动过程中下半程的时间,小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0,小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间;(5)小
【详解】(1)实验原理是。
(2)[1][2]斜面的倾角越小(坡度越小),小车运动时间越长,便于测量小车的运动时间,所以,实验时,为了便于测量小车的运动时间,实验中应选择坡度较小的斜面。
(3)[1],,则
由图知,,所以小车在上的平均速度为
[2]由图可知,s2为0.4m,s3为0.5m,t2为2s,t3为1s,则
小车在s3上的平均速度大于s2上的平均速度,小车全程做的是变速直线运动。
(4)[1][2]小冬让小车从B点静止释放,测出小车到达C点的时间,所测时间不是运动过程中下半程的时间,小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0,小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间,因此小冬的做法不正确。
(5)如果让小车过了C点才停止计时,所测时间偏大,根据公式可知,测得s1段的平均速度vAC会偏小。
【典例2】【实验名称】测量小车运动速度。
【实验器材】小车、 、停表、斜面、金属片、长方体木块。
【实验原理】 。
【实验步骤】
(1)小宇认为应将木块垫在A位置,如图甲所示;他的同学小丽认为应将木块垫在B位置,如图乙所示。为了使测量结果更加准确,你认为木块放在 位置更合适。这样做的目的是减慢小车从斜面下滑的速度,方便测量 ,减小误差。
(2)将木块正确放置后,小宇依次记录了小车在A、B、C三点的时间如图丙所示,则AC段的平均速度为 m/s。
(3)实验前必须学会熟练使用停表,如果让小车过了B点才停止计时,则会使所测AB段的平均速度 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)物体的运动情况常常可以用图像来描述,右图中能反映小车在斜面滑下时运动情况的是 (选填“A”或“B”)。
【答案】 刻度尺 A 时间 0.24 偏小 B
【详解】[1]实验中还需要用刻度尺测量小车运动的路程,所以还需要用到的实验器材为刻度尺。
[2]该实验需要测量路程和时间,然后用公式计算出速度,故实验原理是。
[3]木块放在 A位置时,斜面坡度较小,小车运动时间较长,便于测量时间,故木块放在A位置更合适。
[4]木块放在 A位置时,斜面坡度较小,可以减慢小车从斜面下滑的速度,小车运动时间较长,方便测量时间,减小误差。
[5]由图甲可知,AC段的距离为
由图丙可知,小车经过AC段用的时间为
则AC段的平均速度为
[6]如果让小车过了B点才停止计时,则测量的AB段的时间会偏大,根据公式可知,会使所测AB段的平均速度偏小。
[7]小车沿斜面从顶端下滑到底端时,速度越来越大。
A.s﹣t图像是一条过原点的倾斜直线,说明物体做匀速运动,故A不符合题意;
B.v﹣t图像是一条过原点的倾斜直线,说明物体做加速运动,故B符合题意。
故选B。
【训练1】小明探究小车沿斜面滑下时速度的变化,实验设计如图甲所示。
(1)①实验中使用的斜面的坡度较小,其目的是使小车运动时间 (选填“缩短”或“增加”),以减小测量时间的误差。
②把小车放在斜面顶端,金属片固定在斜面底端,用 测出车头到金属片的距离s1,用 测出小车从斜面顶端滑下到底端撞击金属片的时间t1,并将s1、t1记录在表格中。
③将金属片移至斜面的中部固定,再把小车放在斜面顶端,测出小车到金属片的距离s2,测出小车从斜面顶端滑过上半路程s2所用时间t2,并将s2、t2记录在表格中。
④该实验的实验原理为: 。由测量数据分别计算出小车通过斜面全程的平均速度v1和小车通过斜面上半段路程的平均速度v2,并将有关数据记录在表中。
⑤计算出小车通过斜面下半段路程的平均速度v3= (用“s1、t1、s2、t2”表示),并将v3记录在表中。
⑥实验发现v1 v3(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)在t2测量的过程中,如果小车运动过了中点才停止计时,测得的前半段路程s2上的平均速度v2将偏 (填“大”、“小”);若实验时小车放在斜面顶端,开始时不是从静止开始释放,而是往下推了一下小车,则测得的前半段路程s2上的平均速度将偏 (填“大”、“小”);
(3)如图中能够大致反应实验中小车运动情况的是( )
A.B. C. D.
