1.4 测量：物体运动的速度（教学课件）-【上好课】八年级物理全一册同步高效课堂（沪科版2024）

中国空间站 义务教育物理课程标准实验教科书编写组  编著 第一章  运动的世界 八年级•全一册 上海科学技术出版社 说明 ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约40MB. 本ppt共有50张、1个小视频，可根据需要选择点播. 本ppt使用PowerPoint制作，建议使用PowerPoint播放. 视频资源 视频讲解——《测量物体运动的平均速度》 致老师、同学 免责声明： ppt中的部分视频来源于自有媒体，其版权归原作者所有，如涉及版权问题，请及时联系我们删除。 第四节 测量：物体运动的速度 课堂导入 想想议议 学校将举行运动会。为此，南南正在进行100m赛跑的赛前训练，一旁观看的同学议论开了：有同学说南南在中间一段路程（约在30~70 m内）的速度几乎没变；有同学则认为在这段路程中，南南的速度明显变化了。 如何判断物体运动的速度是否发生变化?通过这节课的实验，相信你能找到解决问题的方法。 第四节 测量：物体运动的速度 第四节 测量：物体运动的速度 学习目标 1 能将物体运动所经历的时间或路程分解为若干段，测量不同阶段的运动速度。（科学思维、科学探究） 2 通过实验测量数据，会正确记录数据。（科学思维、科学探究） 3 知道个人见解的正确与否必须通过实验（实践）来证明。（科学态度与责任） 第四节 测量：物体运动的速度 目录导航 1 学习新课 2 课堂总结 3 课后作业全解 4 综合提升训练 第四节 测量：物体运动的速度 一、学习新课 6 【实验目的】测量小车沿斜面运动的平均速度。 【实验器材】长木板、小车、挡板、刻度尺、秒表、木块等。 【实验原理与设计】实验装置如图所示。测量小车沿斜面运动的路程和所用时间，根据速度公式 v=s/t，可计算小车运动的平均速度。 测量：物体运动的速度 【实验步骤】 1. 将长木板的一端垫高做成斜面，使小车在斜面上释放后能向下运动。 2. 标记小车从斜面上释放时前端的位置，将挡板放置在斜面底端。 3. 用刻度尺测量标记处到挡板的距离s1，将测量结果记录到表格1中。 4. 将小车从标记处由静止开始释放，用秒表测量小车从标记处向下运动到撞击挡板所用的时间t，将测量结果记录到表中，重复多次并计算小车通过路程s1的平均速度。 5. 将挡板放到斜面中部，仍让小车从标记处由静止开始释放，采用相同的方法测量小车通过上半段路程s2的平均速度并进行记录。 测量：物体运动的速度 表1 测量数据记录表 测量次数 路程s/m 时间t/s 平均速度v/（m·s-1） 第1次 第2次 第3次 第4次 ┈┈ 测量：物体运动的速度 测量次数 路程s/m 时间t/s 平均速度v/（m·s-1） 第1次 0.80 2.5 0.32 第2次 0.80 2.4 0.33 第3次 0.80 2.4 0.33 第4次 0.40 1.6 0.25 第5次 0.40 1.5 0.27 第6次 0.40 1.7 0.24 6. 根据某一小组的实验数据计算平均速度。 测量：物体运动的速度 【实验结论】 1. 分别计算两种情况下，小车沿斜面向下运动的平均速度的平均值，将平均值作为测量结果，写出你的实验结果。 （1）小车通过路程s的平均速度： v=（v1+v2+v3）/3=（0.32m/s+0.33m/s+0.33m/s）/3=0.33m/s （2）小车通过上半段路程的平均速度： v上=（v1+v2+v3）/3=（0.25m/s+0.27m/s+0.24m/s）/3=0.25m/s 2. 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。小车沿斜面由顶端运动到底端的过程中,它的速度越来越大。 测量：物体运动的速度 【交流讨论】 1. 分析引起测量误差的主要原因，讨论减小测量误差的方法。 测量误差的主要原因是测时间引起的。时间记录与小车开始下滑可能不同步，会存在误差；小车撞击金属片与停止计时可能不同步，会存在误差。另外当小车的运动速度过大，则运动时间短，也会造成误差。 