第4节 速度的测量（通关讲义）-（新教材）2024-2025学年八年级物理上册提前学通关讲义（人教版2024）

第4节 速度的测量 知识点一、探究小车沿斜面滑下时速度变化的规律： 1.提出问题：小车沿斜面滑下时速度是如何变化的? 2.猜想与假设： (1)可能越来越大； (2)可能保持不变。 3.设计实验： (1)原理：。  (2)实验器材：刻度尺、停表、斜面、小车、金属片。 (3)实验装置：如图所示。 (4)实验方法：用停表测出小车在某段路程上运行的时间，用刻度尺测出这段时间内通过的路程，利用公式v=s/t算出小车的平均速度。 4.进行实验与收集数据： (1)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S1。 (2)用停表测量小车从斜面顶端下滑到撞击金属片所用的时间t1,将小车通过的路程S1和所用的时间t1填入表格中。 (3)将金属片移至斜面的中部，测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段的路程S2和所用的时间  t2,将数据填入表格中。 (4)利用公式算出小车在全程和上半段路程的平均速度。 实验数据填入表格： 运动路程/m 运动时间/s 平均速度/(m⋅s−1) s1＝ t1＝ v1＝ s2＝ t2＝ v2＝ 5.分析与论证：小车沿斜面滑下时速度越来越大。 6.评估：(略) 7.交流； (1)在本实验中，为了方便计时，斜面要足够长、坡度要小(注意：坡度也不能过小，否则会造成每次测出的平均速度过于接近)，且测量过程中不要改变斜面的坡度。 (2)金属片的作用：①防止小车滑落；②便于测准时间。 (3)实验前要学会熟练地使用停表，以减小实验过程中测量时间的误差。 (4)测量小车在斜面上通过的路程时，必须头对头，尾对尾。 (5)要测量哪一段路程的平均速度，就测量其对应的路程及通过这段路程所用的时间。 (6)因为小车在斜面上做加速直线运动，所以下半程的平均速度最大，上半程的平均速度最小，即。 典例1、（2024·山东潍坊·二模）小明在做“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验装置：小车从长10dm带刻度的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C的时间，则： （1）本实验原理： ； （2）实验中斜面的坡度较小，其目的是 ； （3）如果小车过了A点后才计时，则会使所测AC段的平均速度偏 （填“大”或“小”）； （4）请根据图中所给信息回答： m/s（结果保留两位小数）；下图能说明小车在斜面上运动情况的图像是 ； （5）如果在某次实验中，经过测量计算出小车通过上半段路程AB的平均速度，小车经过BC段的平均速度，则小车通过全过程的平均速度 m/s。 典例2、小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图的实验装置：小车从斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示（数字分别表示“小时：分：秒”） （1）该实验的原理是 。 （2）该实验需要的器材除了小车、斜面、档板外，还需要测量工具 和 。 （3）实验时应保持斜面的倾角较 ，这是为了方便测量 . （4）根据图中信息回答：sAB= cm；vAB= m/s；tAC= s；vAC= m/s． （5）可以看出小车在下滑过程中做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动。 典例3、（23-24八年级上·辽宁沈阳·阶段练习）用如图所示的装置，测量小车在斜面上下滑过程中，不同阶段的平均速度。 （1）试验中斜面的倾斜程度要 （填“小”或“大”）一些，在C点放置了一金属片，其好处是 ； （2）图中BC段的距离sBC＝ cm，经测量小车在AC段运动过程中的时间为2s，则此过程小车的平均速度为vAC＝ m/s； （3）在实验过程中，小车过了A点才开始计时，则所测量的AC段的平均速度会偏 （选“大”或“小”）； （4）小车AB段的平均速度 AC段的平均速度（选填“<”、“>”或“=”）； （5）小组的成员分别画出小车从A到C的s﹣t图像的大致情况。其中与事实大致相符的是 。 A． B． C． D． 典例4、（23-24八年级下·广东惠州·期中）某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中，他们将小车从带刻度（分度值为1cm）的斜面顶端A点静止释放。并同时按下电子停表开始计时，图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻（数字分别表示“时∶分∶秒”）。由图中的实验数据可知，小车下滑过程中做 （选填“减速”、“匀速”或“加速”）运动。如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，B、C两点都准确计时，则会使所测AB段的平均速度 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 知识点二、频闪照相法测速度 频闪照相测速是一种利用照相技术来测量物体速度的方法。这种方法通过频闪灯每间隔一定时间曝光，形成间隔相同时间的影像，从而记录物体的运动轨迹和位置。以下是对频闪照相测速的详细解释： 1.原理： （1）频闪照相法利用频闪灯每隔相等时间闪光一次的特性。 （2）当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置。 （3）通过拍摄的照片，可以观察到物体在不同时间点的位置，从而分析其运动情况。 2.实验步骤： （1）设置频闪灯的频率，即每秒闪光次数（如每秒10次）。 （2）使用照相机配合频闪灯进行拍摄，确保每次闪光时照相机都能捕捉到物体的影像。 （3）分析拍摄得到的照片，测量物体在不同时间点的位移。 3.计算速度： （1）已知频闪灯的闪光频率（如每秒10次），则每两个相邻影像之间的时间间隔是固定的（如0.1秒）。 （2）通过测量照片中物体在不同时间点的位移，结合时间间隔，可以计算出物体的平均速度。 （3）如果需要更精确的数据，可以通过增加闪光频率和拍摄帧数来提高测量的精度。 4.注意事项： （1）确保频闪灯和照相机的同步性，以保证每次闪光时都能捕捉到物体的影像。 （2）选择合适的闪光频率和拍摄帧数，以满足测量精度的要求。 （3）分析照片时，要注意测量误差和数据处理方法，以提高测量结果的准确性。 典例5、（2024·江西·中考真题）以下是某同学“测量小球运动的速度”的实验报告，请你将报告内容补充完整。 实验目的 测量小球运动的速度 实验原理 实验器材 小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机 实验步骤 （1）一小球在水平桌面上沿直线运动，下图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹，频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。 （2）分别测出小球通过的路程： ，，；记录这三段路程所对应的时间：。 （3）分别计算小球通过这三段路程的平均速度。 实验结论 （1）小球在这三段路程的平均速度分别为： ，， 。 （2） （选填“>”“<”或“=”），小球在水平桌面上做 （选填“匀速”或“变速”）运动。 安全提示 小球运动时的速度不宜过快，以免小球动能过 ，从桌面掉落时伤人。 典例6、（23-24八年级上·安徽淮北·阶段练习）频闪摄影又被称为连闪摄影，是借助于电子闪光灯的连续闪光，在一个画面上记录物体连续运动的过程。某实验小组采用频闪摄影的方法在实验室拍摄了苹果开始下落一段时间后的频闪照片，相机曝光的时间间隔为0.5s。 （1）苹果在这一段时间内做 （选填“匀速”或“变速”）运动； （2）苹果通过AB段的平均速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）通过AC段的平均速度； （3）若要测出苹果在AD段的平均速度，还需要的测量工具是 ，测量原理是 。图中s1=1.0m，s2=2.0m，s3=3.0m，则苹果在AD段的平均速度是 m/s。 典例7、如图是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，频闪照相机每隔0.2s闪拍一次。 分析照片可知： （1）小球在做 直线运动（选填“匀速”或“变速”）； （2）小球从A点运动到D点的平均速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）小球从C点运动到F点的平均速度； （3）小球在 两点间的平均速度最大；小球从A点到F点运动的平均速度是 m/s； （4）图中四个速度随时间的关系图象，能反映出该小球运动的图象是 。（选填图中的选项字母） A．  B．  C．  D．   知识点三、传感器测量速度 1. 设计实验 （1）实验目的：①测量小车在斜面上运动的速度；②测量人的手掌移动时速度的变化情况。 （2）实验器材：位置传感器、小车、斜面、计算机等。 （3）实验原理：位置传感器利用超声波可以测出不同时刻小车与它的距离。这样计算机就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。计算机把在不同时间测出的运动物体的速度显示在屏幕上（横轴为时间，纵轴为速度），我们就可以直观地看出物体的速度是增大的、减小的还是不变的。 2.进行实验 （1）调节传感器的位置，使传感器的激光对准小车，让小车从斜面上滑下，观察计算机显示速度波形的变化情况。 （2）将手掌放在位置传感器前，来回移动手掌，观察计算机显示速度波形的变化情况。 3. 实验结论 通过速度变化图像，我们发现小车的速度不断变大，后减为零。 通过速度变化图像，我们发现手掌移动的速度在不断变化。 4.分析论证 传感器测距离配合计算机测速的优点： （1） 位移传感器可自动测出各时刻的距离； （2） 计算机可以根据距离和对应时间信息，自动算出速度； （3） 计算机可以直接显示出速度～时间图像。 典例8、小海同学用图1所示的装置研究小车在斜面上的运动；他将小车从A处静止释放，用秒表测出小车从A处滑到C处的时间t1＝2.5s；再次将小车从A处静止释放，测出小车从A处滑到中点B处的时间t2＝1.7s； （1）实验中还需要的测量工具是 ；通过小海的测量数据可以判断，小车在AB段的平均速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）AC段的平均速度；测量时如果不小心让小车过了C处才停止计时，则所测BC段的平均速度会 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （2）本实验还可以利用位置传感器通过超声波测出小车的实时距离，再用计算机算出运动速度，如图2所示；假设位置传感器发射的超声波信号经0.01秒反射回来并被接收，此时超声波在空气中的传播速度为340m/s，则传感器与小车间的距离是 m；小车从A处滑到C处的过程，位置传感器的屏幕图像如图3所示，由图像可知，小车沿斜面下滑时做 （选填“匀速”或“变速”）运动，到达C处的速度为 m/s。 