内容正文:
第一章 机械运动(知识清单)
思维导图
第1节 长度和时间的测量
一、长度的单位
1.国际单位制
长度、时间等可定性或定量描述的属性称为物理量。测量物理量的过程实际上是 的过程,就是将一个待测的物理量与一个公认的标准量进行比较,这个标准量就是 。为了方便国际交流,国际计量组织制定了一套国际统一的单位,叫做国际单位制(简称为SI)。
2.长度的单位及其换算关系
(1)在国际单位制中,长度单位是 ,符号是 。
(2)常用长度单位及其换算关系
单位
符号
与米的换算关系
千米
km
1km=1000m=103m
米
m
—
分米
dm
1dm=0.1m=10-1m
厘米
cm
1cm=0.01m=10-2m
毫米
mm
1mm=0.001m=10-3m
微米
μm
1μm=0.000001m=10-6m
纳米
nm
1nm=0.000000001m=10-9m
(3)一些常见物体的长度:①中学生的平均身高约170 ;②课桌的高度约80 ;③物理课本的长度约26 ,宽度约18 ;④一支新铅笔的长度约18 ;⑤教室的高度约3 ,长度约10 ,教室门的高度约2 ;⑥成年人正常的步幅约0.65 ……(填合适的单位)
二、长度的测量
1.长度的测量工具:长度的测量工具有直尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等, 是学习和生活中常用的测量长度的工具。
2.认识刻度尺:刻度尺的 、 (量程)、 如图所示:
(1)零刻度线:刻度尺的起始刻度,使用时要注意刻度尺的零刻度线是否在端,是否磨损。
(2)测量范围:是指刻度尺能测量的最小值到最大值。有时用量程来表示测量工具测量的范围。量程是测量范围上限和下限的差。
(3)分度值:相邻两条刻度线之间的长度,它决定测量的精确程度。
3.刻度尺的使用
正确使用刻度尺测量物体的长度,应做到“五会”:“会选”、“会放”、“会看”、“会读”、“会记”。
(1)会选:根据测量对象和实际需要选择合适测量范围和分度值的刻度尺。所测物体的长度不应超过刻度尺的 ,且要选择合适分度值的刻度尺。
(2)会放: 对准被测物体的一端,有刻度线的一边要 被测物体且与被测边保持 ,不能歪斜。
(3)会看:读数时,视线要 刻度尺,即视线与尺面垂直,不要斜视。
(4)会读:读数时,除准确读出分度值的数字(准确值)外,还要估读到 的下一位(估计值)。如2.77厘米,其中2.7厘米是准确值,0.07厘米是估读值。
(5)会记:记录的测量结果要有 值、 值和 。
4.长度测量的特殊方法
(1)累积法
当被测物体的长度太小,不能直接用刻度尺测量时,可把n个相同的长度叠合起来,测出总长度后除以n就可以算出物体的长度。下图就是利用此方法测量一张纸的厚度的示意图。利用此方法还可以测量细铜丝的直径等。
(2)平移法
借助于一些简单的辅助器材(如三角板、刻度尺)把不可直接测量的长度“平移”到刻度尺上,从而可直接测出该长度。如测小球、硬币、圆柱形物体的直径,测量人的身高等。
(3)化曲为直法
借助于一些辅助器材(如不易拉长的细软线)把不能直接测量的曲线变为直线,再用刻度尺测量。如测量图示曲线的长度时,可以小心地让细线与曲线重合,在细线上标记出起点和终点,再将细线拉直,用刻度尺直接测量起点到终点的距离。
三、时间的测量
1.时间的单位
(1)在国际单位制中,时间的单位是 ,符号是 。
(2)常用的时间单位:小时(h)、分(min)、毫秒(ms)等
(3)换算关系:1h=60min 1min=60s 1s=1000ms
2.时间的测量工具
(1)古代测量工具:沙漏、日晷、圭表等。
(2)现代测量工具:机械秒表、智能手表、石英钟、手机秒表等。
3.机械停表
(1)认识机械停表
机械停表是测量时间的仪器。它有两个表盘,一个是长针(秒针)和一个短针(分针),常见的型号有两种,大表盘量程0~30s和0~60s。
(2)机械停表的使用
①调:按下复位按钮,使指针指在“0”处;
②按:按下启动/停止按钮开始计时;
③停:再次按下启动/停止按钮计时结束;
④读:时间=小盘分数+大盘秒数。
(3)读数
小表盘指针不过半时,大表盘按照0~30s读数;若小表盘指针过半时,按照31~60s读数。
四、误差
1. 误差: 值和 值之间的差别叫作误差。[
2. 减小误差的方法
;使用精密的测量工具;改进测量方法。
3. 误差和错误的区别
误差不是错误。误差是客观存在的, 避免;而错误 避免。
第2节 运动的描述
一、机械运动
1.定义:在物理学中,我们把物体 随时间的变化叫做机械运动。
2.“位置变化”的理解:一是物体间距离发生变化;二是物体的方位发生变化。凡是符合二者之一的宏观物体,我们就可以判定其做了机械运动。
3. 机械运动的特点
(1)机械运动是最普遍的运动形式。
(2)微观世界里分子、原子的运动,电磁运动,生机盎然的生命运动等 机械运动。
二、参照物
1.概念:判断物体是否在运动,总要选取某一物体作为 ,这个作为 的物体叫参照物。
2.理解
(1)假定性:被选作参照物的物体,我们都假定它是静止的。
(2)任意性:参照物可以任意选择,可以是运动的物体,也可以是静止的物体。
(3)排己性:不能把被研究的物体本身作为参照物。因为以被研究的物体本身作为参照物,则其永远静止,这样就没有研究的意义了。
