课时2.5平均速度的测量-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理同步学与练(北师大版2024)
2024-10-22
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2份
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30页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第五节 设计海水淡化装置,第五节 平均速度的测量 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.09 MB |
| 发布时间 | 2024-10-22 |
| 更新时间 | 2024-10-22 |
| 作者 | 傅七七 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-10-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48055443.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第二章 机械运动
课时2.5 平均速度的测量
2022年课程标准
物理素养
2.2.2 能用速度描述物体运动的快慢,并能进行简单计算。会测量物体运动的速度。
物理观念:会使用停表和刻度尺正确地测量时间、距离,能求出平均速度。能通过分段运算,计算每一段的平均速度。
会处理路程和时间的实验数据,会绘制路程-时间图像,会撰写简单的实验报告。
科学思维:初步具备设计速度测量实验方案的能力,能初步分析测量误差,能通过调整方案和操作减小测量误差。
科学探究:有小组团结协作的识,能合理分工合作完成实践测量活动。
科学态度与责任:通过实践活动,认识在日常生活、科学技术中测量时间的意义。
知识点一、测量小球下落的平均速度
测量小车下落的平均速度的实验
1. 实验原理:v=
2. 小球在下落过程中做加速运动(相同的时间内通过的路程越来越大)。
3. 实验表格设计
特别提醒
1. 计算小球下落平均速度时,路程和时间要一一对应,求哪段路程用哪段时间。
2. 可以选取小球的上端、中点和下端中的任意一个位置,但位置一旦选定就不能改变,每一个参照点都要选取小球相同的位置。
3.误差来源:测量工具的精确程度的限制;测量者的反应速度和读数存在误差。
知识点二、测量小车运动的平均速度
测量小车运动的平均速度实验
1. 实验原理:v=
2. 实验器材:停表、刻度尺、斜面、小车、金属片、木块
3. 实验表格设计:
4.实验结论:小车在斜面上做加速运动。
特别提醒
1. 误差来源:测量工具的精确程度的限制;测量者的反应速度和读数存在误差。
2. 减小误差的方法:
斜面的倾斜角度要适当减小。倾角过大会使小车运动过快,不容易计时,但倾角也不能太小,太小会导致小车不动;
起点和终点的距离适当增大;
测量时间时释放小车要与开始计时时尽量同步。
3. 使小车在斜面同一位置由静止释放,不要推动小车,会导致测量错误。
4. 全程选取小车同一位置作为参照点,否则会导致测量的距离错误。
5. 计算平均速度时路程和时间要一一对应,求哪段路程用哪段时间
问题一:测量小球下落的平均速度
【角度1】测量小球下落的平均速度
【典例1】如图是小球从静止开始下落时的频闪摄影照片,照相机拍照时每隔0.02s曝光一次。由照片可知,小球从A位置下落到F位置时所用的时间是 0.1 s,此过程中,小球下落的平均速度大约是 4 m/s,该小球下落过程是 变速直线 运动。(选填“匀速直线”或“变速直线”)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由题知每隔0.02s曝光一次,从A到F共经历5次曝光,因此小球从A位置下落到F位置时所用的时间是0.02s×5=0.1s;
由图可知A到F的距离为:s=40.0cm=0.4m,
则A到F过程中,小球下落的平均速度为:v===4m/s;
由图可知,在相同时间内小球通过的路程不同,可知小球下落过程是变速直线运动。
故答案为:0.1;4;变速直线。
解法通则
利用v=可求出小球下落的平均速度
【变式1-1】如图是小球从静止开始下落时的频闪摄影照片。照相机拍照时每隔0.02s曝光一次。由照片可知,小球的运动是 变速 (选填“匀速”或“变速”)。小球从A位置下落到F位置时移动的距离是 40.0 cm,此过程中,小球下落的平均速度大约是 4 m/s。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由题意知小球在相同的时间内通过的路程越来越大,所以小球做变速运动。