典例9、小明所在的实验小组想探究“物体从斜面上滑下的速度大小与哪些因素有关”。通过观察，他们提出了如下的猜想： 猜想1：可能与物体的质量m有关 猜想2：可能与斜面的倾角θ有关 猜想3：可能与斜面的材料有关 他们选择器材以下：一个右端固定有遮光片的滑块质量为200g、一个100g的砝码（可粘在滑块上表面）、两个长度相同材料不同的斜面A和B（斜面底端装有速度传感器）。实验装置如图甲所示，实验操作是让滑块沿斜面直线下滑，利用速度传感器测得滑块到达斜面底端时的速度v； （1）为了保证从实验数据得出结论的可靠性，滑块每次都由静止开始下滑，并且都从斜面的 处释放； （2）本实验中，速度传感器的工作原理是当滑块上的遮光片通过传感器时，传感器发出的光被挡住开始计时，当遮光片离开传感器停止计时，由此计算出此时滑块的速度。已知遮光片的宽度为1.2cm，如果计时器某次显示的时间为0.005s，则此次测得的滑块速度为 m/s； （3）小明他们改变相关条件，多次实验，得到了下列数据： 实验序号 θ 斜面 滑块总质量m/g v/（m·s﹣1） 摩擦力f/N 1 20° A 200 2.45 0.38 2 20° A 300 2.45 0.56 3 20° B 200 1.53 0.47 4 20° B 300 1.53 0.71 5 30° A 200 3.58 0.34 6 40° A 200 4.38 0.30 ①分析表中数据可得：猜想 是错误的； ②分析比较实验序号 ，可知猜想2的结论 ； （4）研究猜想2时，他们探究了“不同倾角下滑块受到的摩擦力”，数据如上表，他们还设计了探究猜想2的另一个方案：让滑块从材料 （选填“不同”或“相同”），倾角θ不同的斜面上C点由静止滑下，撞击D点的木块，控制CD距离相同，方案中滑块推动木块移动的距离大 （选填“能”或“不能”）说明其速度大，分析上表数据，说明理由 。 当堂检测 1．（23-24八年级上·辽宁沈阳·阶段练习）在测量平均速度的实验中，下列说法正确的是（　　） A．要使斜面的坡度越小越好，以便于测量时间 B．小车在下半程的平均速度v2大于全程的平均速度v C．小车从木板顶端下滑时，木板长度即为小车全程通过的路程 D．测量小车在下半程的平均速度v2时，要让小车从斜面中点由静止下滑 2．（2024·安徽亳州·二模）频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”，如图所示，他们用相机每隔曝光一次，拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片，小车在AC段的平均速度为 。 3．（23-24八年级下·全国·假期作业）某同学利用速度传感器测量小车在倾斜木板上下滑的速度，如图所示的是传感器显示屏显示的小车的路程随时间变化的图线。由图线可知，在时间段内，小车所做的运动非常接近 ；这段时间内小车的平均速度约为 （精确到0.1）。 4．（2024·陕西西安·模拟预测）如图1所示，“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。 （1）“测量小车从斜面滑下的速度”的实验原理是 。实验中用到的测量工具有秒表和 ； （2）将小车放在斜面80cm刻度线处，静止放手滑下，放手时开始计时，当小车到0cm时停止计时，通过实验操作，发现 （“开始计时”或“停止计时”）的时机不好把握。解决问题后，再一次实验。发现小车运动时间太短，时间测量不准确，经过反复尝试会发现，斜面的坡度 （填“大一些”或“小一些”），可以让小车滑下的时间变得长一些，可以较准确的测量出时间； （3）调整好斜面，小车从A点静止滑下，到达C点用的时间如图2所示，小车经过AC段的平均速度是 m/s； （4）实验中观察到小车从斜面上滑下时，越来越快。为了验证自己的观察小明想分别测出小车在斜面滑下的上半程和下半程的时间，就可以通过 的方式比较出上半程和下半程的快慢。实际操作过程中， （选填“上”或“下”）半程的时间很难直接测出。 5．（23-24九年级下·河南漯河·阶段练习）某物理兴趣小组用如图所示的实验装置测量“小车运动的平均速度”。实验中，他们将小车从带刻度（分度值为1cm）的斜面顶端A点静止释放，并同时按下电子停表开始计时，图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻（数字分别表示“时∶分∶秒”）。 （1）为了便于测量小车运动的时间，减小实验误差，实验时应使斜面的坡度 （选填“较大”或“较小”）； （2）由图中的实验数据可知，小车在下滑过程中做 （选填“减速”“匀速”或“加速”）运动； （3）如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，B、C两点都准确计时，则会使所测AB段的平均速度 （选填“偏大”“不变”或“偏小”）； （4）实验中，对于如何获取下半程sBC的平均速度vBC，下列方法最好的是 ；（填序号） A．小车从B点由静止释放，测出B到C所用的时间tBC与路程sBC，计算得到vBC 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tBC，再测量路程sBC，计算得到vBC C．不测量，利用已有数据求得，计算得到vBC 6．