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8.小明在“測小車的平均速度”的實驗中,設計了如圖所示的實驗裝置:小車從帶刻度(分度值為lcm)的斜面頂端由靜止下滑,圖中的圓圈是小車到達A、B、C三處時電子表的顯示(數字分別表示“時”:“分”:“秒”),則:
(1)該實驗是根據公式v=$\frac{s}{t}$進行測量的;
(2)實驗中為了方便計時,應使斜面坡度較小(填“大”或“小”);
(3)請根據圖中所給信息回答;SAB=40cm    tBC=1svAC=0.3m/s.
(4)實驗前必須學會熟練使用電子表,如果讓小車過了A點后才開始計時,則會使所測AC段的平均速度vAC偏大(填“大”或“小”).
(5)vAB、vBC、vAC的大小關系是vAB<vAC<vBC

分析 (1)要測量速度,根據v=$\frac{s}{t}$就要測出路程和時間;
(2)斜面斜度過大、小車下滑快,不好測量時間;過小,小車滑不動;
(3)讀出AB、BC、AC段的路程和所用時間,利用速度公式求每段的平均速度,然后判斷小車速度的變化情況;
(4)如果讓小車過了A點后才開始計時,計時過晚,使所計時間偏小;根據v=$\frac{s}{t}$,相同的路程,測量時間小,則計算的速度偏大.

解答 解:
(1)平均速度是指某段時間內的路程與這段時間的比值,所以本實驗的原理為v=$\frac{s}{t}$;
(2)斜面坡度越大,小車沿斜面向下加速運動越快,過某點的時間會越短,計時會越困難,所以為使計時方便,減小誤差,斜面坡度應小些;
(3)由圖可知:sAB=4dm═40cm=0.4m;sBC=5dm=0.5m,sAC=9dm=0.9m;tAB=2s;tBC=1s;tAC=3s;
vAB=$\frac{{s}_{AB}}{{t}_{AB}}$=$\frac{0.4m}{2s}$=0.2m/s;vBC=$\frac{{s}_{BC}}{{t}_{BC}}$=$\frac{0.5m}{1s}$=0.5m/s;vAC=$\frac{{s}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{0.9m}{3s}$=0.3m/s;
(4)計時晚,所計時間偏小,用公式v=$\frac{s}{t}$算出的速度偏大.
(5)由(4)數據可知,vAB<vAC<vBC
故答案為:
(1)v=$\frac{s}{t}$;
(2)小;
(3)40;1;0.3;
(4)大;
(5)vAB<vAC<vBC

點評 本題考查“測小車的平均速度”的實驗,知道實驗原理并且熟悉實驗中器材的組裝和使用,同時考查了學生對實驗數據的處理能力,能從圖中讀出三個過程的距離和所用時間是本題的關鍵.

練習冊系列答案
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19.如圖1所示是小強同學測量小燈泡電功率的電路圖,電源電壓為6V,小燈泡額定電壓是3.8V,其燈絲電阻約為10Ω,可供選擇滑動變阻器標有R1“10Ω、1A”、R2“20Ω、0.3A”、R3“5Ω、1A”字樣,電流表(0~0.6A、0~3A),電壓表(0~3V、0~15V)

(1)請用筆畫線代替導線,按圖1的電路圖把圖2中的電路連接完整.
(2)為了較好的完成實驗,小強同學應選用R1(填字母代號)滑動變阻器連接入電路,當小強完成電路連接并閉合開關后,小強發現燈泡不亮、電流表無示數、電壓表示數接近電源電壓,出現這種故障的可能原因是B(填字母代號).
A、燈泡短路B、燈泡斷路C、電壓表短路
(3)排隊故障后,當滑片在某位置時,電壓表如圖3所示,為了使燈正常發光,應將滑動變阻器的滑片向A(選填“A”或“B”)移動.當燈正常發光時電流表的示數如圖4所示,則燈的額定功率為1.368W.
(4)小強同學實驗記錄表格如下:
實驗次數1234
電壓U/N1.02.53.84.5
電流I/A0.200.320.40
電功率P/W0.20.81.8
電阻R/Ω5.07.811.3
燈泡發光情況不亮正常發光很亮
由記錄的數據可以計算出小燈泡正常發光時的電阻為10.5Ω,小強發現不同電壓下燈的電阻是不同的,其原因是燈絲電阻與溫度有關.(結果保留一位小數)
(5)在初中學習階段,我們通常把電流表的電阻近似看作為0,把電壓表看作為斷路,這是一種理想模型.實際上,電流表也有一定的阻值,電壓表中也有較小的電流,因此,我們用以上方法測出的額定功率比真實值偏大.

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