1.4 速度的测量 讲义-2024-2025学年人教版物理八年级上册

第一章 机械运动 第4节 速度的测量 1．生活中的“问题”，使我们知道物理是有用的 汽车运动的速度（运动的快慢）现在无时无刻不在影响着我们的生活，这些问题我们慢慢会了解到，如出行时知道了到达的目的地，如果知道了速度就能知道通行时间，可以合理地安排何时出行；速度太快的汽车遇到紧急情况时很难刹车而出现交通事故等，因此，我们必须知道汽车的运行速度，教科书就高速公路上的区间测速提出这一“问题”，引出区间测速的原理，为我们提出了“速度”这个物理量测量的研究。 2．再次进行实验，进一步了解怎样实验 在第1节“使用刻度尺测量物体的长度（实验）”里我们说过，这是我们学习物理的第一个真正属于我们的自主实验，也是物理课程标准中要求的十二个学生必做的实验之一。因此，我们必须了解做实验的目的、需要什么器材、如何操作（实验过程）、记录数据（或者观察现象）等。同样，速度的测量是我们进行的第二个实验，也是物理课程标准中要求的十二个学生必做的实验之一。“使用刻度尺测量物体的长度”是我们进行的一次简单的直接测量，它重点关注的是刻度尺的使用和减小误差的方法，由于实验的简单，我们在教室就可以完成，而“速度的测量”则是我们进行的一次间接的测量方法，因此，一般情况下，就要到实验室去分组完成，是正在意义上的第一次分组实验，所以我们就要了解实验室的使用规则，养成遵守实验室要求、注意实验安全、取放实验器材、整理归位等良好的实验习惯。 在进行实验之前，首先要了解本次实验的测量原理、实验设计（实验装置）、实验步骤、如何优化实验过程，正确处理数据，如何减小误差等多方面内容。 ①实验目的：学会使用停表和刻度尺正确测量时间、长度（距离）并求出平均速度；学会写简单的实验报告。   ②实验原理：速度计算公式v＝s/t（不是所以实验都有实验原理） ③实验器材：小车、斜面、停表、刻度尺、木块和金属片（挡板）等 ④实验装置：如图所示 ⑤实验准备：列表，准备记录实验过程中测量的数据（每次实验前要养成这一习惯） 路 程 时 间 平均速度 s1＝      t1＝      v1＝      s2＝      t2＝      v2＝      s3＝      t3＝      v3＝      注意：这个表格与教科书上的有点不同，教科书上称之为“竖表”，此表称之为“横表”，另外，本表增加了后半段s3、t3和v3的测量，使我们真正理解平均速度的意义。 ⑥实验过程：（也叫操作步骤、实验步骤，有些实验的实验步骤有一定的要求和顺序） a．检查实验器材是否完好无损。（刻度尺是否磨损、秒表是否会转动等） b．按教科书28页图 1.4-2组装器材。 c．把小车放在斜面顶端，用刻度尺测出小车运动到斜面底端要通过的路程s1，填入表格。 d．用停表测量小车通过路程s1的时间t1，填入表格。 e．根据测得s1和t1利用公式v＝s/t算出小车通过全程的平均速度v1。 f．将小车放在斜面顶端，测出小车到斜面中部的距离s2，填入表格。 g．用停表测量小车通过路程s2的时间t2，填入表格。 h．根据测得s2和t2利用公式v＝s/t算出小车通过前半程的平均速度v2。     i．同样算出小车通过后半程的路程s3和时间t3，填入表格，再利用公式v＝s/t算出小车通过后半程的平均速度v2。（相同的实验步骤，我们可以合并处理） ⑦实验结论：小车沿斜面下滑的速度变化情况是：               。 ⑧问题讨论： a．你的数据和其他同学相同吗？为什么？ b．如何得出小车在整段路程中后半段的平均速度？请将结果填入表格。 c．实验中你还有什么发现或疑问？ 以上就是一份比较完整的一篇“实验报告”，希望同学们养成书写实验报告的习惯，这样不但能顺利地进行实验，还能了解实验目的，掌握实验步骤，理解物理规律（物理知识），防止为实验而实验的被动学习。 为了帮助同学们理解并掌握这一实验，也为以后的实验打下坚实的基础，我们进一步对此实验进行如下探讨。 1．为什么要设计成如图1.4-2的装置？ 有人会说，这么简单的问题也值得讨论，其实，好多同学从开始对物理的满腔热情到最后感到难以理解，就是对每一个看似简单的问题，没有真正地去弄清搞懂，不是有这样一句话：差生是一个个问题的积累而形成的。 本实验是测量小车的平均速度，因此，实验操作中一是要让小车动起来；二是运动的速度要不断地发生变化，而小车在斜面上就能出现这样的运动情况，满足实验操作的要求。 2．实验对斜面的倾角有什么要求？ 通过实验我们可以发现，倾角过小，小车在斜面上不会运动；倾角过大，小车运动过快，速度不容易测量，所以，实验时应先调整斜面的倾角，保证实验能够顺利进行再进行测量。一次测量时不能再调整倾角的大小，再一次测量时才可以调整倾角的大小。     3．为什么要选取这样的实验器材？ 其实，选取实验器材的目的就是保证实验能够顺利进行，也就是器材在本次实验中的作用。 因为我们要测量平均速度，根据公式v＝s/t可知，必须测量路程和时间，因此，需要刻度尺和秒表，上一个问题我们说了，要获得小车变化的速度，必须有小车和斜面，同时要保证实验的顺利进行，必须调整斜面倾角的大小，所以，斜面就不能是固定的，因此，用支撑长木板组装，可以用木块（后面的实验中会不断地使用到木块，但作用不同）进行调整木板形成的斜面倾角的大小，最后的金属片（或称之为挡板、金属挡板）的作用是便于记录小车运动到终点的时间，此时我们凭肉眼观察会出现较大的误差，但小车撞击到金属片发出的声音方便我们计时，从而使计时更准确。 4．这个实验是否可以改进？ 答案是肯定的，如有的装置把刻度刻在木板的边缘，直接读出小车运动的路程，减少使用刻度尺时的不方便和易出现的错误，如图所示。 有的把木板改成可调节的圆弧，方便斜面倾角的大小的调整，如图所示。 装置的改变，只是为了操作方便，减小误差，但它们在实验中的作用是不能改变的。 题外话：上节我们说过，列表是物理实验的一种方法，而且列表法还是图像法的基础，由于中考是学完初中物理后的升学考试，考查的比较全面，同时考查同学们的知识或者能力的迁移，把图像和速度的知识结合命题，现在有些教师或者教辅的编写人员不研究教科书和同学们的知识储备，把有关速度图像的题目编入教辅资料中，使同学们感到无从下手，这里告诉同学们，遇到这样的问题，先忽略不看，避免消耗不必要的时间和精力。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$