1.4 速度的测量（课件，教材配套版）物理新教材人教版八年级上册

该初中物理课件聚焦“速度的测量”核心知识点，以区间测速原理导入，通过公式v=s/t连接生活实例与物理概念，再引导学生进行斜面小车实验（测全程、上半段速度），构建从理论到实践的学习支架，帮助学生掌握平均速度测量方法。 其亮点在于以科学探究为核心，结合实验操作（如分步测量路程与时间、数据记录分析）和生活应用（超声波测距、倒车雷达），培养科学思维（模型建构、质疑创新，如“想想议议”中对测量方法的讨论）与物理观念（运动观念）。通过示意图辅助理解，学生能提升实验能力和应用意识，教师可借助练习与拓展内容丰富教学，提高课堂效率。

第4节 速度的测量 第一章 机械运动 · 人教版八年级上册 同学们好！今天我们学习第一章机械运动的第四节——速度的测量。前面我们已经学习了速度的概念和公式，今天我们将动手实际测量速度，看看生活中那些测速设备是怎么工作的。 要点：① 课题导入 ② 章节定位 时长：1 分钟 问题：区间测速是如何测算平均速度的？ 公路上速度监测设备采用区间测速方法 在两个监测点之间测算车辆的平均速度，判断是否超速 v = s / t 需要测量路程 s 和时间 t 两个物理量 在公路一段固定距离的路段两端分别放置一个摄像头 当车辆经过这两个摄像头时，都会被拍照 系统根据两张照片的拍摄时刻算出车辆通过这段距离的时间 从而算出车辆的平均速度——这就是区间测速的原理 图1.4-1 区间测速 第一章 机械运动 · 第4节 速度的测量 2 / 10 [过渡] 大家在公路上可能见过测速摄像头，其中一种叫"区间测速"。它是怎么测算平均速度的呢？ 区间测速的原理其实很简单：在一段固定距离的路段两端各放一个摄像头，记录车辆经过的时间。因为距离固定、时间可测，所以用公式 v = s / t 就能算出平均速度。大家想一想，这个方法和我们前面学过的测速思路是不是一样的？[停顿] 要点：① 区间测速原理 ② 核心公式 v = s / t ③ 需要测量路程和时间两个物理量 时长：3 分钟 实验：测量小车运动的速度 — 实验思路 刻度尺 测量小车运动的路程 s 秒表 测量小车通过这段路程所用的时间 t v = s / t 算出小车在这段时间内运动的平均速度 我们可以将长木板的一端用木块垫起，搭建一个斜面，使它保持很小的坡度。 图1.4-2 测量小车速度的实验装置 第一章 机械运动 · 第4节 速度的测量 3 / 10 [过渡] 了解了区间测速的原理，现在我们自己也来动手测一个速度。我们要测量的是小车沿斜面下滑的平均速度。 实验思路很清晰：用刻度尺量路程，用秒表测时间，再用公式计算。注意，我们要搭建一个坡度很小的斜面，为什么坡度不能太大呢？[互动] 大家思考一下。因为坡度太大，小车滑得太快，不利于准确计时。 要点：① 刻度尺测路程 s ② 秒表测时间 t ③ 斜面坡度要小 时长：3 分钟 实验过程 — 测全程平均速度 1 放置小车与金属片，测量路程 把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程 s₁ 2 测量小车滑行时间 用秒表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间 t₁ 3 计算全程平均速度 根据测得的 s₁、t₁，利用公式计算全程平均速度： v₁ = s₁ / t₁ 第一章 机械运动 · 第4节 速度的测量 4 / 10 [过渡] 下面我们按照三个步骤来测量小车通过斜面全程的平均速度。 第一步，把小车放在顶端，金属片放在底端，用刻度尺量出全程路程 s₁。第二步，用秒表测量小车从顶端滑下到撞击金属片的时间 t₁。第三步，用公式 v₁ = s₁ / t₁ 算出全程平均速度。注意释放小车时不要用力推，让它自然下滑。[停顿] 要点：① 放置小车和金属片 ② 用秒表计时 ③ v₁ = s₁ / t₁ 时长：4 分钟 实验过程 — 测上半段平均速度 4 移动金属片，测量距离 s₂ 将金属片移至斜面的中部， 测出小车从斜面顶端到金属片 的距离 s₂ 5 测量上半段时间，计算 v₂ 测出小车从斜面顶端滑过上半段 路程 s₂ 所用的时间 t₂， 算出小车通过上半段路程 s₂ 的 平均速度 v₂ v₂ = s₂ / t₂ 实验数据记录表 全程 上半段 路程 s₁ = s₂ = 运动时间 t₁ = t₂ = 平均速度 v₁ = v₂ = 将实验中的相关数据填入右表中 第一章 机械运动 · 第4节 速度的测量 5 / 10 [过渡] 全程速度测完了，那上半段的速度呢？我们继续操作。 第四步，把金属片移到斜面中部，量出上半段距离 s₂。第五步，再测一次时间 t₂，用 v₂ = s₂ / t₂ 算出上半段平均速度。大家把数据填入表格中，待会儿我们比较 v₁ 和 v₂ 有什么不同。[互动] 你们觉得 v₁ 和 v₂ 会一样吗？ 要点：① 移动金属片到中部 ② v₂ = s₂ / t₂ ③ 填写数据记录表 时长：4 分钟 想想议议 ? 某同学想测出小车在下半段路程的平均速度， 提出可以把小车从斜面的中部开始释放，进行测量。 