探究物体速度的变化(探究速度的变化实验原理是什么)
导语:每天一点物理知识:如何探究速度的变化?
1、探究目的
小车从斜面上滑下时速度会怎样变化?
2、猜想与假设
(1)小车从斜面上滑下时速度会越来越快;
(2)小车从斜面上滑下时速度会保持不变;
(3)小车从斜面上滑下时速度会越来越慢。
3、探究原理
测得物体运动的路程和时间,根据v(平均速度)=s / t 计算物体运动的速度。
4、探究方法
将小车下滑的路程分为几段,用刻度尺测出每段路程的长度,用停表分别测得小车通过这几段路程对应的时间,利用公式v(平均速度)=s / t 即可算出小车在各段路程内的平均速度,从而可分析出小车速度的大体变化。
5、实验器材
斜面(长木板、小木块)、小车、刻度尺、停表、金属片(挡板)、纸笔
各个器材的作用必须记住:
斜面:提供小车运动。
小车:运动的主体(物体)。
刻度尺:测量小车运动的路程。
停表:计时工具(之前在讲长度、时间的测量时讲过停表的使用方法及读数注意事项)。
金属片:放在斜面上阻止小车运动,当小车碰到金属片时停止计时,减小计时误差。
纸笔:记录实验数据。
6、实验装置
7、实验步骤
(1)用木块、木板搭建斜面(也可使用现成的斜面),用刻度尺测量出斜面的长度s1,让小车从斜面顶端滑下并撞击下端金属片,用停表测出小车行驶这段路程s1所用的时间t1。
(2)用刻度尺确定斜面的中点,并将金属片移至中点,测出小车行驶s2所用的时间t2。
(3)求出斜面后一段路程s3=s1-s2及小车行驶后一段路程所用的时间t3=t1-t2,并计算各段路程的平均速度。
8、实验表格与数据
路程/m 时间/s 速度m/s
s1=1.2 t1=8 v1=0.15
s2=0.6 t2=5 v2=0.12
s3=0.6 t3=3 v3=0.2
9、实验结论
小车沿斜面下滑时速度是变化的,且速度越来越大。
下面看几道例题
例1:下图是研究小车在斜面上运动的一次实验,从图中我们可以得到的数据有s1=AC=(9dm),s2=AB=(4dm),s3=BC=(5dm),t1=(3s),t2=(2s),t3=(1s),v1=(3dm/s或30cm/s),v2=(2dm/s或20cm/s),v3=(5dm/s或50cm/s)。
例1图
分析:首先注意的是刻度尺上的刻度,单位是dm不是cm,所以需要特别注意单位,其次就是路程和时间的读取,最后用平均速度的计算公式计算即可。
例2:一物体从静止开始做速度逐渐加快的变速运动,测得它最后3m所用的时间为0.5s,则下面的哪个数据可能是全程的平均速度(A)
A、3m/s B、6m/s C、6.3m/s D、0m/s
分析:根据上面的实验可知,小车在斜面上做加速运动,经计算v1=0.15m/s,即全程平均速度;v2=0.12m/s,即前半段的平均速度;v3=0.2m/s,即后半段的平均速度,不难看出它们的大小关系,v3最大,v2最小。所以有这样的结论:在加速运动中,全程的平均速度小于后半段的平均速度,大于前半段的平均速度。这道题告诉的是最后的运动阶段,路程为3m,时间为0.5s,根据计算公式v=s/t=6m/s,而B、C都比6m/s大,所以排除,D选项很明显错误。
解题关键
变速运动测速度,路程时间要记住,分清路程时间段,一一对应能求出。
附加:
下面是物理实验常用的几个步骤
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