小明在探究速度的变化时，拍摄了小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片（如图所示）。若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，分析照片可知： （1）小明使用的刻度尺的分度值是 mm； （2）小球从A点到F点 （选填“是”或“不是”）做匀速直线运动； （3）从A点到E点共运动 cm的路程，小球从A点到E点的平均速度为 （保留两位有效数字）。 ( 10 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4节 速度的测量 知识点一、探究小车沿斜面滑下时速度变化的规律： 1.提出问题：小车沿斜面滑下时速度是如何变化的? 2.猜想与假设： (1)可能越来越大； (2)可能保持不变。 3.设计实验： (1)原理：。  (2)实验器材：刻度尺、停表、斜面、小车、金属片。 (3)实验装置：如图所示。 (4)实验方法：用停表测出小车在某段路程上运行的时间，用刻度尺测出这段时间内通过的路程，利用公式v=s/t算出小车的平均速度。 4.进行实验与收集数据： (1)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S1。 (2)用停表测量小车从斜面顶端下滑到撞击金属片所用的时间t1,将小车通过的路程S1和所用的时间t1填入表格中。 (3)将金属片移至斜面的中部，测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段的路程S2和所用的时间  t2,将数据填入表格中。 (4)利用公式算出小车在全程和上半段路程的平均速度。 实验数据填入表格： 运动路程/m 运动时间/s 平均速度/(m⋅s−1) s1＝ t1＝ v1＝ s2＝ t2＝ v2＝ 5.分析与论证：小车沿斜面滑下时速度越来越大。 6.评估：(略) 7.交流； (1)在本实验中，为了方便计时，斜面要足够长、坡度要小(注意：坡度也不能过小，否则会造成每次测出的平均速度过于接近)，且测量过程中不要改变斜面的坡度。 (2)金属片的作用：①防止小车滑落；②便于测准时间。 (3)实验前要学会熟练地使用停表，以减小实验过程中测量时间的误差。 (4)测量小车在斜面上通过的路程时，必须头对头，尾对尾。 (5)要测量哪一段路程的平均速度，就测量其对应的路程及通过这段路程所用的时间。 (6)因为小车在斜面上做加速直线运动，所以下半程的平均速度最大，上半程的平均速度最小，即。 典例1、（2024·山东潍坊·二模）小明在做“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验装置：小车从长10dm带刻度的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C的时间，则： （1）本实验原理： ； （2）实验中斜面的坡度较小，其目的是 ； （3）如果小车过了A点后才计时，则会使所测AC段的平均速度偏 （填“大”或“小”）； （4）请根据图中所给信息回答： m/s（结果保留两位小数）；下图能说明小车在斜面上运动情况的图像是 ； （5）如果在某次实验中，经过测量计算出小车通过上半段路程AB的平均速度，小车经过BC段的平均速度，则小车通过全过程的平均速度 m/s。 【答案】 便于测量时间 大 0.33 C 0.24 【解析】（1）[1] 测平均速度时，可用速度公式进行计算，所以实验原理是。 （2）[2] 为了方便计时，就要使小车的运动时间变长，所以应使斜面的坡度较小。 （3）[3] 如果小车过了A点后才计时，则会使所测AC段的时间偏短，则根据，所测AC段的平均速度偏大。 （4）[4] 由图可知，AC段的路程为10.0dm，AC段的时间为 则AC段的平均速度为 [5] 小车在斜面上做加速运动。 A．速度随时间增加而减小，表示做减速运动，故A不符合题意； B．速度保持不变，表示做匀速直线运动，故B不符合题意； C．速度随时间增加而增大，表示做加速运动，故C符合题意； D．随着时间增加，速度先减小后增大，故D不符合题意。 故选C。 （5）[6] 设路程的一半为，则小车通过全过程的平均速度为 典例2、小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图的实验装置：小车从斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示（数字分别表示“小时：分：秒”） （1）该实验的原理是 。 （2）该实验需要的器材除了小车、斜面、档板外，还需要测量工具 和 。 （3）实验时应保持斜面的倾角较 ，这是为了方便测量 . （4）根据图中信息回答：sAB= cm；vAB= m/s；tAC= s；vAC= m/s． （5）可以看出小车在下滑过程中做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动。 【答案】 秒表 刻度尺 小 时间 3 0.3 变速 【解析】（1）[1]在测小车的平均速度的实验中，该实验的原理是。 （2）[2][3]本实验中，用秒表测时间，刻度尺测路程，然后根据算出速度，故还需要测量工具是秒表和刻度尺。 （3）[4][5]在实验过程中，要尽量保持斜面的倾角较小，便于测量小车运动的时间。 （4）[6]由图可知AB间的路程为 [7] AB间的速度为 [8] AC间的时间为 [9] AC间的速度为 （5）[10]小车在下滑过程中速度越来越快，所以做变速直线运动。 