(2)刻度尺读数时要读到分度值的下一位,此把刻度尺的分度值是1cm,所以小球从A位置下落到F位置时移动的距离是40.0cm。
(3)小球下落的时间为t=5×0.02s=0.1s,所以小球下落的平均速度为:v===4m/s;
故答案为:变速;40.0;4。
【变式1-2】为了探究小球在空中从静止开始自由下落时的运动,小金用照相机每隔相等的时间自动拍照一次,拍下小球下落时的运动情况如图甲所示,假设不计空气阻力。
(1)为了测出小球下落的平均速度,需要用到的测量工具是 刻度尺、秒表 。
(2)乙图中四个速度随时间变化的关系图象,能正确反映出该小球下落运动情况的是 C 。(选填图中的字母)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)测量平均速度时,用刻度尺测量路程,用秒表测量运动时间,因此,用到的测量工具有刻度尺和秒表。
(2)相机拍照间隔的时间是相同的,由图可知:在相等的间隔时间内,小球运动的距离逐渐变大,小球的运动速度逐渐变大,做的是加速直线运动;
由照片中小球的运动轨迹可知,小球运动的速度随着时间的推移逐渐变大,图C符合题意;
故答案为:(1)刻度尺;秒表;(2)C。
问题二:测量小车下滑的平均速度
【角度1】测量小车下滑的平均速度
【典例1】在“测量小车的平均速度”的实验中,斜面AC长120cm,B点是斜面AC的中点。实验时,松手后,小车依次通过A、B、C三点的时间(停表每格为1s),以下说法错误的是( )
A.在整个过程中,保持斜面坡度不变
B.为了便于计时,应将木块向斜面右端移动
C.如果小车过了B点才停止计时,会使AB段测得的平均速度偏小
D.为了测量小车在BC段的平均速度,可以将小车从B点静止释放
【答案】D
【解答】解:A、在整个过程中,应保持斜面坡度不变,故A正确;
B、斜面坡度越大,小车在斜面上的速度越快,在斜面上的运动时间越短,不方便测量时间,因此为了便于计时,应使斜面的坡度较小,即应将木块向斜面右端移动,故B正确;
C、让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,根据公式v=可知,AB 段的平均速度会偏小,故C正确;
D、小车在B点的速度不为0,图甲为了测量小车在BC段的平均速度,将小车从B点由静止释放,故D错误。
故选:D。
若要计时方便,应让小车下滑速度慢些,运动的时间长些;根据速度公式计算平均速度。利用v=可求出平均速度
【变式1-1】如图所示,小明选用小车、斜面、秒表等实验器材测量小车运动的平均速度,实验时斜面的倾角应该小一些,目的是便于测量 小车从斜面下滑所用的时间 。由实验数据可知小车在AC段的平均速度为 0.16 m/s。
【答案】小车从斜面下滑所用的时间;0.16。
【解答】解:为了便于测量小车下滑的时间,应使小车的运动速度较小,使小车在斜面运动的时间长一些,故斜面的倾斜程度要小一些,即倾角小一些。
由图可知
sAC=80.0cm,tAC=5s
小车在AC段的平均速度为
故答案为:小车从斜面下滑所用的时间;0.16。
【变式1-2】在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度,对上述实验,数据处理正确的是( )
A.图中AB段的路程sAB=50.0cm
B.如果测得AC段的时间tAC=2.5s,则AC段的平均速度vAC=32.0cm/s
C.在测量通过AB段的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏大
D.为了测量小车在BC段的平均速度vBC,可以将小车从B点静止释放
【答案】B
【解答】解:A、由图知,图中AB段的路程sAB=80.0cm﹣40.0cm=40.0cm,故A错误;
B、已知测得AC段的时间tAC=2.5s,由图可知sAC=80.0cm,
则AC段的平均速度:vAC===32.0cm/s;故B正确;
C、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v=知,测得AB段的平均速度vAB会偏小;故C错误;
D、如果将小车从B点静止释放,则所测时间不是运动过程中下半程的时间,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,因此测量小车在BC段的平均速度vBC,不可以将小车从B点静止释放。故D错误。
故选:B。
【基础强化】
1.在“测量小车的平均速度”的实验中,斜面AC长120cm,B点是斜面AC的中点。实验时,将小车放置在斜面A点,松手后,小车依次通过A、B、C三点的时间(停表每格为1s)如图所示。在小车下滑过程中,以下说法错误的是( )
A.金属片的作用是便于测量时间
B.为了便于计时,应将木块向斜面右端移动
C.如果小车过了B点才停止计时,会使AB段测得的平均速度偏小