这样测得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。 第一章 机械运动 · 第4节 速度的测量 6 / 10 [过渡] 做完实验，我们来讨论一个有趣的问题。 有同学提出：要测下半段的平均速度，干脆把小车从斜面中部开始释放就行了。这样测出来的速度，和上面实验中小车在下半段路程的平均速度一样吗？[停顿] 提示大家想想：从顶端释放和从中部释放，小车到达中部的速度一样吗？不一样的话，测出来的平均速度自然也不同。[互动] 请同学们讨论一下原因。 要点：① 对比两种测量方法 ② 初始条件不同导致结果不同 ③ 小车从中部开始速度为零，但实际到达中部时已有速度 时长：5 分钟 拓展实验 — 用传感器测量物体运动的速度 图1.4-3 利用传感器测量物体运动的速度 A为可在斜面上自由移动的小车 B为固定在斜面一端的传感器 传感器利用超声波测出在不同时刻 小车与它的距离 计算机根据时间算出运动的小车 在不同位置时的速度 将传感器放置在合适的位置， 实验者面对传感器前后行走， 在计算机屏幕上观察行走的速度 第一章 机械运动 · 第4节 速度的测量 7 / 10 [过渡] 刚才我们用手工方法测速度，现在介绍一种更先进的方法——用传感器测量。 如图所示，A 是可以在斜面上自由移动的小车，B 是固定在斜面一端的传感器。传感器利用超声波可以测出不同时刻小车与它的距离，计算机再根据这些数据算出小车的速度。如果把传感器放在合适位置，你对着它前后走，电脑屏幕上就能实时显示你的行走速度，非常直观。 要点：① 传感器利用超声波测距 ② 计算机实时计算速度 ③ 可用于人体运动测量 时长：3 分钟 科学世界 — 超声波测距 超声波在空气中的传播速度约为340 m/s 特点： 指向性好 反射能力强 能量集中 应用领域： 距离测量、汽车倒车防撞、智能机器人等 测距原理： 发射器发射超声波 → 遇到被测物被反射→ 接收器收到反射波停止计时 根据计时器记录的时间及超声波传播的速度，仪器自动计算出发射点与被测物之间的距离 如果被测物是运动的物体，超声波测量仪还可以测出物体移动的速度 图1.4-4 超声波测距的原理 第一章 机械运动 · 第4节 速度的测量 8 / 10 [过渡] 既然传感器用到了超声波，那我们就来了解一下超声波测距的原理。 超声波在空气中的传播速度约为 340 m/s，它具有指向性好、反射能力强、能量集中的特点。发射器发出超声波的同时开始计时，超声波碰到物体被反射回来，接收器收到反射波就停止计时。有了时间和速度，距离自然就出来了。汽车倒车雷达就是用了这个原理。如果被测物在移动，还可以算出它的移动速度。 要点：① 超声波速度 340 m/s ② 三个特点 ③ 发射→反射→计时→算距离 时长：4 分钟 练习与应用（一） 1 测量平均速度 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？ 用什么测量工具？ 思考需要哪些测量工具 2 小球斜面运动 某同学利用如图装置测量 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，记录小球在 A、B、C三个位置的时刻。 求：AB、BC、AC 各段 v 3 分析速度差异 在用图1.4-2中的装置 测量小车的速度时： 甲同学测得 v₁ 和 v₂ 不同； 甲同学和乙同学 用同一装置测得的 v₂ 也不同。 请写出速度不同的原因 第一章 机械运动 · 第4节 速度的测量 9 / 10 [过渡] 学完了今天的知识，我们来做几道练习题巩固一下。 第一题比较基础：测量滑梯平均速度需要哪些物理量、用什么工具？第二题要用到今天的核心公式，小球从 A 点出发，经过 B、C，分别求 AB、BC、AC 三段的平均速度。第三题是分析题，为什么同一个实验两个人测出来的结果不一样？[互动] 请大家独立思考三分钟。 要点：① 题1：路程和时间，刻度尺和秒表 ② 题2：分段计算 v = s / t ③ 题3：操作误差、小车初始状态不同 时长：6 分钟 练习与应用（二） 4 估测步行速度与路程 已知学校操场的跑道长度为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？ 用字母表示物理量，并写出 v 和 s 的表达式 v = l / t s = v × t' 5 利用里程碑估测速度 有些公路旁每隔1 km 就立着一个里程碑。 1km 2km 3km 请你利用里程碑估测 自行车的速度， 写出你的估测方法。 第一章 机械运动 · 第4节 速度的测量 10 / 10 [过渡] 最后两道题是生活中的应用。 第四题，已知操场跑道长度 l，利用手表估测步行速度 v，再估算家到学校的路程 s。大家要用字母写出 v 和 s 的表达式。第五题更有意思，公路旁每隔 1 km 有一个里程碑，你能用它估测自行车的速度吗？[互动] 这两道题下课完成，下节课我们交流答案。 要点：① 题4：v = l / t，s = v × t' ② 题5：用里程碑记录距离、手表计时 ③ 速度公式的实际应用 时长：4 分钟 $