人教版物理八年级上册本实验：测量平均速度

测量平均速度
课本实验再现
一、实验原理：t
s
v =
二、实验器材：
刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块 三、实验步骤：
（1）使斜面保持很小的坡度，把小车放在斜面顶端，把金属片垂直固定在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程1s 。

（2）用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片所用的时间1t ，将小车通过的路程1s 和所用的时间1t 填入表格中。

（3）将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离2s 和所用的时间2t 将数据填入表格中对应的位置。

（4）利用公式t
s
v =，分别计算出小车通过斜面全程的平均速度1v 和通过上半段
路程的平均速度2v ，即小车通过斜面全程的平均速度为1
1
1t s v =
，小车通过上半段路程的平均速度为2
2
2t s v =。

（5）整理器材
四、实验结论：
小车在斜面上做变速直线运动，在不同的路程段，小车平均速度的大小不同，小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。

拓展训练
1.小军同学用下列四种方法测定小球沿桌面滚动时的平均速度，其中你认为最好的是( ) A.先选定一段较长的路程，测定小球通过这段路程所用的时间 B.先选定一段较短的路程，测定小球通过这段路程所用的时间 C.先选定一段较长的时间，测定小球在这段时间内通过的路程 D.先选定一段较短的时间，测定小球在这段时间内通过的路程
2.如图为“测量物体运动的平均速度”的实验，小车从A 点运动到C 点的过程中，下列说法正确的是( )
A.小车在这个过程中做匀速直线运动
B.为了测量小车在BC 段的平均速度，可以将小车从B 点由静止释放
C.斜面应保持较大的坡度，以便于测量时间
D.在测量小车到达B 点的时间时，过了B 点才停止计时，则AB 段的平均速度会偏小
3.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50.0cm =
B.如果测得段的时间 2.5s AC t =，则AC 段的平均速度32.0 cm/s =
C.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AB v 会偏大
D.为了测量小车在BC 段的平均速度BC v ,可以将小车从BC v 点静止释放
4.如图为小明做“测量物体运动的平均速度”的实验过程，图中的停表（停表每格为1 s ）分别表示小车通过斜面A B C 、、三点的时刻，B 点是全程AC 的中点，关于小车通过上、下半段路程所用的时间和平均速度的关系，正确的是( )
A.AB BC t t <
B.AB BC t t =
C.AB BC v v >
D.AB BC v v <
5.小明在做“测量小车运动的平均速度”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)的斜面顶端由静止下滑，图中的小方框是小车到达A 、B 、C 三处时电子表的显示(数字分别表示“小时：分：秒”)
(1)该实验测小车平均速度的原理是______。

(2)实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较______；(选填“大”或“小”)。

(3)请根据图中信息回答：AC v =______m/s ，BC v =______m/s 。

(4)实验前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AC v 偏______(选填“大”或“小”)。

(5)如图所示的四个速度随时间的关系图象，能反映出小车下滑运动的是______(选填图中的选项字母)
A. B.
C. D.
6.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。

他先用刻度尺测出斜面上从A 到C 的距离s ，然后将小车从坡顶A 处由静止释放，测出小车从A 滑到坡底C 处的时间1 2.5s t =；再次将小车从A 处由静止释放，测出小车从A 滑到中点B 处的时间。

(1)通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)全程的平均速度；
(2)小明想知道小车在后半程的平均速度，他还需要添加实验步骤吗？
________(选填“需要”或“不需要”)；若需要请写出实验过程，若不需要，请用以上测量的物理量的符号表示出后半程的平均速度：________；
(3)同桌小红用同样器材做实验时，同样测出斜面顶端A 点到斜面底端C 点的距离s 和滑块通过的时间t 。