D.为了测量小车在BC段的平均速度,可以将小车从B点静止释放
【答案】D
【解答】解:A、金属片的作用便于让小车停止,准确的测量时间,故A正确;
B、斜面坡度越大,小车在斜面上的速度越快,在斜面上的运动时间越短,不方便测量时间,因此为了便于计时,应使斜面的坡度较小,即应将木块向斜面右端移动,故B正确;
C、让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,根据公式v=可知,AB 段的平均速度会偏小,故C正确;
D、小车在B点的速度不为0,图甲为了测量小车在BC段的平均速度,将小车从B点由静止释放,故D错误。
故选:D。
2.关于测“平均速度”,下列说法错误的是( )
A.实验中为便于测量时间,应保持斜面较缓的坡度
B.用刻度尺和秒表一起测量出物体的速度,用到了等效替代法
C.小车在前半程的平均速度小于后半程的平均速度
D.用算出的平均速度,可以粗略表示小车在斜面上的运动情况
【答案】B
【解答】解:A、测平均速度实验中,为了便于测量时间,应该保持斜面坡度越缓,故A说法正确,不符合题意;
B、测平均速度实验中,用刻度尺测量长度和用秒表测量时间,用到了组合法,故B说法错误,符合题意;
C、由图可知,后半程所用时间比前半程少,路程相同,由速度公式可知小车在前半程的平均速度小于后半程的平均速度,故C说法正确,不符合题意;
D、比较前后半程的平均速度可知小车在斜面上做加速运动,所以用v=算出的平均速度可以粗略表示小车在斜面上的运动情况,故D说法正确,不符合题意。
故选:B。
3.在测量小球的平均速度时,让小球从斜面A点由静止滚到C点,并用照相机每隔0.1s拍摄一次,频闪照片如图所示,则下列说法中( )
①小球从A点运动到B点用时0.4s
②小球在前0.4s内通过的路程为4.00cm
③小球由A点滚到C点,整个过程的平均速度为11m/s
④小球在BC段的平均速度大于AC段的平均速度
A.只有①③正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有②④正确
【答案】D
【解答】解:①小球从A点运动到B点经过了3个时间间隔,用时:3×0.1s=0.3s;
②由图可知,小球在前0.4s内通过的路程为4.00cm;
③由图可知,AC之间的距离为s=5.50cm=0.055m,
则整个运动过程平均速度为:v===0.11m/s;
④由图可知,小球在BC段的时间为:tBC=2×0.1s=0.2s,路程:sBC=5.50cm﹣2.70cm=2.80cm=0.028m,
小球在AC段的时间:tAC=5×0.1s=0.5s,路程:sAC=5.50cm=0.055m,
所以:vBC===0.14m/s,vAC===0.11m/s,
计算可知,小球在BC段的平均速度大于AC段的平均速度。
综上分析可知,只有②④正确。
故选:D。
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.AB段平均速度比AC段平均速度小
【答案】D
【解答】解:A、由图示可知,图中刻度尺的分度值为1cm,AB段距离sAB=10.00dm﹣6.00dm=4.00dm,故A错误;
B、小车在AB段的路程sAB=4.00dm=40.0cm,所用时间tAB=15:35:22﹣15:35:20=2s,所以AB段平均速度vAB===20.0cm/s,故B错误;
CD、由图可知,sAC=10.00dm﹣1.00dm=9.00dm=90.0cm;tAC=15:35:23﹣15:35:20=3s,
所以AC段平均速度vAC===30.0cm/s,vAC>vAB,故C错误,D正确。
故选:D。
5.在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。对上述实验的数据处理正确的是( )
A.图中AB段的路程sAB=45.0cm
B.如果测得AC段的时间tAC=2.5s,则AC段的平均速度vAC=32.0cm/s
C.在测量小车到达B的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏大
D.为了测量小车在BC段的平均速度vBC,可以将小车从B点静止释放
【答案】B
【解答】解:A、由图知,图中AB段的路程sAB=80.0cm﹣40.0cm=40.0cm,故A错误;
B、已知测得AC段的时间tAC=2.5s,由图可知sAC=80.0cm,
则AC段的平均速度:vAC===32.0cm/s;故B正确;
C、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v=知,测得AB段的平均速度vAB会偏小;故C错误;
