1 第4节 速度的测量-【教材笔记】2026-2027学年八年级上册物理课前预习笔记（人教版·新教材）

第4节 速度的测量 学习目标 能用刻度尺测出小车运动的路程，能用秒表测量小车通过这段路程所用的时间，能根 据速度公式=氵算出小车在这段时间内运动的速度。 ?)问题 公路上有许多速度监测设备，其中一种测速设备 采用的是区间测速的方法（图1.4-1），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 、·区间测逸的原理为=号 图1.4-1区间测速 度的？ 从公式=三可知，测算平均速度一般需要测量路 程和时间两个物理量。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。系统根据这两张照片的拍摄时刻就能算出车 辆通过这段距离的时间，从而算出车辆的平均速度。这使针面保特很小的坡度 就是区间测速的原理。 的目的是使小车下滑速 请你想一想：应该怎样测量物体的速度？下面我们 度较小，便于准确计时。 但坡度也不能过小，否 来实际测量一个沿斜面下滑的小车的平均速度。 则测出的平均速度大小 会过于接近 > 实验 测量小车运动的速度 实验思路 我们可以用刻度尺测量小车运动的路程、，用秒表测量小车通过这段路程所 用的时问：，依据公式=}，就可以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。实验装置如图1.4-2所示，小车可在这个斜面上运动。 第一章机械运动 23 金属片的作用为防止小车滑落和便于准确测量时间 实验过程 金属片 1.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。 图1.4-2测量小车速度的实验装置 2.用秒表测量小车从斜面项端滑下到撞击金属片的时间t1。 3.根据测得的51、1，利用公式，=算出小车通过斜面全程的平均速度。 4.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$2。 5.测出小车从斜面顶端滑过斜面 路程 S1= S2= 上半段路程s2所用的时间t2,算出小 运动时间 车通过上半段路程s2的平均速度2。 t1= t2= 将实验中的相关数据填入右表中。 平均速度 v1= 2= 本实验注意 1.斜面坡度不可以过小，否则小车做变速运动不明显；城度也不可以过大，否则 小车运动太快，时间太短，不便于测量。 2.测量路程时，不可从斜面顶端量到斜面末端或中点，女须从小车的头量到头， 或从小车的尾量到尾，否则计算有误。 3.金属片要与斜面垂直。 4.准确测定时间是减小实验误差的关健，测量时最好选用秒表。 ®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。想一想：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。 拓展实验 用传感器测量物体运动的速度 物体运动的情况还可以通过另外一种 办法即时测量、显现出来。如图1.4-3所示， 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。传感器利用超声波可 以测出在不同时刻小车与它的距离，然后计 算机再根据时间就可以算出运动的小车在不 图1.4-3利用传感器测量物体运动的速度 同位置时的速度。 如果将传感器放置在合适的位置，实验者面对传感器，前后行走，就可以在计 算机屏幕上观察实验者行走的速度。 24 教材笔记物理八年级上册RJ 科学世界 超声波测距 在日常生活和生产中，我们通常用直尺、卷尺等工具来测量物体的长度。在 工业生产和科学研究中，还会用到其他一些技术来测量距离，如超声波测距等。 超声波在空气中的传播速度约为340m/s,它具有指向性好、反射能力强、能 量集中等特，点，因而经常被用于距离的测量、汽车倒车防撞、智能机器人等领域。 超声波测距的原理如图1.4-4所示。发射器向被测物发射超声波，在发射的同 时开始计时。超声波传播过程中遇到被测物会 发射器 被 被反射，接收器收到反射波就停止计时。根据 计时器记录的时间及超声波传播的速度，仪器 接收卷 物 就能自动计算出发射点与被测物之间的距离。 图1.4-4超声波测距的原理 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。 