典例3、（23-24八年级上·辽宁沈阳·阶段练习）用如图所示的装置，测量小车在斜面上下滑过程中，不同阶段的平均速度。 （1）试验中斜面的倾斜程度要 （填“小”或“大”）一些，在C点放置了一金属片，其好处是 ； （2）图中BC段的距离sBC＝ cm，经测量小车在AC段运动过程中的时间为2s，则此过程小车的平均速度为vAC＝ m/s； （3）在实验过程中，小车过了A点才开始计时，则所测量的AC段的平均速度会偏 （选“大”或“小”）； （4）小车AB段的平均速度 AC段的平均速度（选填“<”、“>”或“=”）； （5）小组的成员分别画出小车从A到C的s﹣t图像的大致情况。其中与事实大致相符的是 。 A． B． C． D． 【答案】 小 方便测量时间 40.0 0.4 大 < C 【解析】（1）[1]斜面的坡度越大，小车在斜面上滑下的速度越大，在斜面上运动的时间越短，不方便测量时间，因此为了方便计时，应调整斜面使坡度较小。 [2]在C点放置了一金属片，其好处是使小车到达B位置时发出撞击声，便于准确测量小车运动的时间。 （2）[3]根据图示可知，刻度尺的分度值为1cm，则BC间的长度为 sBC=40.0cm [4]AB间的长度：sAC=80.0cm；AC段所用的时间：tAC=2s；根据可得，AC段的平均速度为 （3）[5]如果过了A才开始计时，会导致计时落后，所测时间偏小，根据可知，计算出来的速度会偏大。 （4）[6]由实验现象或物理常识可知，小车沿斜面下滑时速度会越来越快，则小车在下半段路程的平均速度最大，在上半段路程的平均速度最小，全程的平均速度居中，所以小车AB段的平均速度<AC段的平均速度。 （5）[7]根据（4）可知小车从A到C做的是加速直线运动，所以对应的图像应该是C，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 典例4、（23-24八年级下·广东惠州·期中）某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的平均速度”。实验中，他们将小车从带刻度（分度值为1cm）的斜面顶端A点静止释放。并同时按下电子停表开始计时，图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻（数字分别表示“时∶分∶秒”）。由图中的实验数据可知，小车下滑过程中做 （选填“减速”、“匀速”或“加速”）运动。如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，B、C两点都准确计时，则会使所测AB段的平均速度 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 【答案】 加速 偏大 【解析】[1]由图可知，AB段小车移动的距离为4.00dm，所用时间为2s，BC段小车移动的距离为5.00dm，所用时间为1s，所以BC段小车移动的距离大于AB段小车移动的距离，且BC段所用时间小于AB段所用时间，由可知，BC段平均速度大于AB段平均速度，故小车下滑过程中做加速运动。 [2]如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，B、C两点都准确计时，测得AB段的时间偏小，由可知，会使所测AB段的平均速度偏大。 知识点二、频闪照相法测速度 频闪照相测速是一种利用照相技术来测量物体速度的方法。这种方法通过频闪灯每间隔一定时间曝光，形成间隔相同时间的影像，从而记录物体的运动轨迹和位置。以下是对频闪照相测速的详细解释： 1.原理： （1）频闪照相法利用频闪灯每隔相等时间闪光一次的特性。 （2）当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置。 （3）通过拍摄的照片，可以观察到物体在不同时间点的位置，从而分析其运动情况。 2.实验步骤： （1）设置频闪灯的频率，即每秒闪光次数（如每秒10次）。 （2）使用照相机配合频闪灯进行拍摄，确保每次闪光时照相机都能捕捉到物体的影像。 （3）分析拍摄得到的照片，测量物体在不同时间点的位移。 3.计算速度： （1）已知频闪灯的闪光频率（如每秒10次），则每两个相邻影像之间的时间间隔是固定的（如0.1秒）。 （2）通过测量照片中物体在不同时间点的位移，结合时间间隔，可以计算出物体的平均速度。 （3）如果需要更精确的数据，可以通过增加闪光频率和拍摄帧数来提高测量的精度。 4.注意事项： （1）确保频闪灯和照相机的同步性，以保证每次闪光时都能捕捉到物体的影像。 （2）选择合适的闪光频率和拍摄帧数，以满足测量精度的要求。 （3）分析照片时，要注意测量误差和数据处理方法，以提高测量结果的准确性。 典例5、（2024·江西·中考真题）以下是某同学“测量小球运动的速度”的实验报告，请你将报告内容补充完整。 实验目的 测量小球运动的速度 实验原理 实验器材 小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机 实验步骤 （1）一小球在水平桌面上沿直线运动，下图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹，频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。 （2）分别测出小球通过的路程： ，，；记录这三段路程所对应的时间：。 （3）分别计算小球通过这三段路程的平均速度。 