D、如果将小车从B点静止释放,则所测时间不是运动过程中下半程的时间,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,因此测量小车在BC段的平均速度vBC,不可以将小车从B点静止释放。故D错误。
故选:B。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/9/4 15:47:54;用户:傅七七;邮箱:tuziyouzi@163.com;学号:130283
【素养提升】
1.利用如图所示装置测量小车运动的平均速度。释放小车后,发现小车运动过快,无法准确测量运动时间,应将垫木向 右 (选填“左”或“右”)移动。为最佳方案获取下半程BC段的平均速度,下半程的路程和时间是 计算 (选填“测量”或“计算”)出来的。
【答案】右;计算。
【解答】解:释放小车后,发现小车运动过快,无法准确测量运动时间,为了测量时间,可以减小坡度,根据图可知,支撑木块应该向右移动。
为了得到下半程BC段的平均速度,利用AC段的路程和AB段的路程之差得到BC段的路程,AC段的时间和AB段的时间之差得到BC段的时间,根据得到下半程BC段的平均速度。
故答案为:右;计算。
2.在“测平均速度”的实验中(如图),让小车从斜面的A点由静止开始下滑,测出小车到达B点的时间为2s,则AB段的路程sAB= 40.0 cm。小车在AB段的平均速度为 0.2 m/s。如果在某次测量中小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏 小 。
【答案】40.0;0.2;小。
【解答】解:(1)小车运动距离sAB=80.0cm﹣40.0cm=40.0cm,tAB=2s,
小车通过AB段的平均速度:v===20.0cm/s=0.2m/s;
(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v=可知,平均速度会偏小。
故答案为:40.0;0.2;小。
3.如图所示,在“测量小车的平均速度”实验中,让小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑,图中的是小车到达A、B、C三处时电子表的显示。实验中使用的斜面的坡度较小,其目的是 增大 (选填“减小”或“增大”)测量时间;由图可知小车在BC段通过距离为 6.20 cm。
【答案】增大;6.20。
【解答】解:(1)实验中使用的斜面的坡度较小,其目的是增大测量时间;
(2)由图可知BC段的路程为:sBC=6.20cm。
故答案为:增大;6.20。
4.如图所示,“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验原理是 v= ,该实验的实验目的是练习用 刻度尺 和 秒表 测平均速度。
【答案】(1)v=;(2)刻度尺;停表。
【解答】解:(1)(2)实验的原理是:v=,实验中要用刻度尺测量小车运动的路程,用停表测量小车运动的时间。
故答案为:(1)v=;(2)刻度尺;停表。
5.小华做“测量物体运动的平均速度”的实验,实验装置如图所示:让小车从斜面A处由静止开始下滑,分别测出小车到达B处和C处的时间,即可测出不同路段的平均速度。她在测量小车到达B点的时间时,车过了B点才停止计时,此时测得AB段的平均速度会偏 小 (选填“大”或“小”)。实验时应保持斜面的倾角较小,这是为了减小测量 时间 (选填“路程”或“时间”)时造成的误差。
【答案】小;时间。
【解答】解:如果小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由v=可得,AB段的平均速度偏小;
倾角较小,是为了避免时间过短,而使误差较大,故是为了减小时间测量过程的误差。
故答案为:小;时间。
【能力培优】
1.小明利用如图所示实验装置做测平均速度的实验,若秒表每格为1s(实验中指针没有转过1圈),小车通过上半程的时间是 3 s,则该实验中小车通过全程的平均速度大小为 0.2 m/s;实验中小车通过下半程的平均速度 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车通过全程的平均速度。
【答案】3;0.2;大于。
【解答】解:由图象可知,小车通过上半程、下半程、全程的时间和路程分别为:
t上=3s,t下=2s,s全=5s,s上=s下=0.5m,s全=s上+s下=0.5m+0.5m=1m,
则该实验中小车通过全程的平均速度大小:
v全===0.2m/s,
因s上=s下,t上>t下,
所以,由v=可得,v上<v下,小车在全程做加速运动,
故实验中小车通过下半程的平均速度大于小车通过全程的平均速度。
故答案为:3;0.2;大于。