减小测量误差的方法：小车开始运动的同时开始计时，小车撞击金属片的同时停止计时。正式实验之前多练习几次，熟练之后会使测量数据更准确，可以减小误差。另外可以改变长木板的倾斜程度，使小车运动的时间长一些。 测量：物体运动的速度 2. 实验时，改变长木板的倾斜程度（未改变木块的位置）对小车的平均速度有哪些影响?为什么? 长木板的坡度小时，下滑速度慢，平均速度小；反之，坡度大时，下滑速度快，平均速度大。 3. 你怎样通过测量来证实南南在100 m赛跑中间某一段路程中，其速度是否明显变化? 例如，从起跑点开始计时，分别记下到达30米、50米、80米处所用时间t1、t2、t3。计算这三段路程的平均速度即可。计算方法： 30米⁓50米段的平均速度v1=（50m-30m）/（t2-t1） 50米⁓80米段的平均速度v2=（80m-50m）/（t3-t2） 测量：物体运动的速度 用光电计时器测量速度 如图所示，当做直线运动的小车到达第一个光源时，光电计时器开始计时；到达第二个光源时，光电计时器停止计时。从光电计时器中读出小车通过两个光源的时间，再测量两个光源的距离（即小车在该段时间内运动的路程），根据速度公式v=s/t 就可算出小车通过这段路程的平均速度了。 测量：物体运动的速度 视频演示——《测量物体运动的平均速度》 测量：物体运动的速度 跟踪练习 【例题1】如图是“测量小车平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下，分别测出小车到达B、C点的时间，即可求出不同路段的平均速度。 （1）小车所放的斜面应保持较___的坡度， 这样小车在斜面上运动时间会 ___（选填“长”或“短”）些，便于测量时间。 （2）小车从斜面顶端运动到底端的过程中，小车做的是 _____（选填“匀速”或“变速”）直线运动。 （3）小车在AC段的平均速度vAC＝_____m/s。 （4）若小车经过A点后才开始计时，vAC的测量值与真实值相比会_____（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 小   变速 长        0.16       偏大 解析见下页 跟踪练习 （1）斜面越陡，小车运动得越快，运动时间越短，测量误差较大，故实验时应尽量使斜面保持较小的坡度，这样小车在斜面上运动时间会长些，便于测量时间。 （2）小车在斜面上全程加速下滑，速度越来越快，做的是变速直线运动。 （3）小车在AC段所用时间tAC＝09:25:20-09:25:15=5s AC段运动的路程sAC＝80cm=0.8m 小车在AC段的平均速度＝0.16m/s （4）若小车经过A点后才开始计时，则测得AC段的时间偏小，由可知， 的测量值与真实值相比会偏大。 跟踪练习 【例题2】如图所示是“测量小车运动的平均速度”的实验装置，让小车从斜面的A点由静止释放，开始下滑，分别测出小车从A点到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。 B 间接 v=s/t 0.32 解析见下页 （1）小车的平均速度是通过_______（选填“直接”或“间接”）测量的方法测得的，其原理是__________； （2）实验测得小车从A滑到C的时间tAC=2.5s， AC段的平均速度vAC=________m/s； 之后陆续计算不同阶段的平均速度； （3）图2是根据实验数据绘制的斜面上小车的速度随时间变化的关系图像，符合实际情况的是_________（填字母）； 跟踪练习 （1）用刻度尺测量路程，用停表测量时间， 然后利用v=s/t求得小车的平均速度，因此小车 的平均速度是通过间接测量的方法测得的。 （2）小车由A滑至C的过程中的路程为 sAC=80.0cm-0.00cm=80.0cm=0.8m 平均速度为 vAC=sAC/tAC=0.8m/2.5s=0.32 m/s （3）由数据可知，滑块的速度越来越大，做加速运动，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 【例题3】光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备，如图甲所示，S是光源，K是光接收器，当有不透明物体通过光电门时，物体会遮住光源，接收器K接收不到光信号，计时器便开始计时，当物体通过后，接收器K重新接收光信号，计时结束，即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示，某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度，小车上安装有遮光板，A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。 跟踪练习 （1）若小车上的遮光板宽度为d，小车通过光电门时，计时器记录的时间为t，则小车通过光电门的速度v= ； （2）若已知遮光板宽度d=1cm。让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动，两光电门计时器记录的时间分别为tA=0.01s，tB=0.005s，则小车通过A、B两位置的速度分别为vA= m/s，vB= m/s； （3）由实验可知：小车沿斜面向下做 （选填“匀速”、“加速”或“减速”）运动。 跟踪练习 d/l 加速 1 2 （1）小车上的遮光板宽度为d，小车通过光电门时，计时器记录的时间为t，由v=s/t可知小车通过光电门的速度v。 （2）小车通过A、B两光电门的速度分别为 （3）因为小车通过B光电门的速度大于通过A光电门的速度，说明小车下滑时速度越来越快，即小车沿斜面向下做加速运动。 二、课堂总结 22 二、课堂总结 第四节 测量：物体运动的速度 测量：物体运动的速度 【实验目的】测量小车沿斜面运动的平均速度。 【实验器材】长木板、小车、挡板、刻度尺、秒表、木块等。 【实验原理与设计】测量小车沿斜面运动的路程和所用时间， 根据速度公式 v=s/t，可计算小车运动的平均速度。 【实验步骤】（1）重复多次并计算小车通过全程s的平均速度。 （2）测量小车通过上半段路程的平均速度. 【实验结论】（1）计算小车沿斜面向下运动的平均速度的平均值； （2）计算小车在斜面上做加速直线运动。 【交流讨论】测量误差的主要原因是测时间引起的。为减小误差， 多练习时间的测量；改变木板的倾斜程度，使小车运动的时间长一些。 三、课后作业全解 24 1．请整理实验记录等，完成“测量物体运动的速度”实验报告，在报告中请说明如何测量小车运动的平均速度。 三、课后作业全解 参照教材第27页⁓28页。 2．小球在水平面上做直线运动，每隔0.2s记录一次小球的运动位置，从图中可以看出小球做_______直线运动。它从C点运动到F点的路程为_______cm，在这段路程中小球的平均速度为_______m/s。 三、课后作业全解 由图可知，小球由A到F的过程中，在相等时间内小球通过的路程越来越大，说明小球的运动越来越快，即速度越来越大，故小球做加速直线运动。 由图知，小球从C点运动到F点的路程s=12.50cm-8.00cm=4.50cm 小球从C点运动到F点的时间0.2s×3=0.6s 该过程的平均速度为 = 7.5cm/s=0.075cm/s 0.075 4.50 加速 3. 在“测量小车沿斜面运动的平均速度”实验中，用刻度尺测量 AB间距，如图所示。让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时，小车到达B点停止计时。 （1）图中AB 段的距离 sAB= cm，测得小车从A点运动到B点的时间tAB=2.5s，则小车在AB段的平均速度vAB= cm/s= m/s； （2）如果小车未到B 点就停止计时，则测得的平均速度vAB会偏 （选填“大”或“小”）； （3）实验中应多次测量取平均值以减小误差，每次测量时都必须让小车从该斜面的__________由静止开始下滑； 三、课后作业全解 80 32 0.32 小 同一位置 三、课后作业全解 （1）图中刻度尺的一个大格为10cm，一个小格为1cm，即刻度尺的分度值为1cm，则AB段的距离sAB=80.0cm=0.8m 测得时间tAB=1.6s，则AB段的平均速度 （2）如果小车未到B 点就停止计时，则测量时间会偏小，根据v=s/t可知，测得AB段的平均速度vAB会偏大。 （3）实验中应多次测量取平均值以减小误差，每次测量时都必须让小车从该斜面的同一位置由静止开始下滑； 4. 用以下方法测量小钢球运动的平均速度。在水平桌面上的一条直线上标出A、B、C三个点，用米尺紧靠直线测量，三点对应刻度如图所示。再用手表测量小钢球贴着米尺运动经过AB、BC两段的时间。则小钢球在AB、BC和AC各段路程中运动的平均速度分别为vAB= m/s，vBC= m/s，vAC= m/s。 三、课后作业全解 0.03 0.02 0.024 AB段的路程sAB＝36.5cm﹣6.5cm＝30.0cm 小球从A到B的时间tAB＝10h30min5s-10h29min55s＝10s 则小球从A到B的平均速度 BC段的路程sBC＝66.5cm-36.5cm＝30.0cm 小球从B到C的时间tBC＝10h30min20s- 10h30min5s＝15s 则小球从B到C的平均速度 AC段的路程sAC＝66.5cm﹣6.5cm＝60.0cm 小球从A到C的时间tAC＝10h30min20s-10h29min55s＝25s 则小球从A到C的平均速度 三、课后作业全解 5．以京沪高速铁路为代表的高铁已成为中国铁路高质量发展的亮丽名片。下表为简化的北京南站至上海站某次列车的时刻表。请分别计算该列车从北京南站至济南西站，以及从北京南站至上海站的平均速度。 三、课后作业全解 北京南站至济南西站，s1=406 km，t1=9:24-8:00=1h24min= h 平均速度为 北京南站至上海站，s2=1318 km，t2=12:32-8:00=4h32min= h 平均速度为 三、课后作业全解 1. 中国空间站在太空中飞行的速度大约为多少? 答：空间站运行速度约为7.8千米/秒。大约每1个半小时，航天员们就要经历一次日出与日落。空间站又称太空站、航天站，是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。空间站特点是体积比较大、结构复杂，在轨道飞行时间较长，有多种功能，能开展的太空科研项目也多而广。 2. 示例：实验中怎样做才能确保实验数据合理? 答：要严格按照实验方案进行实验，选择精密的仪器，采用科学的方法，尽量减小实验误差。 三、课后作业全解 四、综合提升训练 34 解析见下页 四、综合提升训练 1．在“测量平均速度实验”中，斜面应保持很小的坡度，这是为了便于实验测量______。如图所示，若秒表每格为1s，该次实验中，小车前半程的平均速度v1=____m/s，通过全程的平均速度 v=_____m/s，通过上述计算可知，实验中小车通过上半路程的平均速度_______（选填“大于”、“小于”或“等于”）小车通过下半路程的平均速度。 时间 0.1 0.12 小于 四、综合提升训练 ①斜面保持很小的坡度，可以减小小车的速度，增大运动时间，便于测量时间。 ②前半程的平均速度 v1= ③全程的平均速度v= 解析见下页 四、综合提升训练 2．测一小车从斜面顶端滑到底端的平均速度。 （1）实验中要使斜面保持较小的坡度，原因是：_________； （2）为了测量小车从斜面顶端下滑到撞击底端金属片的时间t，在正式测量前，要多练习几次，目的是__________，测出来的时间如图所示，示数为______； （3）某一同学首先测出图中的距离s后，再测出小车从A点滑到C点所需时间t，则上述测量中，_______的测量有误，原因是： __________； 小车运动的距离等于s减去小车的长度 便于测量时间 10s 减小误差 路程 四、综合提升训练 （1）实验时，斜面的坡度应较小，减小小车 运动的速度，便于计时，提高测量的精确度。 （2）测小车从斜面项端滑到底端所用的时间时前先练习几次，目的是熟悉测量过程，减小测量时间的误差；图中的停表的分针为0，秒针为10s，故此时停表的示数为10s。 （3）由图可知，测量的路程有错误，因为小车运动的距离等于s减去小车的长度，即小车运动的距离比s小。 （4）如下图中能够准确反应小车运动情况的是______。 