1.4 速度的测量 ----2024-2025学年人教版物理八年级上学期

实验平均速度的测量。二测上半程的平均速度，把小车放在斜面的顶端，金属片放在斜面的中点，读出小车到金属片的距离是S2用秒表测量出小车从斜面顶端到撞击金属片所用的时间。T2利用平均速度公式求解，得出V半程等于S2除以T2。 所谓的区间测速，就是测试你跑完某一段路的平均车速。当你通过区间测速路段的起点时，龙门架上的设备会拍下一张照片，记录下你的牌照和时间。同样到达终点时，也会有电子眼记录下你车辆的牌照和时间。然后测速系统会用区间测试路段的长度除以你通过该路段所用的时间，从而推算出你的平均车速。 问题 公路上有许多速度监测设备，其中一种测速设备采用的是区间测速方的方法（如图），既通过测算车辆在两个监测点之间的平均速度，判断车辆在该路段是否超速。这种测速设备是如何测算出车辆的平均速度的？ 前方有区间测速，测速长度3.9km，限速60km/h，也就是说这段路程上的平均速度不超过60km/h，汽车做的是变速运动，它是怎样测速的呢？ ？ 1 第一章 机械运动 第4节 速度的测量 人教版 通辽五中-----韩广胜 提出问题： S1 S2 小车沿斜面下滑的速度越来越快（即加速运动） 实验思路和方法 小车沿斜面下滑的速度变化情况是怎样的？ 用秒表测出起点到终点的时间 用刻度尺测出斜面的长度即为运动的路程，如果运动的物体是小车，路程的长=斜面长-车长。 实验装置 测时间 0 31 2 33 4 35 6 37 8 39 41 10 43 12 14 45 16 47 18 49 20 51 22 53 24 26 55 57 28 59 0 1 2 6 7 8 9 10 11 3 4 5 12 13 14 （2）实验原理： （1）实验目的：测量变速运动物体的平均速度 实验——测量小车运动的速度 （3）实验器材：小车、斜面、木块、停表、刻度尺 实验与探究 间接测量v 直接测量s、t 4 S1 S2 金属挡板 （4）设计实验： s3 t3 t2 t1 斜面与水平面之间夹角适当小一点这样便于测量时间，为什么？ 金属挡板的作用： 实验与探究 减小速度，延长时间。 便于测量时间 （5）设计记录表格： 路程（m） 运动时间（s） 平均速度（m/s） S1= t1= v1= S2= t2= v2= S3= t3= v3= 把所有的测量和计算结果都要记录在表格中 1.将斜面一端用木块垫起，保持一定（适当）的坡度。 （用什么器材？测量什么物理量？怎样测？用什么符号表示？并记录表格。） （6）实验步骤： 3.用______测量出小车从斜面顶端滑下到撞击挡板的时间t1。 秒表 实验与探究 4.根据测得的s1和t1，利用公式 算出小车通过斜面全程的平均速度v1。 2.把小车放在斜面顶端，挡板放在斜面的底端，用________ 测出小车将通过的路程s1。 刻度尺 S1 t1 0 31 2 33 4 35 6 37 8 39 41 10 43 12 14 45 16 47 18 49 20 51 22 53 24 26 55 57 28 59 0 1 2 6 7 8 9 10 11 3 4 5 12 13 14 用______测量出小车从斜面顶端滑下到撞击挡板的时间t2。 秒表 实验与探究 根据测得的s2和t2，利用公式 算出小车通过斜面全程的平均速度v2。 5.将挡板移至s1的中点，测出小车从斜面顶点滑过斜面上半段路程s2所用的时间t2，算出小车通过上半段路程的平均速度v2。 S2 t2 0 31 2 33 4 35 6 37 8 39 41 10 43 12 14 45 16 47 18 49 20 51 22 53 24 26 55 57 28 59 0 1 2 6 7 8 9 10 11 3 4 5 12 13 14 2 2 金属挡板 s3 s1 s2 S3= t1 t2 t3 根据以上的实验数据，你能否计算出小车通过下半段路程s3的平均速度v3呢？ S1-S2 t3= t1-t2 实验与探究 6.通过计算下半段路程S3= S1-S2和下半段时间t3=t1-t2算出小车通过下半段路程的平均速度v3。 金属片 进行实验： 实验与探究 金属片 0 10 20 30 40 50 60 cm 小车运动距离为车头（车上任意一固定点即可）运动的距离。 记录：S1=0.6m 实验与探究 金属片 实验时注意观察停表的示数变化。 实验与探究 1.测全程的平均速度 金属片 实验与探究 实验时注意观察停表的示数变化。 金属片 实验与探究 实验时注意观察停表的示数变化。 金属片 实验与探究 实验时注意观察停表的示数变化。 金属片 实验与探究 实验时注意观察停表的示数变化。 金属片 实验与探究 实验时注意观察停表的示数变化。 金属片 实验与探究 实验时注意观察停表的示数变化。 金属片 实验与探究 实验时注意观察停表的示数变化。 金属片 实验与探究 实验时注意观察停表的示数变化。 金属片 实验与探究 实验时注意观察停表的示数变化。 金属片 记录：t=4s 实验与探究 V2= t2= S2= V3= t3= t1- t2= S3=S1-S2= V1= t1=4 S1=0.6 平均速度(m/s) 路 程(m) 运动时间(s) 0.15 记录并计算全程的平均速度 金属片 将金属片移至S1的中点，测出小车从斜面顶点滑过斜面上半段路程S2所用的时间t2,算出小车通过上半段路程的平均速度v2。 