2.小明在“测小车的平均速度”的实验中设计了如图所示的实验装置,小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止开始下滑,图中的小圈是小车到达A、B、C三处的电子表的示数(数字分别表示小时、分、秒),则:
(1)该实验中测平均速度的原理是 v= 。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 小 (填“大”或“小”)。
(3)请根据图中所给的信息回答:
sAB= 40.0 cm,tBC= 1s ,vAC= 0.3 m/s。
(4)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车经过了A点才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏 大 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)v=; (2)小; (3)40.0;1s;0.3;(4)大。
【解答】解:(1)测小车的平均速度实验,是根据公式v=进行测量的;
(2)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难;所以为使计时方便,斜面坡度应小一些;
(3)由图知,小车通过BC的路程为sAB=10.0dm﹣6.0dm=4.0dm=40.0cm;
小车通过AC的路程为sAC=10.0dm﹣1.0dm=9.0dm=0.9m;
小车通过BC段的时间tBC=15:35:23﹣15:35:22=1s;
小车通过AC段的时间tAC=15:35:23﹣15:35:20=3s;
则vAC===0.3m/s;
(4)让小车过了A点后才开始计时,计时晚,故所计时间偏小,由v=可知,计算出的平均速度偏大。
故答案为:(1)v=; (2)小; (3)40.0;1s;0.3;(4)大。
3.小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图的实验装置:小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示(数字分别是“小时:分:秒”):
(1)实验中应使斜面坡度较 小 些(填“大、小”),目的是 计时方便 ;
(2)请根据图中所给信息回答:sAB= 40.0 cm,tBC= 1 s,vAC= 0.3 m/s;
(3)实验中小车做 变速 (填“匀速”或“变速”)运动;
(4)必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度偏 大 (填“大、小”)。
【答案】(1)小;计时方便;(2)40.0;1;0.3;(3)变速;(4)大。
【解答】解:(1)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应缓一些。
(2)由图知,sAB=10.0dm﹣6.0dm=4.0dm=40.0cm
tBC=15:35:23﹣15:35:22=1s
sAC=10.0dm﹣1.0dm=9.0dm=0.9m
tAC=15:35:23﹣15:35:20=3s
则vAC===0.3m/s;
(3)由图知,tAB=2s,
小车在AB段的平均速度为:vAB===20.0cm/s=0.2m/s,
vAB<vAC,说明小车在斜面上做的是加速运动,即变速运动;
(4)计时晚,所计时间偏小,用公式v=算出的速度偏大。
故答案为:(1)小;计时方便;(2)40.0;1;0.3;(3)变速;(4)大。
4.某同学在“测量小车的平均选度”的实验中,已经从实验室借到的实验器材有:小车、刻度尺、长木板、金属挡板、小木块。
(1)该实验的原理是 ;
(2)为了完成该实验,还需要的实验器材有 秒表 ;
(3)为了方便计时,应该使斜面的坡度较 小 (填“大”或“小”)。如果小车过了A点后才开始计时,则会使所测量的运动速度偏 大 (填“大”或“小”);
(4)通过分析图中所给信息可以判断,小车从斜面顶端运动到底端的过程中 不是 (选填“是”或“不是”)做匀速直线运动;
(5)经测量,s1=0.9cm,s2=0.4m,小车从斜面顶端由静止下滑的过程中,停表记录如图所示,则小车在s1的平均速度是 0.3 m/s,在s2的平均速度是 0.5 m/s。
【答案】(1);(2)秒表;(3)小;大;(4)不是;(5)0.3;0.5。
【解答】解:(1)实验中以速度的公式作为实验的原理。
(2)根据实验原理可知,需要知道路程和时间,因此需要的测量工具有秒表。
(3)实验中为了便于测量时间,应使斜面的坡度尽量小。
过了A点后才开始计时,导致时间测量的偏小,由可知,速度偏大。
(4)由图可知,上段时间长,路程小。而下段时间段路程长,说明小车在斜面上做加速运动。
(5)小车在s1运动所需要的时间为
t1=16:20:38﹣16:20:35=3s