【答案】(1) 增加 刻度尺 停表 <;(2) 小 大;(3)C
【详解】(1)①[1]若要计时方便和准确,应使小车运动的时间长些,故应将长木板的一端用木块垫起,形成一个坡度较小的斜面。
②[2][3]要测出车头到金属片的距离s1,实验室中用刻度尺测量。要测量小车从斜面顶端滑下到底端撞击金属片的时间t1,实验室用停表。
④[4]平均速度是总路程与总时间的比,所以实验原理为。
⑤[5]根据图和上面测量的相关数据知,小车通过下半段的距离为s1-s2,所用时间为t1-t2,根据测量原理,通过斜面下半段路程的平均速度为
⑥小车通过上半程所用的时间大于通过下半程所用的时间,全程的路程是下半段路程的2倍,而全程的时间大于下半程时间的2倍,由可知,小车通过斜面全程的平均速度v1小于小车通过下半程的速度v3,即v1<v3。
(2)[1]如果让小车过了中点才停止计时,则测得前半段路程所用的时间偏大,由公式可知,测得前半段路程的平均速度会偏小。
[2]实验时小车放在斜面顶端,开始往下推了一下小车,测得的前半段路程上时间偏小,平均速度将偏大。
(3)小车下滑过程做加速运动。
A.由图像可知,在s-t图像上,s不随时间t的变化而变化,则物体处于静止状态,故A不符合题意;
B.由图可知,路程s与时间t成正比,则物体做匀速直线运动,故B不符合题意;
C.由图可知,相同时间内通过的路程逐渐增加,即变大,说明物体做加速运动,故C符合题意;
D.由图可知,在v-t图像上,速度v不发生变化,则物体做匀速直线运动,故D不符合题意。
故选C。
【训练2】小强同学用如图所示的实验装置测量小车沿斜面下滑时的平均速度,点B为AC段的中点。
【基础设问】
(1)该实验的原理是 ;
(2)实验中需要的测量工具有 和 ;
(3)实验中金属片的作用是 ;
(4)下表是小强设计的实验记录表格,请将①②处的内容填写完整。
测量的物理量
AB段
BC段
AC段
①
②
平均速度v/(m·s-1)
(5)实验过程中,由于小车的运动时间较短,不便于计时,应使斜面的倾斜程度 (选填“陡”或“缓”)一点;
(6)实验时小车通过AB段的平均速度为 cm/s,通过BC段的平均速度为 cm/s,全程的平均速度为 m/s,所以小车在斜面上做 (选填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动;
(7)下图中能大致反映小车运动情况的是___________。
A.B.C.D.
【素养设问】
(8)实验时,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测AC段的平均速度 ;如果在小车撞击金属片之后才按下秒表结束计时,则会使所测AC段的平均速度 ;若测量了车头到车尾间的距离AD作为总路程,则会导致所测平均速度 ;(均选填“偏大”“偏小”或“准确”)
(9)(方案评估)为了测量小车在AC段运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从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?答: ,理由是 ;
(10)在实验中,如果要使小车在斜面上运动的平均速度变大,可采取的方法有 (写出一条即可);
(11)小车在运动过程中,经过路程sAC中点时的速度为v1,经过时间tAC中点时的速度为v2,则v1 v2.(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1);(2) 刻度尺 秒表;(3)使小车停止运动,便于测量时间;(4) 路程s/m 时间t/s;(5)缓;(6) 10 15 0.12 加速;(7)C;(8) 偏大 偏小 偏小;(9) 不正确 小车在AC段运动时通过B点的速度不为零,而从B点静止释放时小车在B点的速度为零;(10)增大斜面的坡度/在更光滑的斜面上做实验;(11)>
【详解】(1)该实验是通过测量路程和时间来计算平均速度,所以该实验原理是。
(2)[1][2]长度的测量用刻度尺,时间的测量用停表。
(3)放置挡板,小车可以在该位置停下来,且与挡板相碰发出声音便于测量时间。
(4)[1][2]本实验是测量小车沿斜面下滑的平均速度,所以需要测量出路程和时间,两栏里应填写的内容是:路程s/m,时间t/s;
(5)斜面的坡度小,小车运动得慢,运动的时间长一些便于记录时间。
(6)[1]由图可知
tAB=3s,tBC=2s,则AB段的平均速度
[2]BC段的平均速度
[3][4]由图知,AC段的路程sAC=0.6m,运动时间tAC=5s则
可见vBC>vAB;因为小车做速度越来越大的加速直线运动。
(7)物体在下滑的过程中,相同时间内通过的路程越来越大,说明速度越来越快,所以小车做的是加速运动,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(8)[1]实验前必须学会熟练使用停表,如果让小车过了A点后才开始计时,则计时晚了,时间变短,根据,会使所测AC段的平均速度vAC偏大。
[2]如果在小车撞击金属片之后才按下秒表结束计时,则结束计时晚了,时间变长,根据,则会使所测AC段的平均速度vAC偏小。
