中考物理實(shí)驗(yàn)1 （考點(diǎn)精講）測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度

實(shí)驗(yàn)1測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】1.實(shí)驗(yàn)原理：；2.實(shí)驗(yàn)器材及其作用：小車(chē)、長(zhǎng)木板、木塊、金屬片、刻度尺、停表（或秒表）．（1）刻度尺的作用（測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程）（2）停表（或秒表）的作用（測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間）（3）斜面的作用（使小車(chē)獲得下滑的動(dòng)力）（4）金屬片的作用（使小車(chē)終點(diǎn)始終在同一位置，控制小車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程）3.實(shí)驗(yàn)裝置①安裝要求：斜面的傾角不宜過(guò)大也不宜過(guò)小。傾角過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致小車(chē)滑行速度太快，時(shí)間太短，不宜測(cè)量時(shí)間；傾角過(guò)小，會(huì)造成各階段的平均速度太接近，或小車(chē)可能滑不到斜面底。因此，斜面傾角應(yīng)較小，目的是為了減小小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度，便于測(cè)量時(shí)間；②小車(chē)每次必須從斜面上同一位置由靜止開(kāi)始下滑，且小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不能改變斜面的傾角；4.小車(chē)運(yùn)動(dòng)距離：從“車(chē)頭到車(chē)頭”、或從“車(chē)尾到車(chē)尾”的距離；5.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)多次測(cè)量求平均值減小誤差：每次測(cè)量時(shí)，必須讓小車(chē)從斜面上同一位置由靜止開(kāi)始下滑；6.小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷：從斜面頂端到底端的過(guò)程中小車(chē)受非平衡力作用做加速直線運(yùn)動(dòng)，小車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變7.刻度尺的使用和讀數(shù)：刻度尺要估讀；【交流與討論】8.誤差分析：（實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)自于時(shí)間測(cè)量產(chǎn)生的誤差）①當(dāng)小車(chē)過(guò)了起始位置才開(kāi)始計(jì)時(shí)或小車(chē)未達(dá)終點(diǎn)就停止計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏小，平均速度偏大；②當(dāng)小車(chē)到達(dá)終點(diǎn)后才停止計(jì)時(shí)或小車(chē)未開(kāi)始運(yùn)動(dòng)提前計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏大，平均速度偏?。虎坌≤?chē)沒(méi)有從靜止開(kāi)始下滑，所測(cè)平均速度偏大；9.小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的判斷：從斜面頂端到底端的過(guò)程中小車(chē)做變速直線運(yùn)動(dòng)，受非平衡力的作用；10.增大小車(chē)平均速度的方法：增大斜面的傾斜程度；11.小車(chē)從起點(diǎn)、中點(diǎn)分別下滑的評(píng)估：①上半程、下半程的平均速度不等于全程的平均速度；具體關(guān)系為：，由此可知，小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度越來(lái)越快；②下半程平均速度計(jì)算方法：，不能從中點(diǎn)開(kāi)始下滑，原因是從中點(diǎn)由靜止下滑所測(cè)時(shí)間不等于下半程時(shí)間；12.能量轉(zhuǎn)化情況：小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減?。ㄞD(zhuǎn)化為內(nèi)能）?！纠?】某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度”實(shí)驗(yàn)中，讓小球從斜面A點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下，頻閃照相機(jī)記錄了小球在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程，照片如圖所示．（1）依據(jù)照片可判斷，小球在做加速（選填“加速”“減速”或“勻速”）運(yùn)動(dòng)．（2）如果頻閃照相機(jī)每隔0.2s拍攝一次，并測(cè)得sAB＝5cm，sBC＝15cm，則小球在BC段的平均速度為0.75m/s，小球在AC段的平均速度為0.5m/s.（3）如圖所示，能說(shuō)明小球在斜面上運(yùn)動(dòng)情況的圖像是C．（4）小球在AD段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)時(shí)間tAD中點(diǎn)時(shí)的速度為v1，經(jīng)過(guò)路程sAD中點(diǎn)時(shí)的速度為v2，則v1＜v2（選填“＞”“＜”或“＝”）．（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，不便于計(jì)時(shí)，可以通過(guò)使斜面的傾斜程度變緩（選填“陡”或“緩”）的方式，增加小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，達(dá)到便于測(cè)量時(shí)間的目的．（6）若小球還沒(méi)放開(kāi)之前就已開(kāi)始計(jì)時(shí)，則測(cè)得的平均速度跟真實(shí)值相比偏?。?）完成上述實(shí)驗(yàn)后，某同學(xué)在斜面底端放置了一個(gè)小木塊，想繼續(xù)探究小球的動(dòng)能與速度的關(guān)系，他應(yīng)將同一小球從斜面不同（選填“相同”或“不同”）的高度由靜止釋放，可以通過(guò)觀察小木塊移動(dòng)的距離得到結(jié)論；若再探究小球的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，他應(yīng)將質(zhì)量不同的小球從斜面相同（選填“相同”或“不同”）的高度由靜止釋放，這樣做的目的是使小球到達(dá)水平面的初速度相同．（8）實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于如何獲取小球下半程s3的平均速度v3，下列方法最好的是（C）A.小球從B點(diǎn)由靜止釋放，測(cè)出B到C所用的時(shí)間t3與路程s3，計(jì)算得到v3B.小球從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到達(dá)C點(diǎn)后測(cè)得時(shí)間t3，再測(cè)量路程s3，計(jì)算得到v3C.不測(cè)量，利用已有數(shù)據(jù)求得t3＝t1－t2，s3＝s1－s2，再計(jì)算得到v3【例2】物理實(shí)驗(yàn)課上，某實(shí)驗(yàn)小組利用帶有刻度尺的斜面、小車(chē)和數(shù)字鐘（顯示時(shí)間的格式是“時(shí):分:秒”）測(cè)量小車(chē)的平均速度.如圖所示，圖中顯示的是測(cè)量過(guò)程中小車(chē)在A、B、C三個(gè)位置的情形及其對(duì)應(yīng)的時(shí)刻.（1）本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車(chē)；本實(shí)驗(yàn)中用到的測(cè)量工具是刻度尺和秒表.（2）該實(shí)驗(yàn)的測(cè)量原理是；對(duì)于速度的測(cè)量是間接（選填“直接”或“間接”）測(cè)量.（3）實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該使斜面保持較小的坡度，目的是便于準(zhǔn)確地測(cè)量時(shí)間.（4）實(shí)驗(yàn)中的金屬擋板的作用是控制小車(chē)運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)在同一位置.（5）小車(chē)在AC段的平均速度為v1，AB段的平均速度為v2，BC段的平均速度為v3，它們的大小關(guān)系為v2<v1<v3；所以，小車(chē)在斜面上下滑的過(guò)程中做的是加速（選填“加速”“勻速”或“減速”）運(yùn)動(dòng).（6）sAB=40.0cm，tAB=5s，則vAB=0.8m/s.（7）實(shí)驗(yàn)中，由于計(jì)時(shí)不熟練，小車(chē)過(guò)了A點(diǎn)后才開(kāi)始計(jì)時(shí)，則測(cè)量出的平均速度會(huì)偏大（選填“偏大”或“偏小”）.（8）某同學(xué)為了測(cè)量小車(chē)在下半程的平均速度，在B點(diǎn)釋放小車(chē)，測(cè)出小車(chē)滑到C點(diǎn)的距離和時(shí)間來(lái)計(jì)算下半程的平均速度，這種測(cè)量方法正確嗎?為什么?若不正確，請(qǐng)寫(xiě)出正確的測(cè)量方法不正確；小車(chē)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度不為0，應(yīng)先測(cè)出s