则小车在s1的平均速度是
在s3的路程为
s3=s1﹣s2=0.9m﹣0.4m=0.5m
在s3的时间为
t3=16:20:38﹣16:20:37=1s
s3的平均速度是
故答案为:(1);(2)秒表;(3)小;大;(4)不是;(5)0.3;0.5。
5.如图所示,是实验小组的同学们用斜面和滑块做“测量物体的平均速度”的实验情形.当滑块自顶端A出发开始计时,分别滑至B和斜面底端C时依次停止计时,显示时间的数字钟的时间格式是“时:分:秒”。
(1)除了数字钟,实验中用到的测量工具还有 刻度尺 .实验时应保持斜面的倾角较小,这是为了减小测量 时间 (填“路程”或“时间”)时造成的误差。
(2)滑块由A滑至C的过程中平均速度是 0.1 m/s,AB段的平均速度是 0.075 m/s。
(3)老师叫同学们计算BC段的平均速度,有同学提出:测BC段平均速度时,可以让滑块从B点处开始下滑来测量,这种方法 不可行 (填“可行”或“不可行”),原因是在B点的 速度 不同。
(4)滑块在BC段的平均速度vBC的大小是 0.125 m/s。通过实验测量结果可知:滑块由A滑至C的过程中做 加速 运动(设滑块下滑过程中保持方向不变)。
【答案】(1)刻度尺;时间;(2)0.1;0.075;(3)不可行;速度;(4)0.125;加速。
【解答】(1)本实验需测量滑块滑下的路程,故用到的测量工具还有刻度尺;
斜面坡度越大,小车沿斜面向下运动越快,计时会越困难,所以斜面坡度应小些,延长运动时间,减小测量时间造成的误差;
(2)由图可知,滑块由A滑至C所用的时间为4s,路程为40cm,故该过程中的平均速度为:
,
滑块由A滑至B所用的时间为2s,由图可知,A到B的路程为s1=(40cm﹣20cm)﹣5cm=15cm,
AB段的平均速度为:
;
(3)这种方法不可行,因为如果从A点出发,滑块在下滑过程中,到达B点的速度并不为零,如果让小车从B点由静止释放,与之前滑块在B点的速度不同,到达C点的时间并不等于下半段的时间;
(4)滑块由B滑至C所用的时间为2s,由图可知,B到C的路程为s2=20cm+5cm=25cm,
BC段的平均速度为:
,
根据实验数据可知,滑块由A滑至C的过程中做加速运动。
故答案为:(1)刻度尺;时间;(2)0.1;0.075;(3)不可行;速度;(4)0.125;加速。
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第二章 机械运动
课时2.5 平均速度的测量
2022年课程标准
物理素养
2.2.2 能用速度描述物体运动的快慢,并能进行简单计算。会测量物体运动的速度。
物理观念:会使用停表和刻度尺正确地测量时间、距离,能求出平均速度。能通过分段运算,计算每一段的平均速度。
会处理路程和时间的实验数据,会绘制路程-时间图像,会撰写简单的实验报告。
科学思维:初步具备设计速度测量实验方案的能力,能初步分析测量误差,能通过调整方案和操作减小测量误差。
科学探究:有小组团结协作的识,能合理分工合作完成实践测量活动。
科学态度与责任:通过实践活动,认识在日常生活、科学技术中测量时间的意义。
知识点一、测量小球下落的平均速度
测量小车下落的平均速度的实验
1. 实验原理:v=
2. 小球在下落过程中做加速运动(相同的时间内通过的路程越来越大)。
3. 实验表格设计
特别提醒
1. 计算小球下落平均速度时,路程和时间要一一对应,求哪段路程用哪段时间。
2. 可以选取小球的上端、中点和下端中的任意一个位置,但位置一旦选定就不能改变,每一个参照点都要选取小球相同的位置。
3.误差来源:测量工具的精确程度的限制;测量者的反应速度和读数存在误差。
知识点二、测量小车运动的平均速度
测量小车运动的平均速度实验
1. 实验原理:v=
2. 实验器材:停表、刻度尺、斜面、小车、金属片、木块
3. 实验表格设计:
4.实验结论:小车在斜面上做加速运动。
特别提醒
1. 误差来源:测量工具的精确程度的限制;测量者的反应速度和读数存在误差。
2. 减小误差的方法:
斜面的倾斜角度要适当减小。倾角过大会使小车运动过快,不容易计时,但倾角也不能太小,太小会导致小车不动;
起点和终点的距离适当增大;
测量时间时释放小车要与开始计时时尽量同步。
3. 使小车在斜面同一位置由静止释放,不要推动小车,会导致测量错误。
4. 全程选取小车同一位置作为参照点,否则会导致测量的距离错误。
5. 计算平均速度时路程和时间要一一对应,求哪段路程用哪段时间
问题一:测量小球下落的平均速度
【角度1】测量小球下落的平均速度
【典例1】如图是小球从静止开始下落时的频闪摄影照片,照相机拍照时每隔0.02s曝光一次。由照片可知,小球从A位置下落到F位置时所用的时间是 s,此过程中,小球下落的平均速度大约是 m/s,该小球下落过程是 运动。(选填“匀速直线”或“变速直线”)