利用测量的数据计算出平均速度比小明测量的速度大，原因可能是________；
【拓展】小明还想用如图所示实验装置探究从斜面下滑物体运动的快慢与哪些因素有关。

他对小车下滑快慢的因素进行如下猜想： 猜想一：与斜面的高度有关； 猜想二：与斜面的长度有关。

为了验证猜想一，他设计的方案是将小车分别从斜面上不同高度处由静止释放，测出下滑时间。

通过测量，发现每次下滑的时间不同，于是得出猜想一是正确的。

请对小明这一探究作出评价，指出他存在的问题是：___________。

2 1.8s t
=
答案以及解析
1.答案：A
解析：平均速度肯定要范围越大越好，桌面的范围不是很大，所以尽量取两端，取较长时间可能会有误差，可能超过台子上运动的时间，再说时间到的时候小球在运动中，不能精确定出小球瞬间所在位置，又会带来较大的误差，所以肯定A 好，一到点掐秒表，应该还是较准确的，多做几次，再取平均值，因为掐秒表的动作反应也有误差．
2.答案：D
解析：A.小车在斜面上运动的速度越来越快，因此小车在这个过程中做加速运动，故A 错误；
B.小车在运动过程中经过B 点时的速度不为零，因此不可以将小车从B 点由静止释放，故B 错误；
C.斜面的坡度越大，小车在斜面上滑下的速度越快，在斜面上的运动时间越短，不方便测量时间，因此斜面应保持较小的坡度，以便于测量时间，故C 错误；
D.若过了B 点才停止计时，则所测量的AB 段的时间偏大，而AB 段路程一定，
由v =故选D 。

3.答案：B
解析：由题图知, AB 段的路程80.0cm-40.0cm=40.0cm AB s =,A 错误。

已知测得AC 段的时间,由题图可知80.0cm AC s =,则AC 段的平均速度=2.5s AC t 80.0cm
=32.0cm/s 2.5s
AC AC AC s v t =
=,B 正确。

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s
v t
=知，测得段的
平均速度AB v 会偏小,C 错误。

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BC v ,不可以将小车从B 点静止释放,D 错误。

4.答案：D
解析：由题图可知，5s,3s AB BC t t ==，所以AB BC t t >，故A 、B 错误；由题意知AB BC s s =，
小车在前半段的平均速度AB
AB AB
s v t =
，后半段的平均速度BC BC BC s v t =，因为AB BC t t >，所以
AB BC v v <，故C 错误，D 正确。

5.答案：(1)s
v t
=
(2)小 (3)0.3；0.5 (4)大 (5)C
解析：(1)要测量小车运动的平均速度，需要测量路程和时间，利用s
v t
=计算，
所以该实验的原理是s
v t
=。

(2)若要计时方便，应使斜面的坡度小一些，使小车在斜面上通过的时间更长。

(3)由图知，小车通过AC 段运动的距离100.0cm 10.0cm 90.0cm AC s =-= 小车通过AC 段运动的时间3s AC t = 故90.0cm
30.0cm/s 0.3m/s 3s
AC AC AC s v t =
=== 由图知，小车通过BC 段运动的距离
60.0cm 10.0cm 50.0cm BC s =-= 小车通过BC 段运动的时间1s BC t = 故50.0cm
50.0cm/s 0.5m/s 1s
BC BC BC s v t =
=== (4)如果让小车过了A 点才开始计时，会导致时间的测量结果偏小，由公式s
v t
=知，平均速度会偏大。

(5)由图知，小车通过AB 段运动的距离
100.0cm 60.0cm 40.0cm AB s =-= 通过AB 段运动的时间2s AB t = 故40.0cm
20.0cm/s 0.2m/s 2s
AB AB AB s t ν=
===
又因为0.5m/s BC v =
可见，小车做的是加速运动，只有图象C 符合题意。

故选C 。

6.答案：(1)小于 (2)不需要；
122()
s
t t -
(3)斜面的倾斜角度偏大
拓展：改变高度时，没有控制斜面长度一定
解析：(1)根据题意，全程的时间为1 2.5s t =，前半程的时间为2 1.8s t =，由速度
的公式s
v t =可知，全程的平均速度为11
2.5s s s v t ==
前半程的平均速度为
2221
21.8s 3.6s
s s s v t ===
故小车在前半程的平均速度小于全程的平均速度。

(2)通过实验数据能够求出后半程运动的时间为12t t -，后半程的路程为1
2
s ，所以
不需要添加实验步骤，直接要接速度的公式可得后半程的平均速度为
()
3331212122s
s s v t t t t t ===--
(3)如果斜面的倾角变大，物体下落相同距离的时间变短，测量的平均速度变大。

小红比小明测的平均速度大，可能是小红用的斜面倾角偏大。

拓展：实验时要采用控制变量法，而小明在探究小车下滑快慢与高度的关系时，改变高度的同时，没有控制斜面长度一定，所以得出的结论不可靠。