1.4 速度的测量 -2024-2025学年物理人教版八年级上册

第一章 机械运动 人教版初中物理八年级上册 第4节速度的测量 CONTENTS 目 录 学习目标 01 课堂导入 02 新知探究 03 课堂练习 04 课堂小结 05 学习目标 PART 01 3 学习目标 1．能用刻度尺和秒表正确地测量物体运动的距离和所用的时间，并根据公式 v= s/t，计算出物体在这段时间内运动的平均速度。 2．了解其他形式的测速方法。 课堂导入 PART 02 5 课堂导入 在生活中，大部分物体都是在做变速运动，因此，我们经常用平均速度来粗略地描述物体运动快慢。 衔接：我们上课前先来观看一段视频。 我们发现现在的一些标准都是源自一些不经意的事情。现在请同学们估计一下，刚才的视频一共播放了多久的时间呢？（各种回答）大家的答案看来都不一样，真实的播放时间是3分25秒，看来不仅对于长度人们感觉是不准确的，对于时间，人们的感觉也是不准确的。时间也需要去测量。 还可以举例：人在做自己喜欢的事的时候，会感觉时间过得快。做不喜欢的事的时候会感觉很慢。 ? 问题 公路上有一种测速设备采用的是区间测速的方法，即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？ 新知探究 PART 03 8 新知探究 生活中大部分物体做的是变速运动。我们知道变速直线运动的快慢可以用平均速度来描述。 那么怎么测量平均速度呢？ 这节课我们学习用秒表和刻度尺测量运动物体的平均速度。 速度的测量 你知道区间测速是如何得出车辆速度的吗？ 计算方法： 衔接：不过在我们的实验室里面，并没有什么测量速度的工具，那么我们该如何得到物体的平均速度呢？ 同学们都坐过车，路边有很多交通指示牌，比如说这个，限速60。但是上面还有个区间测速，那么结合起来就是在这一段路程内你的平均速度不要超过60km/h就不算违章。那你知道这个区间测速是如何计算速度的吗？…… 那么我们是不是也可以用类似的方法测出小车的平均速度呢？ 测量小车运动的速度 测量小车运动的平均速度，得出小车从斜面滑下的运动情况。 实验目的： 猜想： 小车在斜面上做加速运动。 实验原理： 设计实验： 我们可以通过测量什么得出平均速度？分别需要什么工具？ 大家的反应速度有快有慢，如何保证释放小车时同步计时，到达底部时结束计时呢？ 实验器材有哪些，实验装置该如何设计？ 衔接：那么实验该怎么做呢？我们来一步步思考。……（第一问可以复习一下刻度尺和停表的使用方法） 第二问（老师可以直接在斜面上释放一次小车，大家计算时间，询问几组，发现差别较大，得出反应有快有慢），方法：释放小车时喊口令。321放，然后开始计时。斜面底部安放一个金属片。当小车撞到金属片我们停止计时，这会小车到达了底部。 第三问，老师要引导学生安放斜面。坡度不能太大，小车要与斜面平行放置。（坡面不能太大，否则小车速度过大，不易记录时间；也不能太小，速度过小，耗时较长，甚至小车无法运动到终点。） 进行实验： 1.组装好实验装置，将小车放置在斜面顶端。测量出小车即将通过的路程s1。 2.释放小车，测量出小车下滑的时间t1。 3.算出小车全程的平均速度v1。 4.将金属片移到斜面中部，测出小车到达斜面中部的平均速度v2。 注意：提醒学生都多测几次v1、v2（三次）可以询问这是为了什么？（减小误差） 路程（m） 时间（s） 平均速度（m/s） 全程 s1= t1= v1= 前半程 s2= t2= v2= 实验记录： 思考： 1.现在表中的数据可以得出得出小车从斜面滑下的运动情况吗？ 2.如何得到斜面下半程的平均速度呢？ 请小组上台展示自己的结果。学生上台展示自己的结果后，可以顺便问问，“不同小组测得的平均速度为什么不一样？原因有：斜面倾角不同，斜面长度不同等。” 衔接：如果我们要验证小车做加速运动的猜想，我们还需要得到什么数据？ 路程（m） 时间（s） 平均速度（m/s） 全程 s1= t1= v1= 前半程 s2= t2= v2= 后半程 s3= t3= v3= 实验记录： 实验结论： 小车在斜面上做加速运动。 小车做加速直线运动，在不同的路程段，小车的平均速度不同。将平均速度时，必须强调是物体那一端时间内或那一段路程中的平均速度。 其他结论：1.同一物体做变速运动时,它的平均速度是随着各段时间或路程的不同而变化的。 2.如果把变速运动分成几段，各段的平均速度都不一定相等。 3.做变速运动的物体，物体实际的速度有时比平均速度值大，有时比平均速度值小。 评估与交流：交流问题。（例：斜面小的作用，金属片的作用，什么时候容易出现误差等） 平均速度要与对应的路程或时间段相对应，可利用 计算后半段的平均速度。 思考讨论：如何得出小车在整段路程中，后半段的平均速度？ t3=t1-t2 实验结论：小车在斜面上做变速直线运动，在不同的路程上小车平均速度的大小不同，小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。 不相同。因为斜面的坡度、选取路程等不同。 思考讨论： （1）你的数据和其他同学相同吗？为什么？ （2）为什么说到物体的平均速度时，一定要指明是哪段路程上的平均速度？ 不同路段上的平均速度一般不同。 误差分析（实验误差主要来自于时间测量的误差） ①当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时，会导致测量时间偏小，平均速度偏大； ②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时，会导致测量时间偏大，平均速度偏小。 交流与讨论 小华在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验装置。小车从带刻度(分度值为1 cm)的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C 三处时电子停表的示数。 例 (1)该实验是根据公式_______进行速度计算的； (2)为方便计时，斜面的坡度应较____(选填“大”或“小”) (3)请根据图中信息回答：sAB=______cm；tBC=______s；vAB=______m/s；vBC=______m/s； (4)由实验看出， 小车在下滑过程中速度越来越______，做____________运动； (5)如果让小车过了A 点后才开始计时， 则会使所测AC段的平均速度 vAC偏____(选填“大”或“小”)。 40.0 1 0.2 0.5 大 加速直线 大 小 扩展性实验：用传感器测速度 超声波测距 超声波测距的原理图 课堂练习 PART 04 25 课堂练习 1.某汽车沿直线运动时，前半段路程用20m/s速度行驶，后半段路程用30m/s速度行驶，在整个路程中，汽车的平均速度为_______m/s。 24 2.一个物体沿平直路运动，由静止起在10s内加速到20m/s，共运动了80m，该物体在10s内平均速度是（ ）。 A.20m/s B.10m/s C.8m/s D.都不对。 C 3.“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法。摄影在暗室中进行，把照相机固定在地面上，快门是常开的，但是由于没有光照亮物体，底片并不感光。光源是一只闪光灯，它每隔0.02s闪亮一次，闪亮的时间很短，大约只有 s。光源发光时，物体被照亮，底片就记录下这时物体的位置。光源不断闪亮，底片就记录下物体相隔同样时间的不同位置。 观察图中甲、乙两小球的频闪照片，由图可以看出________（选填“甲”或“乙”）做匀速直线运动；图乙从a到d距离由刻度尺量得s=3.8cm，粗略求出从a到d的平均速度为_____ ___m/s。 甲 0.63 4.如图在斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。 （1）图中AB段的路程sAB=____cm，如果测得时间tAB=1.6s，则AB段的平均速度vAB=_____cm/s。 40 25 （2）在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，测得AB段的平均速度vAB会偏_____。 （3）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗？______，理由是：____________________________________ ______________________________________。 小 不正确 所测时间不是运动过程中下半程的时间， 因而算出的速度也不是下半段的平均速度 5.如图是用照相机所拍摄的某小球在水中下落的一张频闪照片。已知水池壁上每块瓷砖的高度为a，闪光灯每隔Δt时间闪亮一次（即拍摄一次）。观察照片，关于小球的运动，以下判断可能的是（ ）。 ①小球从A位置到C位置的运动是匀速运动； ②小球从B位置到D位置的运动是匀速运动； ③小球从A位置到C位置的平均速度为 ； ④小球通过D点时的速度为 。 A.①② B.①③ C.②③ D.②③④ D 课堂小结 PART 04 32 课堂小结 测量小车运动时的平均速度 用刻度尺测出运动路程 用秒表测出运动时间 体会 知道 平均速度在不同时间内或不同路程内大小可能不同 利用物理公式间接测物理量的方法 方法 课程结束 人教版初中物理八年级上册 $$