解法通则
利用v=可求出小球下落的平均速度
【变式1-1】如图是小球从静止开始下落时的频闪摄影照片。照相机拍照时每隔0.02s曝光一次。由照片可知,小球的运动是 (选填“匀速”或“变速”)。小球从A位置下落到F位置时移动的距离是 cm,此过程中,小球下落的平均速度大约是 m/s。
的运动,小金用照相机每隔相等的时间自动拍照一次,拍下小球下落时的运动情况如图甲所示,假设不计空气阻力。
(1)为了测出小球下落的平均速度,需要用到的测量工具是 。
(2)乙图中四个速度随时间变化的关系图象,能正确反映出该小球下落运动情况的是 。(选填图中的字母)
问题二:测量小车下滑的平均速度
【角度1】测量小车下滑的平均速度
【典例1】在“测量小车的平均速度”的实验中,斜面AC长120cm,B点是斜面AC的中点。实验时,松手后,小车依次通过A、B、C三点的时间(停表每格为1s),以下说法错误的是( )
A.在整个过程中,保持斜面坡度不变
B.为了便于计时,应将木块向斜面右端移动
C.如果小车过了B点才停止计时,会使AB段测得的平均速度偏小
D.为了测量小车在BC段的平均速度,可以将小车从B点静止释放
若要计时方便,应让小车下滑速度慢些,运动的时间长些;根据速度公式计算平均速度。利用v=可求出平均速度
【变式1-1】如图所示,小明选用小车、斜面、秒表等实验器材测量小车运动的平均速度,实验时斜面的倾角应该小一些,目的是便于测量 。由实验数据可知小车在AC段的平均速度为 m/s。
【变式1-2】在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度,对上述实验,数据处理正确的是( )
A.图中AB段的路程sAB=50.0cm
B.如果测得AC段的时间tAC=2.5s,则AC段的平均速度vAC=32.0cm/s
C.在测量通过AB段的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏大
D.为了测量小车在BC段的平均速度vBC,可以将小车从B点静止释放
【基础强化】
1.在“测量小车的平均速度”的实验中,斜面AC长120cm,B点是斜面AC的中点。实验时,将小车放置在斜面A点,松手后,小车依次通过A、B、C三点的时间(停表每格为1s)如图所示。在小车下滑过程中,以下说法错误的是( )
A.金属片的作用是便于测量时间
B.为了便于计时,应将木块向斜面右端移动
C.如果小车过了B点才停止计时,会使AB段测得的平均速度偏小
D.为了测量小车在BC段的平均速度,可以将小车从B点静止释放
2.关于测“平均速度”,下列说法错误的是( )
A.实验中为便于测量时间,应保持斜面较缓的坡度
B.用刻度尺和秒表一起测量出物体的速度,用到了等效替代法
C.小车在前半程的平均速度小于后半程的平均速度
D.用算出的平均速度,可以粗略表示小车在斜面上的运动情况
3.在测量小球的平均速度时,让小球从斜面A点由静止滚到C点,并用照相机每隔0.1s拍摄一次,频闪照片如图所示,则下列说法中( )
①小球从A点运动到B点用时0.4s
②小球在前0.4s内通过的路程为4.00cm
③小球由A点滚到C点,整个过程的平均速度为11m/s
④小球在BC段的平均速度大于AC段的平均速度
A.只有①③正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有②④正确
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.AB段平均速度比AC段平均速度小
5.在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。对上述实验的数据处理正确的是( )
A.图中AB段的路程sAB=45.0cm
B.如果测得AC段的时间tAC=2.5s,则AC段的平均速度vAC=32.0cm/s
C.在测量小车到达B的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏大
D.为了测量小车在BC段的平均速度vBC,可以将小车从B点静止释放
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/9/4 15:47:54;用户:傅七七;邮箱:tuziyouzi@163.com;学号:130283
【素养提升】
1.利用如图所示装置测量小车运动的平均速度。释放小车后,发现小车运动过快,无法准确测量运动时间,应将垫木向 (选填“左”或“右”)移动。为最佳方案获取下半程BC段的平均速度,下半程的路程和时间是 (选填“测量”或“计算”)出来的。
2.在“测平均速度”的实验中(如图),让小车从斜面的A点由静止开始下滑,测出小车到达B点的时间为2s,则AB段的路程sAB= cm。小车在AB段的平均速度为 m/s。如果在某次测量中小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏 。
