1.4 速度的测量 导学案 2025--2026学年人教版（2024）八年级物理上册

1.4 速度的测量 导学案 一、学习目标（简写版） 1. 理解速度测量的原理，掌握根据公式间接测量速度的方法。 1. 学会正确使用刻度尺、停表等工具测量路程和时间，并能规范完成速度测量实验操作。 1. 掌握实验数据记录与处理方法，能分析实验误差产生的原因及减小误差的措施。 二、学习重难点 重点 1. 速度测量的实验原理及实验步骤。 1. 刻度尺、停表的正确使用与数据准确读取。 1. 实验数据的记录、处理及实验误差分析。 难点 1. 在实际测量中，准确测量路程和时间，避免测量误差。 1. 分析实验过程中误差产生的原因，并提出合理的减小误差措施。 1. 理解多次测量求平均值减小误差的方法在速度测量实验中的应用。 三、知识点自主预习填空 1. 速度测量的原理：速度测量的原理是______，其中v表示______，s表示______，t表示______ 。要测量物体运动的速度，需要测量的物理量是______和______。 1. 测量工具：测量路程通常使用______；测量时间一般使用______。在测量时，要先观察测量工具的______、______和______ 。 1. 实验步骤： 0. 用______测量出物体运动的路程s。 0. 用______测量出物体通过这段路程所用的时间t。 0. 根据公式______计算出物体运动的速度v。 12. 数据记录与处理：将测量得到的路程和时间数据记录在______中，为减小误差，可进行多次测量，取______作为测量结果。 13. 误差分析：实验中产生误差的原因可能有______、______、______等。减小误差的方法有______、______等。 四、知识点讲解与要点剖析 （一）速度测量的原理 1. 核心知识 速度测量的原理是公式，该公式表明速度等于物体运动的路程与通过这段路程所用时间的比值 。在实际测量中，通过测量物体运动的路程s和对应的时间t，再代入公式计算，就能得出物体运动的速度v 。例如，要测量一辆小车在水平轨道上运动的速度，就需要测量小车运动的起始点到终点的距离作为路程s，以及小车从起始点到终点所用的时间t 。 1. 常考易错点 0. 对公式中各物理量的含义理解不清晰，导致在实际测量中选错测量对象或测量方法错误。 0. 忽略公式应用的前提条件，如物体必须做直线运动，否则不能直接用该公式计算速度。 经典例题 在测量物体运动速度的实验中，其原理是（ ） A. s = vt B. C. D. 以上都不对 解析：测量速度的实验是通过测量路程s和时间t，再根据公式计算速度，所以原理是。答案选 C。 （二）测量工具及使用 1. 核心知识 0. 刻度尺：用于测量路程，使用前要观察其零刻度线是否磨损、量程（测量范围）和分度值（相邻两刻度线之间的长度） 。测量时，应将刻度尺有刻度的一边与被测物体紧密贴合且平行，若零刻度线磨损，可选择其他清晰刻度线作为起点，读数时视线要正对刻度线，且要估读到分度值的下一位。 0. 停表：在实验室和体育比赛中常用停表测量时间，使用前要检查指针是否归零，了解分针和秒针的量程和分度值。测量时，按动启动按钮开始计时，按动停止按钮停止计时，读数时先读取分针示数，再读取秒针示数，两者相加即为测量的时间 。 17. 常考易错点 0. 使用刻度尺测量路程时，没有将刻度尺与被测物体平行放置，或者读数时视线没有垂直于刻度线，导致测量结果不准确。 0. 停表使用过程中，没有正确区分分针和秒针的量程和分度值，或者在按动按钮时操作不当，造成计时错误。 经典例题 用刻度尺测量物体长度时，下列做法不正确的是（ ） A. 测量时，刻度尺要放正，不能歪斜 B. 读数时，视线要与刻度尺尺面垂直 C. 要估读到分度值的下一位 D. 多次测量取平均值时，要去掉测量值中的错误数据 解析：A、B、C 选项都是刻度尺正确的使用方法；D 选项是关于数据处理的内容，不属于测量时的操作要求。本题问的是测量时的做法，答案选 D。 （三）速度测量实验步骤 1. 核心知识 0. 确定测量对象和测量路径：明确要测量速度的物体，并规划好物体运动的路径，确定起始点和终点，以便测量路程。 0. 测量路程：使用刻度尺从起始点到终点准确测量物体运动的路程s，并记录数据。 0. 测量时间：在物体从起始点出发的同时，按下停表开始计时，当物体到达终点时，再次按下停表停止计时，记录所用的时间t。 0. 计算速度：将测量得到的路程s和时间t代入公式，计算出物体运动的速度v 。 常考易错点 0. 在确定测量路径时，没有考虑物体运动的实际情况，导致测量的路程不准确，例如测量曲线运动的路程时不能直接用刻度尺测量。 0. 测量时间时，启动和停止停表的时机不准确，与物体运动的起始和终点不同步，从而产生较大的时间测量误差。 经典例题 在测量小车在斜面上运动速度的实验中，下列操作正确的是（ ） A. 