A B C D （4）小车从斜面顶端滑到底端速度时不断增大的，A图像表示小车静止，BD图像表示小车匀速直线运动，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 四、综合提升训练 C 四、综合提升训练 3．一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片如图，若频闪照相机每隔 闪拍一次。可知小球从A点到F点做的是_________运动，从A点到F点的平均速度为_________ 。 小球从A运动到F，在相同时间内通过的路程不同，做的是变速直线运动。在这过程中所用时间 t=5×0.2s=1s 通过的路程 s=12.50cm=0.125m 则此过程的平均速度= 0.125m/s 变速直线 0.125m/s 4. 在校运会上，男子100m决赛中，同学们测量了运动员到达距离起点20m、80m、100m处的时间。其中前三名的时间见如表。求： （1）刘洋在0~20m区间内的平均速度； （2）李明在20~80m区间内的平均速度； （3）赛后，周洋赛道的终点计时员发现自己是听见发令枪后才开始计时，那么周洋百米决赛的真实成绩是多少秒？（声音在空气中的传播速度为340m/s。忽略光传播的时间，结果保留到小数点后边两位） 四、综合提升训练 距离 姓名 20m 80m 100m 刘洋 2.5s 8.4s 12s 李明 2.3s 8.3s 11.6s 周洋 2.5s 8.4s 11.4s 四、综合提升训练 （1）刘洋在0~20m内的平均速度为 v＝8m/s （2）李明在20~80m内的时间为 t2-8.3s-2.3s=6s 李明在20~80m内的平均速度为 v＝10m/s 由此可得，甲车速度大于乙车的速度；即v甲大于v乙。 （3）枪响后运动员已经起跑，而裁判员听到枪声才开始计时，说明枪声已经传播100m，这时运动员已经跑出了一段距离，所以，计时偏少，成绩不准确；听到枪声再计时已经比起跑时间晚了。 声音传播的路程s＝100m，声速v＝340m/s，则声音的传播时间为 t＝0.29s 周洋百米赛的真实成绩为11.4s+0.29s=11.69s 5. 蚊香生产者为了节约原料和用户使用方便，要根据蚊香的燃烧速度生产规格不同的各种蚊香，有一种蚊香如图所示，请你设计一个实验，测出该蚊香正常燃烧的速度（假设蚊香燃烧的快慢是相同的）。要求： （1）你实验中所用的器材有________________； （2）实验步骤：__________； （3）请设计一张表格记录实验需要测量的数据___________。 刻度尺、细棉线、秒表、蚊香、火柴 解析见下页 见解析 见解析 四、综合提升训练 利用棉线法测量蚊香的长度，再测量出时间，进而求得燃烧速度．设计实验如下： （1）需要器材：刻度尺、细棉线、秒表、蚊香、火柴。 （2）步骤：①取一小段蚊香，用细棉线与蚊香紧贴，在两端点处做标记，拉直棉线，用刻度尺测出两标记间的距离为s。 ②用火柴点燃蚊香，并计时，测出蚊香完全烧完所用的时间为t。 ③则蚊香的燃烧速度为 v。 （3）设计记录表格，应包括蚊香长度，燃烧时间，以及求得的燃烧速度，故表格如下： 蚊香长度（cm） 燃烧时间（s） 燃烧速度（cm/s）       四、综合提升训练 6. 北京南站到上海虹桥站的G11次高速列车运行时刻表（2011）如下表所示。 根据列车运行时刻表回答下列问题： （1）列车由北京南站驶往上海虹桥站全程的平均速度是多少？ （2）列车在哪个路段运行得最快？在哪个路段运行得最慢？ 四、综合提升训练 （1）列车由北京南站驶往上海虹桥站， s=1318km t=4h55min 全程的平均速度： （2）从北京南到济南西，列车速度为： 四、综合提升训练 从济南西到南京南，列车速度为： 四、综合提升训练 从南京南到上海虹桥，列车速度为： 四、综合提升训练 比较三个路段的运行速度可知，v2＞v1＞v3， 因此列车从济南西到南京南路段运行得最快，从南京南到上海虹桥路段运行得最慢. 264.78km／h 280.45km／h 264.18km／h 四、综合提升训练 $$