3.如图所示,在“测量小车的平均速度”实验中,让小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑,图中的是小车到达A、B、C三处时电子表的显示。实验中使用的斜面的坡度较小,其目的是 (选填“减小”或“增大”)测量时间;由图可知小车在BC段通过距离为 cm。
4.如图所示,“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验原理是 ,该实验的实验目的是练习用 和 测平均速度。
5.小华做“测量物体运动的平均速度”的实验,实验装置如图所示:让小车从斜面A处由静止开始下滑,分别测出小车到达B处和C处的时间,即可测出不同路段的平均速度。她在测量小车到达B点的时间时,车过了B点才停止计时,此时测得AB段的平均速度会偏 (选填“大”或“小”)。实验时应保持斜面的倾角较小,这是为了减小测量 (选填“路程”或“时间”)时造成的误差。
【能力培优】
1.小明利用如图所示实验装置做测平均速度的实验,若秒表每格为1s(实验中指针没有转过1圈),小车通过上半程的时间是 s,则该实验中小车通过全程的平均速度大小为 m/s;实验中小车通过下半程的平均速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车通过全程的平均速度。
2.小明在“测小车的平均速度”的实验中设计了如图所示的实验装置,小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止开始下滑,图中的小圈是小车到达A、B、C三处的电子表的示数(数字分别表示小时、分、秒),则:
(1)该实验中测平均速度的原理是 。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 (填“大”或“小”)。
(3)请根据图中所给的信息回答:
sAB= cm,tBC= ,vAC= m/s。
(4)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车经过了A点才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏 (填“大”或“小”)。
3.小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图的实验装置:小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示(数字分别是“小时:分:秒”):
(1)实验中应使斜面坡度较 些(填“大、小”),目的是 ;
(2)请根据图中所给信息回答:sAB= cm,tBC= s,vAC= m/s;
(3)实验中小车做 (填“匀速”或“变速”)运动;
(4)必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度偏 (填“大、小”)。
4.某同学在“测量小车的平均选度”的实验中,已经从实验室借到的实验器材有:小车、刻度尺、长木板、金属挡板、小木块。
(1)该实验的原理是 ;
(2)为了完成该实验,还需要的实验器材有 ;
(3)为了方便计时,应该使斜面的坡度较 (填“大”或“小”)。如果小车过了A点后才开始计时,则会使所测量的运动速度偏 (填“大”或“小”);
(4)通过分析图中所给信息可以判断,小车从斜面顶端运动到底端的过程中 (选填“是”或“不是”)做匀速直线运动;
(5)经测量,s1=0.9cm,s2=0.4m,小车从斜面顶端由静止下滑的过程中,停表记录如图所示,则小车在s1的平均速度是 m/s,在s2的平均速度是 m/s。
5.如图所示,是实验小组的同学们用斜面和滑块做“测量物体的平均速度”的实验情形.当滑块自顶端A出发开始计时,分别滑至B和斜面底端C时依次停止计时,显示时间的数字钟的时间格式是“时:分:秒”。
(1)除了数字钟,实验中用到的测量工具还有 .实验时应保持斜面的倾角较小,这是为了减小测量 (填“路程”或“时间”)时造成的误差。
(2)滑块由A滑至C的过程中平均速度是 m/s,AB段的平均速度是 m/s。
(3)老师叫同学们计算BC段的平均速度,有同学提出:测BC段平均速度时,可以让滑块从B点处开始下滑来测量,这种方法 (填“可行”或“不可行”),原因是在B点的 不同。
(4)滑块在BC段的平均速度vBC的大小是 m/s。通过实验测量结果可知:滑块由A滑至C的过程中做 运动(设滑块下滑过程中保持方向不变)。
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