先测量时间，再测量路程 B. 小车一出发就按下停表计时，到达终点再按停表停止计时 C. 测量路程时，从斜面顶端量到斜面底端 D. 只测量一次就计算速度 解析：应先测量路程，再测量时间，A 错误；测量时间时，小车一出发就按下停表计时，到达终点再按停表停止计时，B 正确；测量路程时，应测量小车在斜面上实际运动的距离，而不是斜面顶端到斜面底端的距离，C 错误；为减小误差，应多次测量取平均值，D 错误。答案选 B。 （四）数据记录与处理、误差分析 1. 核心知识 0. 数据记录：将测量得到的路程和时间数据及时、准确地记录在预先设计好的表格中，表格应包含实验次数、路程s、时间t、速度v等项目 。 0. 数据处理：为减小测量误差，一般进行多次测量，计算每次测量的速度值，然后取这些速度值的平均值作为最终的测量结果 。计算公式为（其中为各次测量的速度值，n为测量次数）。 0. 误差分析：实验误差产生的原因主要有测量工具的精度限制（如刻度尺的分度值不够小、停表的最小刻度不够精确）、测量方法不完善（如测量路程时的方法不当）、测量者的操作和读数误差（如停表启动和停止时机不准确、读数时的估读偏差）等 。减小误差的方法包括选用更精密的测量工具、改进测量方法、多次测量取平均值等 。 20. 常考易错点 0. 数据记录不规范，如数据没有带单位，或者记录错误。 0. 在计算平均值时，错误地将各次测量的路程和时间分别先求平均值，再计算速度平均值，而不是先计算各次速度，再求速度平均值。 0. 不能准确分析误差产生的原因，或者提出的减小误差措施不合理。 经典例题 在速度测量实验中，多次测量取平均值的目的是（ ） A. 减小测量工具的误差 B. 避免测量错误 C. 减小由于测量者操作和读数产生的误差 D. 消除误差 解析：多次测量取平均值不能减小测量工具本身的误差，A 错误；测量错误是可以避免的，与多次测量取平均值无关，B 错误；多次测量取平均值可以减小由于测量者操作和读数产生的误差，C 正确；误差只能减小，不能消除，D 错误。答案选 C。 五、效果检测（判断正误） 1. 速度测量的原理是，只要测量出路程和时间，就能准确计算出速度。（ ） 1. 使用停表测量时间时，不需要观察停表的量程和分度值。（ ） 1. 在测量物体运动速度的实验中，为了节省时间，可以只测量一次。（ ） 1. 实验中产生的误差是由于测量错误导致的，可以通过正确操作完全避免。（ ） 1. 选用更精密的测量工具可以减小实验误差。（ ） 六、归纳总结 1. 速度测量的核心原理是公式，通过测量路程s和时间t，代入公式计算速度v 。 1. 测量路程常用刻度尺，测量时间常用停表，使用前要观察测量工具的零刻度线、量程和分度值，测量时要规范操作，保证测量数据准确。 1. 速度测量实验包括确定测量对象和路径、测量路程、测量时间、计算速度等步骤，每一步都要严谨操作，避免误差产生。 1. 实验数据要规范记录在表格中，为减小误差，应多次测量取平均值。同时要能准确分析误差产生的原因，如测量工具精度、测量方法、测量者操作等，并采取合理的减小误差措施，如选用精密工具、改进方法等。 7、 课后作业 一、实验题 1．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。 2．如图所示，小明进行“测量小球运动的速度”的实验。小球在水平桌面上做直线运动，图中圆圈内显示了小球位于A、B、C、D四个位置的时刻（数字分别表示“时：分：秒”）。 (1)分别测出小球通过的路程： cm，，； (2)小球通过AB段的路程所用的时间tAB= s，通过AB段的平均速度vAB= cm/s； (3)由图中的实验数据可知，小球从A到D的运动过程中做 （选填“减速”、“匀速”或“加速”）运动。 3．小明在“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： (1)该实验需要的测量工具 、 。 (2)实验中小车所放的斜面坡度要尽量小些，理由是 。 (3)实验前必须学会熟练使用电子表，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 （填“大”或“小”）。 4．受到儿童滑梯的启发，小民想要设计一个安装在楼房上的消防逃生滑梯模型。为了了解人从滑梯上下滑时速度的变化，小民利用小车、斜面、挡板等器材组装了如图所示的装置并设计实验方案：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点的路程和时间，即可测出不同阶段的平均速度，从而判断物体从斜面下滑时速度的变化情况。 (1)除了图中所给的器材之外，还需要的测量工具是 。 (2)在实验中，由于小车的运动时间较短，不便于计时，可以通过使斜面的倾斜程度变 （选填“大”或“小”）的方式改变小车的运动时间，达到便于测量时间的目的。 (3)如果测得小车从A滑到C的时间，tAC=6s，小车从A 滑到B的时间tAB=4s，根据数据可知：物体沿斜面下滑时做 （选填“匀速” “加速”或“减速”）直线运动。 5．如图是“测量物体运动的平均速度”实验装置。 (1)该实验测小车平均速度的实验原理是 (2)实验中使用的斜面的坡度较 （选填“大”或“小”）。其目的是   （选填“缩短”或“增长”）测量时间，以减小测量时间的误差： (3)由实验可得：小车在下滑过程中速度越来越快。是做 （选填“匀速” 或“变速”）运动。 6．为了研究轻重不同的物体在真空中的下落快慢，科学家曾做过下面的实验。将体积相同的金、铅、木三个实心小球，分别放入三种密度不同的介质中，再同时释放后，观察比较三个小球下落快慢的差异。实验现象如图所示。 (1)实验中使三个小球从 由静止同时释放，比较它们在同种介质中下落到相同位置时所需的 从而比较小球下落的快慢。 (2)上述实验中，三个小球下落快慢的差异由小到大的介质依次是 (3)已知三种介质的密度大小关系是：介质1>介质2>介质3，进一步推理可得：当三个小球在真空中时，下落快慢的差异将 （真空中介质的密度为0） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 八、答案与解析 （一）自主预习填空答案 1. ；速度；路程；时间；路程；时间 1. 刻度尺；停表；零刻度线；量程；分度值 1. 刻度尺；停表； 1. 表格；平均值 1. 测量工具精度限制；测量方法不完善；测量者操作和读数误差；选用更精密的测量工具；多次测量取平均值 （二）效果检测答案及解析 1. ×。虽然测量出路程和时间，但由于存在测量误差，计算出的速度不一定准确。 1. ×。使用停表测量时间时，需要观察停表的量程和分度值，以便准确读数。 1. ×。只测量一次无法减小误差，为了减小误差，应多次测量。 1. ×。误差不是测量错误，误差不可避免，只能减小，而错误可以通过正确操作避免。 1. √。选用更精密的测量工具可以减小由于测量工具精度不足产生的误差。 （3） 课后作业答案及解析 1． 变速 小于 刻度尺 4 【详解】（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： 2．(1)42.40 (2) 1 42.40 (3)减速 【详解】（1）由图可知，刻度线的分度值为1mm，则。 （2）[1]小球通过AB段的路程所用的时间。 [2]通过AB段的平均速度 （3）小球通过BC段的路程所用的时间 通过BC段的平均速度 小球通过CD段的路程所用的时间 通过CD段的平均速度 计算可知，小球从A到D的运动过程中做减速运动。 3．(1) 刻度尺 秒表 (2)便于测量时间 (3)大 【详解】（1）[1][2]由原理公式可知，实验需要测量长度和时间，因此需要用到秒表来测量时间，需要用到刻度尺测量路程。 （2）实验中斜面坡度越小，小车速度变化越慢，小车运动时间越长，越方便时间的测量，所以为了方便计时，应使斜面的坡度小些。 （3）如果让小车过了A点才开始计时，则测量时间变小，由知道，所测AC段的平均速度会偏大。 4．(1)停表 (2)小 (3)加速 【详解】（1）实验中要测量运动的时间，因此还需要的测量工具是停表。 （2）在实验中，由于小车的运动时间较短，不好测量小车运动的时间，可以通过使斜面的倾斜程度变小的方式减小小车的速度，从而增长小车运动时间，减小测量时间的误差。 （3）小车从A滑到C的时间，tAC=6s，小车从A 滑到B的时间tAB=4s，则小测从B点到C点的时间为tBC=2s，相同的路程所用的时间越短，速度越大，所以物体沿斜面下滑时做加速直线运动。 5．(1) (2) 小 增长 (3)变速 【详解】（1）平均速度等于总路程除以总时间，该实验所依据的原理是。 （2）[1][2]实验时应使斜面的坡度较小，小车运动的速度较慢，所用时间较长，增长测量时间，便于准确测量小车运动的时间。 （3）匀速运动，速度大小不变，变速运动，速度改变，由实验可得：小车在下滑过程中速度越来越快，是做变速运动。 6．(1) 相同高度 时 间 (2)介质3、介质2、介质1 (3)变为0 【详解】（1）[1][2] 通过比较三个实心小球在同种介质的同一高度由静止同时释放下落到相同位置时所需的时间，从而可以比较小球下落的快慢。 （2）三个小球在不同介质中的同一高度开始下落，当小球下落时，比较小球之间相对距离的大小，即可比较出小球在不同介质中下落快慢的差异；介质1中小球之间距离最大，说明小球下落快慢的差异最大；介质3中小球之间距离最小，说明小球下落快慢的差异最小。因此三个小球下落快慢的差异由小到大的介质依次是介质3、介质2、介质1。 （3）比较介质1、介质2、介质3发现，三种介质密度大小关系为介质1>介质2>介质3，则介质的密度越小，小球下落快慢的差异越小，当介质不存在，即为真空时，小球下落快慢的差异将消失，即为零。 $$