科学探究:速度的变化
知识梳理
实验目的:学会用刻度尺和停表测量小车的平均速度、探究物体速度变化。
实验器材:长木板、木块、小车、带金属片的斜面,以及两个测量类仪器: 刻度尺 、 秒表 。
实验原理: 。
实验装置:如右图。
实验步骤:
(1)将木板搭成斜面, 调整斜面的倾斜程度 使小车能 较慢 下行且能看出逐渐加速;
(2)用粉笔标好A、B、C三点位置,测量出S1、S2、S并记入下表;
(3)让小车从A点滑下,用秒表测出小车到达B点的时间t1,记入下表;
(4)让小车从A点滑下,用秒表测出小车到达C点的时间t,记入下表;
(5)计算小车从B点到C点的时间t =t-t ,记入下表,并计算出速度。
实验记录表格:
运动路程() 运动时间() 平均速度()
S=0.6 t=4 v=0.15
S1=0.3 t1=2.5 v1=0.12
S2=0.3 t2=1.5 v2=0.20
实验结论:实验结论:根据实验测得的数据,小车上半段的平均速度____全程的平均速度___ 下半段的平均速度,即v1____v____v2(均选填“>”、“<”或“=”)。说明小车下滑过程是______(选填“匀速”或“变速”)的,而且是 (选填“加速”、"减速”或“匀速”)的。
注意事项:
(1)为了便于测量 ,应使斜面的坡度较 。
(2)若在小车撞击金属挡板之前就停止计时,会导致测得的时间偏 ,对应计算得到的速度偏 。
(3)
课堂练习
1、在测小车沿斜坡下滑的速度的实验中:
(1)本实验的原理是 ;
(2)在实验中,除图中所示的实验器材外,还缺少 ;
(3)某次实验过程如图所示,途中的秒表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端的不同时刻(秒表每格为1s),用刻度尺测出=160cm;则该次实验中小车通过全程的平均速度= 米/秒,小车通过斜面下半段的平均速度= 米/秒。
2、下列各图是利用每秒闪光30次的照相机拍摄到的4个物体的频闪照片,图中箭头表示物体运动的方向,其中做匀速直线运动的物体是( )
A B C D
3、下图是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片。若频闪照相机每隔0.02s闪拍一次.分析照片可知:小球从A点到F点共运动了 cm的路程,小球从B点到E点的平均速度为 m/s。
4、如右图,在“测量物体运动的平均速度”实验中,小木块从斜面A点滑下,AC段的距离为 cm,通过AC段的时间为2s,则小木块在AC段的平均速度为 m/s。
5、用斜面和滑块做“测物体的平均速度”实验,当滑块自顶端出发开始计时,滑至斜面底端时停止计时,如图所示。在此过程中,滑块的平均速度是( )
A.10cm/s
B.9cm/s
C.8cm/s
D.7cm/s
6、用同一张底片对着小球运动的路径每隔0.1s拍一次照,得到的照片如右图所示,则小球运动的平均速度是( )
A、0.25m/s B、0.2m/s C、0.17m/s D、无法确定
7、为了测定某辆轿车在平直公路上匀速行驶的速度,小明拍摄了在同一底片上多次曝光的照片,图中所附的刻度是均匀的,如果每隔0.5秒拍摄1次,轿车本身总长4.5m。那么,这辆轿车的速度约为( )
A.11m/s B.20m/s C.24m/s D.30m/s
8、我国自主研制的C919大型客机飞机承载着中华民族的飞行之梦,C919的惊艳亮相让中国人倍感骄傲。飞行过程中会经历起飞加速、定速巡航匀速飞行、减速降落等过程。如图所示为该飞机在某段飞行中的s-t图象,则下列说法正确的是( )
A. AB段的平均速度为8km/h
B.BC段为定速巡航匀速飞行阶段,速度为250m/s
C.DE段为定速巡航匀速飞行阶段,速度为12.5km/min
D.飞机在运动过程中的平均速度为125km/h
9、在学习《速度》一节内容后,同学们想探究纸锥下落快慢与锥角以及扇形半径的关系。印纸裁出3个不同规格的扇形纸片,制成了如图甲所示的3个纸锥实验中,纸锥每次从相同高度由静止释放,用秒表多次测量每个纸锥下落的时间,取平均值后记录在表格中。
(1)对于纸锥下落前的初始位置,有乙图所示的两种摆放方式,你认为正确的是 (选填“A“或“B”)
(2)分析表中数据,根据实验探究目的,你得出的结论是 。(3)小明随后用同种纸张制成了质量相等的两个纸锥如图丙,其中4号纸锥的锥角比5号纸锥的锥角大,如果从相同的高度同时由静止释放两个纸锥,以下选项正确的是( )
A.4号纸锥先到地面
B.5号纸锥先到地
C.两个纸锥同时到达地面
课后作业
1、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t c=2.5s,则AC段的平均速度vAC=32.0cm/s
C.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
D.在测量小车到达B点的时间时,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
2、两个同学做“测平均速度”的实验.某次实验的过程如右图所示.图中秒表每格为1s,该次实验中,小车通过全程的平均速度是________m/s;小车通过上半段路程的平均速度是_______m/s;小车通过下半段路程的平均速度是_______m/s.
3、小华和几位同学利用频闪照相的方法细致观察纸锥竖直下落的情况,照相机每隔0.2s曝光一次,拍得的照片如右图所示。测量发现,其中AB=BC=3.20cm。那么,纸锥在整个下落过程中,速度变化情况是 ,经计算可知,纸锥从点A到点C的平均速度是 m/s。
4、小刚想知道物体从斜面上滑下时的速度是怎样变化的,于是他和同学们利用带有刻度的斜面、小车和秒表“测量小车的平均速度”,如图甲所示:
(1)该实验的测量原理是___________;
(2)实验中应使斜面坡度保持较___________(选填“大”或“小”),便于减小时间测量产生的误差;
(3)小车从A运动到C的路程为___________cm,测出运动时间如图乙所示,则小车在AC段的平均速度为___________m/s;
(4)为测量小车在下半程BC段的平均速度,同学们提出了3种方法,你认为最合理的是( )(单选)
A.小车从B点由静止释放,测出B到C所用的时间t3与路程s3,计算得到v3
B.小车从A点由静止释放,经过B点开始计时,到达C点后测得时间t3,再测量路程s3,计算得到v3
C.小车从A点由静止释放,分别测量小车在AC段的路程s1和时间t1,再测出AB段的路程s2和时间t2,利用t3=t1-t2,s3=s1-s2,再计算得到v3
(5)若小车释放瞬间立即按下秒表开始计时,但小车在挡板B处撞停时,由于测量者不够专注,提前按下秒表停止计时,其它时刻测量准确,则测得BC段的平均速度跟真实值相比__________(填“偏大”或“偏小”);
(6)如图丙所示,物体运动的情况还可以通过位置传感器来测定和显现。利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度。屏幕图像如图丁所示,通过图像可以算出小车在斜面上滑下时2秒末的速度为____________m/s。