(4)方便性:为了更方便的研究物体,一般选取地面或与地面相对静止的物体为参照物。
(5)差异性:研究同一个物体的运动时,选取不同的参照物,其研究结果可能不同。
3.判断物体是运动还是静止的方法
一看选哪个物体作为参照物,二看被判断物体与参照物之间的位置是否发生变化。如果位置变化了,是 的;如果位置没有变化,是 的。
三、运动和静止的相对性
1.定义:一个物体是运动的还是静止的,以及它的运动情况是怎样的,取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。
2.理解
(1)运动是绝对的一切物体都在运动,绝对不动的物体是没有的。
(2)对运动状态的描述是相对的:平常所说的运动和静止都是相对于所选的参照物而言的,选择的参照物不同,对同一物体运动状态的描述不一定相同。不事先选定参照物,就无法对某个物体的运动状态作出准确的判断。
3.相对静止
两个物体运动的快慢相同,运动的方向相同,它们的相对位置没有变化,这两个物体就相对静止。
例如,空中加油时的加油机和受油机,运动快慢相同,运动方向相同,以其中一个为参照物,另一个是静止的,属于相对静止。
第3节 运动的快慢
一、速度
1.比较物体运动快慢的两种方法
(1)在相同的时间内,比较物体经过的 ,经过的 的物体运动得快;(观众的比较方法)
(2)在物体运动相同路程的情况下,比较所花的 ,所花 的物体运动得快。(裁判的比较方法)
2.速度
(1)定义:物理学中,把 与 之比叫做物体运动的速度。
(2)公式: 。 变形公式: 、 。
(3)物理意义:是描述物体运动快慢的物理量。在数值上,等于物体在单位时间内通过的路程。
(4)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是 ,符号是 ,或者 。
在交通运输中,速度的单位常用千米每小时(km/h)表示。这两个单位换算关系是:1m/s= km/h。
(5)与速度有关的交通标志
①速度表
下图中的汽车速度表,它上面的单位是 ,当指针指在哪个位置时,说明此时的速度是多少km/h。如图所示,汽车的速度是 km/h。“136018”是指这辆车总共通过的路程为136018km。
②限速标志与里程标记
甲 乙
在不同的道路或不同的路段,有很多限速的标志牌。如图甲所示为限速标志,限速标志牌的单位是km/h,表示机动车在该道路上行驶,速度不得超过 km/h。图乙是公路上的里程标记牌,表示从此标志牌到北海的路程为 km。
二、匀速直线运动
1.机械运动的分类
(1)物体做机械运动,按照运动路线的曲直可分为: 运动和 运动。
(2)在直线运动中,按照速度是否变化分为: 直线运动和 直线运动。
2.匀速直线运动
(1)定义:物体沿着直线且 不变的运动叫作匀速直线运动。
(2)特点:
①速度的大小和方向 ;
②在任意两个相等的时间内通过的路程 ;
③速度大小与路程和时间 。不能将v=s/t理解为v与s成正比,与t成反比。
3.变速直线运动
(1)变速直线运动的定义
物体做直线运动时,其速度的大小常常是变化的,即在相等的时间内通过的路程不相等。
(2)平均速度
①变速直线运动比匀速直线运动复杂,如果只作粗略研究,也可以用v=s/t来描述运动的快慢,这样算出来的速度叫作平均速度。
②计算公式: 。s是总路程,t指总时间。
③对平均速度的理解
平均速度描述的是物体运动的平均快慢;说一个物体的平均速度时,必须指出在哪段时间内,或在哪段路程中;平均速度不是速度的平均值,全程的平均速度也不是各段平均速度的平均值。
(3)s-t图像和 v-t图像分析
①(路程-时间)图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像,纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果图像是一条直线,表示物体做 运动;直线的倾斜度越大,表示物体运动的 越大。如果图像是一条平行横轴的直线,表示物体 。
由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长,甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度 ,乙的速度 。
②(速度-时间)图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像,纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条平行于横轴的直线,表示物体做 运动;如果不是水平直线,表示物体做 运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
第4节 速度的测量
一、测量小车运动的速度
1.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。
2.实验原理: 。
3.实验器材及装置图:刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
4.实验步骤
(1)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。