实验结论 （1）小球在这三段路程的平均速度分别为： ，， 。 （2） （选填“>”“<”或“=”），小球在水平桌面上做 （选填“匀速”或“变速”）运动。 安全提示 小球运动时的速度不宜过快，以免小球动能过 ，从桌面掉落时伤人。 【答案】 42.40 42.40 19.70 > 变速 大 【解析】（1）[1] 测量小球运动的速度，实验原理为。 （2）[2]该刻度尺分度值为0.1cm，故SAB读数为42.40cm。 （3）[3] [4]                                       （4）[5] [6]从上一问中得出，故小球在水平桌面上做变速运动。 （6） [7] 动能与质量和速度有关，小球运动时的速度不宜过快，以免小球动能过大，从桌面掉落时伤人。 典例6、（23-24八年级上·安徽淮北·阶段练习）频闪摄影又被称为连闪摄影，是借助于电子闪光灯的连续闪光，在一个画面上记录物体连续运动的过程。某实验小组采用频闪摄影的方法在实验室拍摄了苹果开始下落一段时间后的频闪照片，相机曝光的时间间隔为0.5s。 （1）苹果在这一段时间内做 （选填“匀速”或“变速”）运动； （2）苹果通过AB段的平均速度 （选填“大于”“小于”或“等于”）通过AC段的平均速度； （3）若要测出苹果在AD段的平均速度，还需要的测量工具是 ，测量原理是 。图中s1=1.0m，s2=2.0m，s3=3.0m，则苹果在AD段的平均速度是 m/s。 【答案】 变速 小于 刻度尺 4 【解析】（1）[1]相同时间内的运动路程不相同，所以是变速运动。 （2）[2]由图可知，AC段的时间是AB段的2倍，即tAC=2tAB；AC段的路程大于AB段的2倍，即sAC>2sAB；根据平均速度的公式得AB段的平均速度为： AC段的平均速度为： 则 （3）[3]时间间隔已知，只要用刻度尺测出长度，就可以计算平均速度。 [4]计算平均速度需要使用公式，所以测量原理是。 [5]AD段的路程为： AD段的时间为： 所以AD段的平均速度为： 典例7、如图是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，频闪照相机每隔0.2s闪拍一次。 分析照片可知： （1）小球在做 直线运动（选填“匀速”或“变速”）； （2）小球从A点运动到D点的平均速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）小球从C点运动到F点的平均速度； （3）小球在 两点间的平均速度最大；小球从A点到F点运动的平均速度是 m/s； （4）图中四个速度随时间的关系图象，能反映出该小球运动的图象是 。（选填图中的选项字母） A．  B．  C．  D．   【答案】 变速 小于 EF 0.125 C 【解析】（1）[1]由图知，小球在相同时间内通过的路程不同，所以，小球做变速直线运动。 （2）[2]从A点运动到D点，由图中刻度尺可量出AD间的距离为 s1＝4.50cm 小球运动的时间 t1＝0.6s 则小球的平均速度为 从C到F，由图中刻度尺可量出CF间的距离为 s2＝12.50cm﹣2.00cm＝10.50cm＝0.105m 小球运动的时间 t2＝0.6s 则小球的平均速度为 所以，小球从A点运动到D点的平均速度小于小球从C运动到F点的平均速度。 （3）[3]根据图示可知，相同时间内，EF两点间的平均速度最大。 [4]小球从A到F的平均速度为 （4）[5]由照片中小球的运动轨迹可知，小球运动的速度随着时间的推移逐渐变大，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 知识点三、传感器测量速度 1. 设计实验 （1）实验目的：①测量小车在斜面上运动的速度；②测量人的手掌移动时速度的变化情况。 （2）实验器材：位置传感器、小车、斜面、计算机等。 （3）实验原理：位置传感器利用超声波可以测出不同时刻小车与它的距离。这样计算机就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。计算机把在不同时间测出的运动物体的速度显示在屏幕上（横轴为时间，纵轴为速度），我们就可以直观地看出物体的速度是增大的、减小的还是不变的。 2.进行实验 （1）调节传感器的位置，使传感器的激光对准小车，让小车从斜面上滑下，观察计算机显示速度波形的变化情况。 （2）将手掌放在位置传感器前，来回移动手掌，观察计算机显示速度波形的变化情况。 3. 实验结论 通过速度变化图像，我们发现小车的速度不断变大，后减为零。 通过速度变化图像，我们发现手掌移动的速度在不断变化。 4.分析论证 传感器测距离配合计算机测速的优点： （1） 位移传感器可自动测出各时刻的距离； （2） 计算机可以根据距离和对应时间信息，自动算出速度； （3） 计算机可以直接显示出速度～时间图像。 典例8、小海同学用图1所示的装置研究小车在斜面上的运动；他将小车从A处静止释放，用秒表测出小车从A处滑到C处的时间t1＝2.5s；再次将小车从A处静止释放，测出小车从A处滑到中点B处的时间t2＝1.7s； （1）实验中还需要的测量工具是 ；通过小海的测量数据可以判断，小车在AB段的平均速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）AC段的平均速度；测量时如果不小心让小车过了C处才停止计时，则所测BC段的平均速度会 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； （2）本实验还可以利用位置传感器通过超声波测出小车的实时距离，再用计算机算出运动速度，如图2所示；假设位置传感器发射的超声波信号经0.01秒反射回来并被接收，此时超声波在空气中的传播速度为340m/s，则传感器与小车间的距离是 m；小车从A处滑到C处的过程，位置传感器的屏幕图像如图3所示，由图像可知，小车沿斜面下滑时做 （选填“匀速”或“变速”）运动，到达C处的速度为 m/s。 