[3]若测量了车头到车尾间的距离AD作为总路程,则路程测量偏小,则会导致所测平均速度根据,则会使所测AC段的平均速度vAC偏小。
(9)[1][2]若让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,所测的时间不是运动过程中下半程的时间;小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0,小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间,因此他的方案是错误的。
(10)在实验中,如果要使小车在斜面上运动的平均速度变大,可以采用增大斜面的坡度(或在更光滑的斜面上做实验)来实现。
(11)小车从A静止滑下时速度与时间成正比(匀加速运动),所以小车经过前一半时间速度小于后一半时间的速度,所以前一半时间通过的路程小于 AC,小车运动速度越来越快,所以v1>v2。
1.(2024·吉林·中考真题)如图是“测量物体运动的平均速度”实验装置。
(1)为便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持很 的坡度。
(2)B为AC中点,,两次实验小车都从A点由静止下滑,到达C点所用时间为2.8s,到达B点所用时间为2s,则小车通过AB段的平均速度为 m/s。
(3)由实验可得:小车在下滑过程中速度越来越 。
【答案】 平缓 0.25 快
【详解】[1]小车所放的斜面应保持较小的坡度,小车速度变化越慢,这样小车在斜面上运动时间会长些,便于测量时间。
[2]小车通过AB段的平均速度为
[3]由题可知,AB段与BC段路程相等,AB段所用时间为2s,BC段所用时间为
所以BC段的速度大于AB段的速度,故小车在下滑过程中速度越来越快。
2.(2023·四川广元·中考真题)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”)。
【答案】 加速 50.0 偏大
【详解】(1)[1]由图可知AB段的路程为
sAB=10.00dm-6.00dm=4.00dm=40.0cmAB段的时间为tAB=2s,AB段的平均速度为
BC段的路程为
sBC=6.00dm-1.00dm=5.00dm=50.0cmBC段的时间为tBC=1s,则BC段的平均速度为
因为
vBC>vAB
所以小车下滑过程中做加速运动。
(2)[2]由(1)可知小车在下滑过程中BC段的平均速度大小是50.0cm/s。
(3)[3]如果在A点时,先释放小车,后按下停表开始计时,则计时晚了,时间变短,会使所测AB段的平均速度vAB偏大
3.(2022·广西百色·中考真题)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点运动到B点所用时间tAB= s;从A点到C点的路程sAC= cm;小车在AC段的平均速度vAC= m/s。
【答案】 减小 3 80.0 0.16
【详解】(1)[1]测量平均速度的原理就是利用,利用刻度尺测量路程,利用秒表测量时间,最后利用公式计算。
(2)[2]倾斜角度越小,小车运动时间越长,便于测量小车的时间,故可以减小斜面的倾斜的角度从而延长时间,便于测量小车的运动时间。
(3)[3]从9:25:15秒从A点出发,到达B点时,时间为9:25:18,一共所用的时间为3s。
[4]如图所示,分度值为1cm,刻度尺需要估读,故从A点到C点的路程为80.0cm。
[5]小车在AC段的时间为5s,故小车在AC段的平均速度
4.(2024·江西·中考真题)以下是某同学“测量小球运动的速度”的实验报告,请你将报告内容补充完整。
实验目的
测量小球运动的速度
实验原理
实验器材
小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机
实验步骤
(1)一小球在水平桌面上沿直线运动,下图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹,频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。
(2)分别测出小球通过的路程: ,,;记录这三段路程所对应的时间:。
(3)分别计算小球通过这三段路程的平均速度。
实验结论
(1)小球在这三段路程的平均速度分别为: ,, 。
(2) (选填“>”“<”或“=”),小球在水平桌面上做 (选填“匀速”或“变速”)运动。
安全提示
小球运动时的速度不宜过快,以免小球动能过 ,从桌面掉落时伤人。
【答案】 42.40 42.40 19.70 > 变速 大
【详解】(1)[1] 测量小球运动的速度,实验原理为。
(2)[2]该刻度尺分度值为0.1cm,故SAB读数为42.40cm。
(3)[3] [4]
(4)[5] [6]从上一问中得出,故小球在水平桌面上做变速运动。
(6) [7] 动能与质量和速度有关,小球运动时的速度不宜过快,以免小球动能过大,从桌面掉落时伤人。
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