(2)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间;
(3)根据测得的、,利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度。
(4)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;
(5)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。
(6)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=
5.实验结论
小车而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。
6.交流与评估
(1)金属片的作用:让小车停止运动,便于测量 。
(2)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。
(3)实验过程中,斜面的倾斜程度不能变。
(4)测量小车下滑路程时,起点从车头算起,终点也应该是车头。
(5)测量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的原因是: 。
(6)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 。
二、现代测速方法
1.用位置传感器测量物体的速度
如图所示,A为可在斜面上自由移动的小车,B为固定在斜面一端的传感器。传感器利用超声波可以测出在不同时刻小车与它的距离,然后计算机再根据时间就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。
如果将传感器放置在合适的位置,实验者面对传感器,前后行走,就可以在计算机屏幕上观察实验者行走的速度。
2.超声波测速
如图所示,发射器向被测物发射超声波,在发射的同时开始计时。超声波传播过程中遇到被测物会被反射,接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间t及超声波传播的速度v,仪器就能自动计算出发射点与被测物之间的距离 。
如果被测物是运动的物体,超声波测量仪还可测出物体移动的速度。
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第一章 机械运动(知识清单)
思维导图
第1节 长度和时间的测量
一、长度的单位
1.国际单位制
长度、时间等可定性或定量描述的属性称为物理量。测量物理量的过程实际上是比较的过程,就是将一个待测的物理量与一个公认的标准量进行比较,这个标准量就是单位。为了方便国际交流,国际计量组织制定了一套国际统一的单位,叫做国际单位制(简称为SI)。
2.长度的单位及其换算关系
(1)在国际单位制中,长度单位是米,符号是m。
(2)常用长度单位及其换算关系
单位
符号
与米的换算关系
千米
km
1km=1000m=103m
米
m
—
分米
dm
1dm=0.1m=10-1m
厘米
cm
1cm=0.01m=10-2m
毫米
mm
1mm=0.001m=10-3m
微米
μm
1μm=0.000001m=10-6m
纳米
nm
1nm=0.000000001m=10-9m
(3)一些常见物体的长度:①中学生的平均身高约170cm;②课桌的高度约80cm;③物理课本的长度约26cm,宽度约18cm;④一支新铅笔的长度约18cm;⑤教室的高度约3m,长度约10m,教室门的高度约2m;⑥成年人正常的步幅约0.65m……
二、长度的测量
1.长度的测量工具:长度的测量工具有直尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等,刻度尺是学习和生活中常用的测量长度的工具。
2.认识刻度尺:刻度尺的零刻度线、测量范围(量程)、分度值如图所示:
(1)零刻度线:刻度尺的起始刻度,使用时要注意刻度尺的零刻度线是否在端,是否磨损。
(2)测量范围:是指刻度尺能测量的最小值到最大值。有时用量程来表示测量工具测量的范围。量程是测量范围上限和下限的差。
(3)分度值:相邻两条刻度线之间的长度,它决定测量的精确程度。
3.刻度尺的使用
正确使用刻度尺测量物体的长度,应做到“五会”:“会选”、“会放”、“会看”、“会读”、“会记”。
(1)会选:根据测量对象和实际需要选择合适测量范围和分度值的刻度尺。所测物体的长度不应超过刻度尺的最大测量值,且要选择合适分度值的刻度尺。
(2)会放: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。
(3)会看:读数时,视线要正对刻度尺,即视线与尺面垂直,不要斜视。
(4)会读:读数时,除准确读出分度值的数字(准确值)外,还要估读到分度值的下一位(估计值)。如2.77厘米,其中2.7厘米是准确值,0.07厘米是估读值。
(5)会记:记录的测量结果要有准确值、估计值和单位。
4.长度测量的特殊方法
(1)累积法
当被测物体的长度太小,不能直接用刻度尺测量时,可把n个相同的长度叠合起来,测出总长度后除以n就可以算出物体的长度。下图就是利用此方法测量一张纸的厚度的示意图。利用此方法还可以测量细铜丝的直径等。