【答案】 刻度尺 小于 偏小 1.7 变速 1.5 【解析】（1）[1][2][3]该实验中需要测量路程，所以实验中还需要的测量工具是刻度尺；已知AC段的时间t1＝2.5s，AB段的时间t2＝1.7s，由题知B是AC段的中点，设一半路程为s，则前半程AB段平均速度为 全程AC段的平均速度为 由上述分析可知小车在前半程的平均速度小于全程的平均速度，测量时如果不小心让小车过了C处才停止计时，测量时间偏大，根据速度公式可知所测BC段的平均速度会偏小。 （2）[4][5][6]传感器与小车间的距离为 由图像可知，随着时间增加，速度逐渐增加，可以看出小车在斜面上滑下时是加速运动；已知小车从A处滑到坡底C处的时间为2.5s，由图可知，当t＝2.5s时，小车的速度为1.5m/s，即小车到达C处的速度为1.5m/s。 典例9、小明所在的实验小组想探究“物体从斜面上滑下的速度大小与哪些因素有关”。通过观察，他们提出了如下的猜想： 猜想1：可能与物体的质量m有关 猜想2：可能与斜面的倾角θ有关 猜想3：可能与斜面的材料有关 他们选择器材以下：一个右端固定有遮光片的滑块质量为200g、一个100g的砝码（可粘在滑块上表面）、两个长度相同材料不同的斜面A和B（斜面底端装有速度传感器）。实验装置如图甲所示，实验操作是让滑块沿斜面直线下滑，利用速度传感器测得滑块到达斜面底端时的速度v； （1）为了保证从实验数据得出结论的可靠性，滑块每次都由静止开始下滑，并且都从斜面的 处释放； （2）本实验中，速度传感器的工作原理是当滑块上的遮光片通过传感器时，传感器发出的光被挡住开始计时，当遮光片离开传感器停止计时，由此计算出此时滑块的速度。已知遮光片的宽度为1.2cm，如果计时器某次显示的时间为0.005s，则此次测得的滑块速度为 m/s； （3）小明他们改变相关条件，多次实验，得到了下列数据： 实验序号 θ 斜面 滑块总质量m/g v/（m·s﹣1） 摩擦力f/N 1 20° A 200 2.45 0.38 2 20° A 300 2.45 0.56 3 20° B 200 1.53 0.47 4 20° B 300 1.53 0.71 5 30° A 200 3.58 0.34 6 40° A 200 4.38 0.30 ①分析表中数据可得：猜想 是错误的； ②分析比较实验序号 ，可知猜想2的结论 ； （4）研究猜想2时，他们探究了“不同倾角下滑块受到的摩擦力”，数据如上表，他们还设计了探究猜想2的另一个方案：让滑块从材料 （选填“不同”或“相同”），倾角θ不同的斜面上C点由静止滑下，撞击D点的木块，控制CD距离相同，方案中滑块推动木块移动的距离大 （选填“能”或“不能”）说明其速度大，分析上表数据，说明理由 。 【答案】 同一高度 2.4 1 1、5、6 其他条件相同时，斜面倾角越大，物体从斜面上滑下的速度越大 相同 不能 木块受到的摩擦力不同 【解析】（1）[1]为了保证得出结论的可靠性，要使木块从同一高度，静止滑下。 （2）[2]木块速度 （3）①[3]分析实验1和2，实验3和4，质量不同的时候，v相同，所以v和质量无关，猜想1是错误的。 ②[4][5]分析比较实验序号1、5、6，斜面材料相同，倾角不同，v不同，所以斜面的倾角越大，物体从斜面上滑下的速度越大。 （4）[6]实验中探究小车碰撞前的动能和小车碰撞前的速度的关系，让滑块从材料相同，倾角θ不同的斜面上C点由静止滑下，撞击D点的木块，控制CD距离相同，滑块的速度是通过改变斜面的倾斜程度实现的。 [7][8]实验方案中，通过改变斜面的倾斜程度来改变了滑块的速度，忽略了小车撞击木块时，斜面的倾斜程度不同，滑块推动木块移动的距离大不能说明其速度大，因为木块受到的摩擦力不同。 当堂检测 1．（23-24八年级上·辽宁沈阳·阶段练习）在测量平均速度的实验中，下列说法正确的是（　　） A．要使斜面的坡度越小越好，以便于测量时间 B．小车在下半程的平均速度v2大于全程的平均速度v C．小车从木板顶端下滑时，木板长度即为小车全程通过的路程 D．测量小车在下半程的平均速度v2时，要让小车从斜面中点由静止下滑 【答案】B 【解析】A．实验中应在小车能够自动下滑的前提下，尽量减小斜面的坡度是为了使小车在下滑的过程中速度慢些，延长小车运动的时间，便于测量时间；但斜面的坡度不能过小，否则小车受到阻力不能下滑，故A错误； B．因为小车在斜面上运动下时，速度是逐渐增大的，所以下半段的平均速度最大，上半段的平均速度最小，全程的平均速度在两者之间，故B正确； C．小车全程通过的路程是指小车从全程的起点运动到末端的距离，其起点不在木板的端点上，最长的路程是木板长度减去小车长度，故C错误； D．小车经过斜面中点时的速度不为零，测量小车在下半程的平均速度v2时，不能让小车从斜面中点由静止下滑，故D错误。 故选B。 2．（2024·安徽亳州·二模）频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测量小车运动的平均速度”，如图所示，他们用相机每隔曝光一次，拍摄了小车在斜面上下滑的频闪照片，小车在AC段的平均速度为 。 