潤揚中學八(5)班同學合作估測常溫下聲音在空氣中的傳播速度.
(1)他們選擇了兩座建筑物A、B之間(相距約150m)的空曠地帶做實驗,需要的實驗器材是________和________.
(2)實驗步驟如下,請你將實驗操作步驟補充完整.
A.測量出兩個建筑物之間的距離為s;
B.某同學在A處大喊一聲,并同時開始計時,聽到回聲時停表,將記錄時間t;
C.聲速的表達式為v=________;
D.重復上述步驟,再測兩次,并求出聲速的平均值.這樣做目的是________.
(3)請設計一個測聲音速度的實驗記錄表格,設計的表格應體現(xiàn)上述實驗要求.
(4)請寫出造成本實驗誤差的原因之一________.
解:(1)因為速度是表示物體運動快慢的物理量,物體的運動快慢涉及兩個量,一個是運動的路程,一個是運動的時間,因此測量時間用停表(秒表、鐘表);測量路程用卷尺.
故答案為:停表(秒表、鐘表).
(2)這里的時間t是聲音來回總共走的時間,所以在該段時間內(nèi)聲音所走的路程是2s,故聲速是V=
;同時測三次,并求出聲速的平均值是為了減小誤差.
故答案為:
;減小誤差;
(3)為避免實驗的偶然性,試驗次數(shù)最少為3次,如下表
試驗次數(shù) | 路程s/m | 時間t/s | 速度v/m?s-1 | 速度平均值/m?s-1 |
1 | | | | |
2 | | | | |
3 | | | | |
(4)由于誤差是客觀存在的,造成測量有誤差的原因一般來說主要是由于客觀和主觀的影響,如測量工具、測量方法、測量者不同,在測量時即使估讀到分度值的下一位,眼睛也不可能估的非常正確;測量儀器不可能造的十分精確,環(huán)境的溫度、濕度對測量儀器都有影響,這些都是造成誤差的原因.
故答案為:計時操作反應誤差或測量路程的誤差或停表的誤差或卷尺本身的誤差等.
分析:(1)根據(jù)實驗目的:常溫下聲音在空氣中的傳播速度.那么就要有測量時間和路程的器材;
(2)在這里的時間t是聲音來回總共走的時間,故計算聲速時,應用聲音來回走的時間除以時間t即可;
(3)首先確定試驗次數(shù)最少為3次,那么需要涉及的欄目就有路程、時間、速度、最后在涉及一個速度平均值的欄目即可.
(4)由于實驗存在誤差,例如計時操作反應過慢,使得測量時間過長,從而造成誤差,測量儀器不可能造的十分精確,環(huán)境的溫度、濕度對測量儀器都有影響,這些都是造成誤差的原因.
點評:此題不僅考查對實驗數(shù)據(jù)表的設計分析能力,通過實驗數(shù)據(jù)得出結論是實驗探究的基本技能.此題的難點在(3)學生自己設計實驗表格,以往的試題都是學生去填寫表格,然后分析數(shù)據(jù)等,而此題是讓學生自己涉及表格,這就要求學生考慮設計的試驗次數(shù)、實驗欄目等.因此此題很好