(2)平移法
借助于一些简单的辅助器材(如三角板、刻度尺)把不可直接测量的长度“平移”到刻度尺上,从而可直接测出该长度。如测小球、硬币、圆柱形物体的直径,测量人的身高等。
(3)化曲为直法
借助于一些辅助器材(如不易拉长的细软线)把不能直接测量的曲线变为直线,再用刻度尺测量。如测量图示曲线的长度时,可以小心地让细线与曲线重合,在细线上标记出起点和终点,再将细线拉直,用刻度尺直接测量起点到终点的距离。
三、时间的测量
1.时间的单位
(1)在国际单位制中,时间的单位是秒,符号是s。
(2)常用的时间单位:小时(h)、分(min)、毫秒(ms)等
(3)换算关系:1h=60min 1min=60s 1s=1000ms
2.时间的测量工具
(1)古代测量工具:沙漏、日晷、圭表等。
(2)现代测量工具:机械秒表、智能手表、石英钟、手机秒表等。
3.机械停表
(1)认识机械停表
机械停表是测量时间的仪器。它有两个表盘,一个是长针(秒针)和一个短针(分针),常见的型号有两种,大表盘量程0~30s和0~60s。
(2)机械停表的使用
①调:按下复位按钮,使指针指在“0”处;
②按:按下启动/停止按钮开始计时;
③停:再次按下启动/停止按钮计时结束;
④读:时间=小盘分数+大盘秒数。
(3)读数
小表盘指针不过半时,大表盘按照0~30s读数;若小表盘指针过半时,按照31~60s读数。
四、误差
1. 误差:测量值和真实值之间的差别叫作误差。[
2. 减小误差的方法
多次测量取平均值;使用精密的测量工具;改进测量方法。
3. 误差和错误的区别
误差不是错误。误差是客观存在的,不能避免;而错误可以避免。
第2节 运动的描述
一、机械运动
1.定义:在物理学中,我们把物体位置随时间的变化叫做机械运动。
2.“位置变化”的理解:一是物体间距离发生变化;二是物体的方位发生变化。凡是符合二者之一的宏观物体,我们就可以判定其做了机械运动。
3. 机械运动的特点
(1)机械运动是最普遍的运动形式。
(2)微观世界里分子、原子的运动,电磁运动,生机盎然的生命运动等不属于机械运动。
二、参照物
1.概念:判断物体是否在运动,总要选取某一物体作为标准,这个作为标准的物体叫参照物。
2.理解
(1)假定性:被选作参照物的物体,我们都假定它是静止的。
(2)任意性:参照物可以任意选择,可以是运动的物体,也可以是静止的物体。
(3)排己性:不能把被研究的物体本身作为参照物。因为以被研究的物体本身作为参照物,则其永远静止,这样就没有研究的意义了。
(4)方便性:为了更方便的研究物体,一般选取地面或与地面相对静止的物体为参照物。
(5)差异性:研究同一个物体的运动时,选取不同的参照物,其研究结果可能不同。
3.判断物体是运动还是静止的方法
一看选哪个物体作为参照物,二看被判断物体与参照物之间的位置是否发生变化。如果位置变化了,是运动的;如果位置没有变化,是静止的。
三、运动和静止的相对性
1.定义:一个物体是运动的还是静止的,以及它的运动情况是怎样的,取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。
2.理解
(1)运动是绝对的一切物体都在运动,绝对不动的物体是没有的。
(2)对运动状态的描述是相对的:平常所说的运动和静止都是相对于所选的参照物而言的,选择的参照物不同,对同一物体运动状态的描述不一定相同。不事先选定参照物,就无法对某个物体的运动状态作出准确的判断。
3.相对静止
两个物体运动的快慢相同,运动的方向相同,它们的相对位置没有变化,这两个物体就相对静止。
例如,空中加油时的加油机和受油机,运动快慢相同,运动方向相同,以其中一个为参照物,另一个是静止的,属于相对静止。
第3节 运动的快慢
一、速度
1.比较物体运动快慢的两种方法
(1)在相同的时间内,比较物体经过的路程,经过的路程长的物体运动得快;(观众的比较方法)
(2)在物体运动相同路程的情况下,比较所花的时间,所花时间短的物体运动得快。(裁判的比较方法)
2.速度
(1)定义:物理学中,把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
(2)公式: 变形公式:。
(3)物理意义:是描述物体运动快慢的物理量。在数值上,等于物体在单位时间内通过的路程。
(4)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s,或者m·s-1。
在交通运输中,速度的单位常用千米每小时(km/h)表示。这两个单位换算关系是:1m/s=3.6km/h。
(5)与速度有关的交通标志
①速度表
下图中的汽车速度表,它上面的单位是km/h,当指针指在哪个位置时,说明此时的速度是多少km/h。如图所示,汽车的速度是80 km/h。“136018”是指这辆车总共通过的路程为136018km。
②限速标志与里程标记
甲 乙
在不同的道路或不同的路段,有很多限速的标志牌。如图甲所示为限速标志,限速标志牌的单位是km/h,表示机动车在该道路上行驶,速度不得超过60km/h。图乙是公路上的里程标记牌,表示从此标志牌到北海的路程为24km。
二、匀速直线运动
1.机械运动的分类
(1)物体做机械运动,按照运动路线的曲直可分为:直线运动和曲线运动。