【答案】0.4 【解析】由图示知，刻度尺的分度值为1cm，AC间的距离为 sAC=80.0cm-40.0cm=40.0cm 所用的时间为 tAC=0.5s+0.5s=1s 此段的平均速度为 3．（23-24八年级下·全国·假期作业）某同学利用速度传感器测量小车在倾斜木板上下滑的速度，如图所示的是传感器显示屏显示的小车的路程随时间变化的图线。由图线可知，在时间段内，小车所做的运动非常接近 ；这段时间内小车的平均速度约为 （精确到0.1）。 【答案】 匀速直线运动 0.3 【解析】略 4．（2024·陕西西安·模拟预测）如图1所示，“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。 （1）“测量小车从斜面滑下的速度”的实验原理是 。实验中用到的测量工具有秒表和 ； （2）将小车放在斜面80cm刻度线处，静止放手滑下，放手时开始计时，当小车到0cm时停止计时，通过实验操作，发现 （“开始计时”或“停止计时”）的时机不好把握。解决问题后，再一次实验。发现小车运动时间太短，时间测量不准确，经过反复尝试会发现，斜面的坡度 （填“大一些”或“小一些”），可以让小车滑下的时间变得长一些，可以较准确的测量出时间； （3）调整好斜面，小车从A点静止滑下，到达C点用的时间如图2所示，小车经过AC段的平均速度是 m/s； （4）实验中观察到小车从斜面上滑下时，越来越快。为了验证自己的观察小明想分别测出小车在斜面滑下的上半程和下半程的时间，就可以通过 的方式比较出上半程和下半程的快慢。实际操作过程中， （选填“上”或“下”）半程的时间很难直接测出。 【答案】 刻度尺 停止计时 小一些 0.4 相同路程比时间 下 【解析】（1）[1]该实验是通过测量小车经过的路程和时间来计算物体运动的速度的，故实验原理为。 [2]实验中需要测量小车经过的路程，所以还需要的测量仪器是刻度尺。 （2）[3]小车运动到斜面底部的速度较快，所以停止计时的时机不好把握。 [4]斜面的坡度较小，小车运行的速度慢，在坡上停留的时间长，方便计时。 （3）[5]小车经过AC段的平均速度 （4）[6]小车经过上半程和下半程的路程相同，可以通过比较相同路程所花时间的长短来比较运动速度的快慢。 [7]小车在斜面上做加速运动，小车经过上下半程分割点时停留的时间很短，所以下半程的时间很难直接测出。 5．（23-24九年级下·河南漯河·阶段练习）某物理兴趣小组用如图所示的实验装置测量“小车运动的平均速度”。实验中，他们将小车从带刻度（分度值为1cm）的斜面顶端A点静止释放，并同时按下电子停表开始计时，图中圆圈内显示了小车位于A、B、C三点的时刻（数字分别表示“时∶分∶秒”）。 （1）为了便于测量小车运动的时间，减小实验误差，实验时应使斜面的坡度 （选填“较大”或“较小”）； （2）由图中的实验数据可知，小车在下滑过程中做 （选填“减速”“匀速”或“加速”）运动； （3）如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，B、C两点都准确计时，则会使所测AB段的平均速度 （选填“偏大”“不变”或“偏小”）； （4）实验中，对于如何获取下半程sBC的平均速度vBC，下列方法最好的是 ；（填序号） A．小车从B点由静止释放，测出B到C所用的时间tBC与路程sBC，计算得到vBC 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tBC，再测量路程sBC，计算得到vBC C．不测量，利用已有数据求得，计算得到vBC 【答案】 较小 加速 偏大 C 【解析】（1）[1]小车在斜面上运动时，如果斜面坡度较大，运动的速度太快，时间就会较短，测量时间的误差就会较大，为了便于测量小车运动的时间，减小实验误差，实验时应使斜面的坡度较小。 （2）[2]由图中的实验数据可知，AB、BC段的路程分别为 AB、BC段的速度分别为 故小车在下滑过程中做加速运动。 （3）[3]如果在A点时，先释放小车，后按下停表开始计时，B、C两点都准确计时，记录AB段的时间偏小，根据速度公式可知，会使所测AB段的平均速度偏大。 （4）[4] A．小车在B点时是运动的，小车从B点由静止释放不符合要求，故A不符合题意； B．小车从A点由静止释放，经过B点开始计时，很难确定小车到达B点的时刻，误差会很大，故B不符合题意； C．实验中已经测量出AB、AC段的时间和路程，利用已有数据求得，，直接利用速度公式计算得到vBC，故C符合题意。 故选C。 6．小明在探究速度的变化时，拍摄了小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片（如图所示）。若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，分析照片可知： （1）小明使用的刻度尺的分度值是 mm； （2）小球从A点到F点 （选填“是”或“不是”）做匀速直线运动； （3）从A点到E点共运动 cm的路程，小球从A点到E点的平均速度为 （保留两位有效数字）。 【答案】 1 不是 8.00 0.10 【解析】（1）[1]刻度尺的分度值或叫最小刻度值为相邻的刻度线表示的长度，故所使用刻度尺的分度值是1mm。 （2）[2]由图可知，小球从A点到F点，在相等的时间内物体通过的路程越来越大，说明小球运动越来越快，即速度越来越大，故小球不是做匀速直线运动。 （3）[3]从A点到E点的路程为 小球从A点到E点所用时间 小球从A点到E点的平均速度 ( 10 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$