第一章 第4节 速度的测量（讲解课件）-【优翼·学练优】2025-2026学年八年级物理上册同步备课（人教版2024）

第一章 机械运动 速度的测量 第4节 思考：从最高点下来这一段距离，过山车会做什么运动呢？ 你能从生活中找到哪些例子支撑你的观点呢？ 观察与思考 衔接：过山车大家坐过吗？（有的话可以问坐过的同学，问他从最高点即将下来那会是什么心情，下来之后，速度是怎样的？）现在假设在最高点有一辆过山车，接下来它会从最高点往下行驶，那么它将是越来越快呢还是越来越慢，还是速度不变呢？（大家可以拿桌上的小车模拟一下）…… 口说无凭，我们研究物理要使用科学的方法去得出结论，接下来我们就通过测量平均速度的方法来研究一下小车从斜面滑下是否做加速运动。 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： 速度的测量 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？ 速度的测量 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。 速度的测量 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？ 速度的测量 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。 速度的测量 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） 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； 速度的测量 (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 速度的测量 扩展性实验：用传感器测速度 速度的测量 超声波测距 超声波测距的原理图 速度的测量 速度的测量 课堂小结 用传感器测量物体运动的速度 超声波测距 测量小车运动的速度 实验原理 实验过程 数据记录和分析 实验结论和注意事项 1.（模拟·武汉）如图，在“ 测平均速度”的实验中， 让小车从斜面的A点由静止开始下滑，测出小车到达B点的时间为1.6s，则下列说法中正确的是( ) A.选择较小坡度的斜面，是为了便于测量小车运动的距离 B.AC段的长度应记为80 cm C.小车在AB段的平均速度为25 m/s D.如果在某次测量中小车过了B点 才停止计时，测得AB段的平均速度vAB 会偏小 D 课堂练习 2. 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 C 课堂练习 3.小王同学骑自行车经过不同路段有不同的速度。根据如图中给出的路程一时间图像(s-t图像) 信息可知:在A、B、 C三段中速度最大的是_______(选填A、B或C) ，全程的平均速度约为_______m/s。 8 A 课堂练习 4.如图1，测平均速度时，测得小车从斜面的顶端A处由静止开始滑到B处所用时间为t，小车长为s1，斜面长为s2。 （1）小车从A到B的平均速度的数学表达式为 （用题中字母来表示）； （2）若小车还没放开之前就已开始计时， 则测得的平均速度跟真实值相比偏______； （3）图2中能够准确反应 小车运动情况的是________。 小 C 图1 图2 课堂练习 $null今天为大家示范的实验室，借助传感器，用计算机测速度。通过学习我们知道了如何使用电火花打点计时器测算速度。我们选取点击清晰的一段，以此为起点A往后数出五个点到B。我们能够算出德ta t等于0.02秒乘以5等于0.1秒。我们用刻度尺测量出的ta x为5点四五厘米及0.05四五米，小车在该段距离运动的平均速度等于delta x除以delta t等于0.5四五米每秒。那么还有其他测速度的方法吗？本次实验我们将通过以下两个环节来进行。一了解运动传感器的工作原理。2、借助传感器用计算机绘制小车的VT图像。在实验中，我们需要用到以下实验器材，运动传感器、轨道小车、计算机。运动传感器向背侧的运动物体发出超声波脉冲，脉冲反射后被运动传感器接收。根据发射与接收超声波脉冲的时间差和空气中的声速，可以得到运动传感器与运动物体间的距离。经过短暂的时间的塔T运动传感器进行第二次测量。运动物体前后两次位置差，即运动物体的位移的塔X桑德塔T很短时算出的速度就可以当做此时物体运动的瞬时速度。运动传感器将每次数据传输到计算机中生成图像。我们将运动传感器和小车固定在轨道末端。打开传感器开关。将模式调至速度模式调整，激光对准小车。打开测速软件，选择速度模式。点击采集，开始测量，释放小车。采集数据。在该实验中，我们借助传感器，用计算机测速度。可以看到，T为0.1秒时，小车的顺时速度为0.05米每秒。T为0.2秒时，小车的顺时速度为0点一二米每秒。T为0.4秒时，小车的顺时速度为0.3米每秒。T为0.8秒时，小车的顺时速度为0.48米每秒。当T为1.18秒时，小车运动最快，此时的瞬时速度为0.62米每秒。随后小车接触弹簧开始减速。当T为1.65秒时，小车的顺时速度下降为零，停止运动。由实验可知，我们可以借助传感器，用计算机测量物体的瞬时速度，即物体运动过程中速度的变化。