实验与探究 2.下面测上半程的平均速度 金属片 实验与探究 金属片 实验与探究 金属片 实验与探究 金属片 实验与探究 金属片 实验与探究 实验时注意观察停表的示数。 金属片 上半段路程：0.3m 实验时注意观察表的示数。 记录：上半段路程：0.3m 实验与探究 金属片 实验与探究 实验时注意观察停表的示数。 金属片 实验与探究 实验时注意观察停表的示数。 金属片 实验与探究 实验时注意观察停表的示数。 金属片 实验与探究 实验时注意观察停表的示数。 金属片 实验与探究 实验时注意观察停表的示数。 金属片 记录：2.5s 实验与探究 V2= t2=2.5 S2=0.3 V3= t3= t1- t2= S3=S1-S2= V1= t1=4 S1=0.6 平均速度(m/s) 路 程(m) 运动时间(s) 0.15 0.12 记录并计算上半程的平均速度 金属挡板 s3 s1 s2 t1 t2 t3 下半段路程S3= S1-S2和下半段时间t3=t1-t2算出小车通过下半段路程的平均速度v3。 算出下半程S3，所用时间t3,并算出V3. V2= t2=2.5 S2=0.3 V3= t3= t1- t2= S3=S1-S2= V1= t1=4 S1=0.6 平均速度(m/s) 路 程(m) 运动时间(s) 0.15 0.12 0.3 1.5 0.2 交流与评估 时间测量误差大 时间短 斜面坡度大 原因： 处理： 斜面坡度变小 时间变长 时间测量误差变小 ➪ ➪ ➪ ➪ 请同学们想一想，在本实验中，路程和时间的测量，谁的测量误差较大呢？ 因为路程是提前设定好的，所以路程的测量误差较小。但小车在斜面上运动的时间太短，才0.7秒，普通人的反应时间都有0.2秒了，所以时间的测量误差较大。 那我们可以用什么方法来减小时间的测量误差呢？ 金属挡板 s1 s2 t1 t2 想想议议 从A点释放，经过C点到B点，测得BC段的平均速度与从C点释放到B点的平均速度不等。因为这是两个不同的运动。 某同学想测出小车在下半程的平均速度，提出了可以把小车从斜面的中部开始释放，进行测量。想一想：这样车子的平均速度与上面的实验中小车在下半段路程的平均速度是否相等？说明原因。 A B C 2.为什么斜面的坡度不能太小也不能太大？ 斜面的坡度过小，小车达不到底部；斜面的坡度过大，记录时间不准确，导致实验误差大。 分析与论证 1.小车从斜面滑下时的速度是如何变化的？ 越来越快 5.实验中什么环节容易出现误差？ 便于测量时间和让小车停止运动。 时间记录与小车开始下滑可能不同步会存在误差；小车撞击金属片时，停止计时可能会存在误差。 4.金属片的作用是什么？ 分析与论证 3.小车从斜面滑下时，一定要做直线运动，否则测量的路程比实际路程要小，影响实验结果。 例.一个物体从静止开始沿一条直线通过一段路程，运动得越来越快，在通过这段路程的最后3m时，用 了2s，则该物体在整段路程中的平均速度可能是( ) A．1.5m/s B．2m/s C．1m/s D．2.5m/s 测量平均速度 原理 方法 器材： 注意事项 测路程：刻度尺 测时间：停表 课堂小结 斜面、小车、刻度尺、停表、金属片 练习与应用 答：分别用刻度尺和秒表测量距离s和时间t. 1.要测量某同学从滑梯顶端滑到底端的平均速度，需要测量哪些物理量？用什么工具？用什么测量工具？ AB=22cm、t1=1s、由 =22cm/1s=22cm/s BC=78cm、t2=1s、由 =78cm/1s=78cm/s AC=100cm、t3=2s、由 =100cm/2s 50cm/s 2.某同学利用如图所示的装置测量小球在斜面上运动的速度。让小球从A点由静止开始沿斜面运动，并记录小球在A、B、C三个位置的时刻。小球在AB、BC、AC 各段运动的平均速度分别是多少？ 练习与应用 3.再利用如图所示装置测量小车的速度时，甲同学车的小车通过斜面全程的速度v1和通过上半路程的速度v2不同；甲同学和乙同学用同一装置测得V2也不同。请写出以上两种情况中测的速度不同的原因。 练习与应用 金属挡板 s1 s2 （1）如图所示的实验小车做加速运动，上半程速度v2最慢，下半程速度最快，全程速度v1居中，所以两速度不同。 t1 t2 （2）误差不同（时间和长度测量都有误差）。 4.已知学校操场的跑道长为L，你能利用手表估测自己正常步行时的速度v吗？根据步行速度v，你能估测你家到学校的路程s吗？解决以上问题需要测量哪些物理量？请你用字母表示，并用它们写出v和s的表达式 结合公式 测量的物理量 测路程 测时间 绕着学校操场走圈（每一圈长度已知）n,同时用手表记下时间t,算得速度v. 如果你步行上学，数出步数即可。 ①用卷尺测出步长为D， ②数出家到学校的步数n, ③家到学校的路程为S=nD 练习与应用 练习与应用 5.有一些公路旁每隔1000米就立着一个里程碑.请你利用里程碑估测自行车的速度，写出你的估测方法. 选取一段路程，记下里程碑数n，则路程S=1000n米。 同时，用手表测出时间，由 算得速度v $$实验平均速度的测量仪测全程的平均速度，将长木板的一端用小木块垫起，形成一个坡度很小的坡面。把小车放在斜面的顶端，金属片放在斜面的低端，得出小车到金属片的距离是S1。用秒表测量出小车从斜面顶端到撞击金属片所用的时间T1利用平均速度公式求解，得出V全程等于S1除以T1。