(2)在直线运动中,按照速度是否变化分为:匀速直线运动和变速直线运动。
2.匀速直线运动
(1)定义:物体沿着直线且速度不变的运动叫作匀速直线运动。
(2)特点:
①速度的大小和方向不变;
②在任意两个相等的时间内通过的路程相等;
③速度大小与路程和时间无关。不能将v=s/t理解为v与s成正比,与t成反比。
3.变速直线运动
(1)变速直线运动的定义
物体做直线运动时,其速度的大小常常是变化的,即在相等的时间内通过的路程不相等。
(2)平均速度
①变速直线运动比匀速直线运动复杂,如果只作粗略研究,也可以用v=s/t来描述运动的快慢,这样算出来的速度叫作平均速度。
②计算公式:v=s/t。s是总路程,t指总时间。
③对平均速度的理解
平均速度描述的是物体运动的平均快慢;说一个物体的平均速度时,必须指出在哪段时间内,或在哪段路程中;平均速度不是速度的平均值,全程的平均速度也不是各段平均速度的平均值。
(3)s-t图像和 v-t图像分析
①(路程-时间)图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像,纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线的倾斜度越大,表示物体运动的速度越大。如果图像是一条平行横轴的直线,表示物体静止。
由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长,甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的速度小。
②(速度-时间)图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像,纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条平行于横轴的直线,表示物体做匀速直线运动;如果不是水平直线,表示物体做变速运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
第4节 速度的测量
一、测量小车运动的速度
1.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。
2.实验原理:
3.实验器材及装置图:刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。
4.实验步骤
(1)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。
(2)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间;
(3)根据测得的、,利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度。
(4)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;
(5)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。
(6)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=
5.实验结论
小车而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。
6.交流与评估
(1)金属片的作用:让小车停止运动,便于测量时间。
(2)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。
(3)实验过程中,斜面的倾斜程度不能变。
(4)测量小车下滑路程时,起点从车头算起,终点也应该是车头。
(5)测量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的原因是: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与上面的实验中小车在下半路程的平均速度不相等。
(6)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。
二、现代测速方法
1.用位置传感器测量物体的速度
如图所示,A为可在斜面上自由移动的小车,B为固定在斜面一端的传感器。传感器利用超声波可以测出在不同时刻小车与它的距离,然后计算机再根据时间就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。
如果将传感器放置在合适的位置,实验者面对传感器,前后行走,就可以在计算机屏幕上观察实验者行走的速度。
2.超声波测速
如图所示,发射器向被测物发射超声波,在发射的同时开始计时。超声波传播过程中遇到被测物会被反射,接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间t及超声波传播的速度v,仪器就能自动计算出发射点与被测物之间的距离 。
如果被测物是运动的物体,超声波测量仪还可测出物体移动的速度。
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