练习与应用 1.要测量某同学从滑梯顶端滑到底端的平均速度， 00:00.00 00:01.00 需要测量哪些物理量？用什么测量工具？略。 y B 00:02.00 ○ 2.某同学利用如图1.4-5所示的装置测量小球在斜 C 面上运动的速度。让小球从A点由静止开始沿斜 平平平平平 面运动，并记录小球在A、B、C三个位置的时 102030405060708090100em 刻。小球在AB、BC、AC各段运动的平均速度分 别是多少？ 图1.4-5 4B段的手均速度6想=025m=0.25m5 BC段的平均速度Vc= c_0.75m=0.75m/s tac 1s AC段的平均速度AC= sac_1 m=0.5 m/s tAc 2s 3.在用图1.4-2中的装置测量小车的速度时，甲同学测得小车通过斜面全程的速度， 和通过上半段路程的速度，不同；甲同学和乙同学用同一装置测得的v2也不同。请 写出以上两种情况中测得的速度不同的原因。甲同学测得小车通过斜面全程的速 度”，和通过上半段路程的速度，不同的原因是小车在做变速运动；甲同学和乙 同学用同一装置测得的速度，不同的原因是测量时存在误差且误差值不同。 4.已知学校操场的跑道长度为1，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，你能估测你家到学校的路程吗？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。略。 5.有些公路旁每隔1k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。略。 第一章机械运动 25 章后小结 知识的学习、方法的习得、能力的提升是一个不断积累和提高的过程。在 学习过程中应该适时进行小结，及时梳理学到的重要知识、方法及自已的体 会、感悟等，以便更好地理解知识、融会贯通。同学们可以根据内容的不同及 各自的习惯，采用语言归纳、列表或画思维导图等方法进行小结。 无论用什么样的方法总结，都要自己思考、梳理并提炼。为了更好地发挥 同学们的主动性和创造性，此套书只给出前三章的小结样例，后面各章的内 容，请同学们自行小结。 凸章小结示例一 第一章机械运动 知识梳理 ①机械运动 物体位置随时间的变化叫作机械运动。 判断一个物体是运动还是静止，要选取某个物体作为标准，这个作为标准的物体 叫作参照物。参照物可以根据需要来选取。 如果选择的参照物不同，描述同一个物体的运动情况时，结论一般也不同 ②速度 路程与时间之比叫作速度，公式是=。速度是表示物体运动快慢的物理量。 物体沿着直线且速度不变的运动，叫作匀速直线运动。 变速直线运动是速度变化的直线运动。在变速直线运动中，常用平均速度= t 来粗略地描述运动的快慢。 ③速度的测量 测量运动物体的平均速度可以用物体运动的路程除以时间。测量时应根据测量要 求，选择适当的测量工具。例如，用直尺、卷尺等测量长度，用秒表、手表等测量时 间。测量时要注意测量工具测量的范固、分度值等。~+注意测量范围和分度值 26 教材笔记物理八年级上册RJ ④测量误差 ,误差不是酷误。错误可以避免，误差不能 误差指测量值与真实值之间的差别。误差可以减小，但不能完全消除。多次测量 求平均值、选用精密的测量工具、改进测量方法，都可以减小误差。 体会、感悟 ①要想掌握测量的技能，就要亲自动手，这样才能知道测量时要避免错误应注意哪 些问题。例如，用刻度尺测量长度时，刻度尺要正确放置；读数时，视线要正对 刻度线；记录时，不仅要记录数值，还要标注单位。 ②速度是用路程与时间之比定义的，它的物理意义与原来的两个物理量不同。用物 理量之比定义新的物理量是物理学中常用的方法。 ③匀速直线运动是一种最简单的运动，是研究其他复杂机械运动的基础。实际的运 动往往要比匀速直线运动复杂。 复习与提高 1.如何用刻度尺比较准确地测量出一张纸的厚度和一根铜丝的直径？请写出你的方法。 测量一张纸的厚度可以先测出几十张相同纸的厚度L,再除以纸的总张数，即 可得出一张纸的厚度；略。 2.要想测量注射器的活塞直径，你能想出几种方法？请把它们写出来。略 3.篮球场的规格一般为28m×l5m,边界线的宽度为5cm。要想知道自己学校篮球场的 实际尺寸和边界线的宽度是否符合标准，你应该从50m长的卷尺（分度值为1cm)、 1m长的直尺（分度值为1mm)以及三角尺中分别选择哪一个测量工具？说说你的理由。 测量篮球场的实际尺寸应选用卷尺，测量边界线的宽度应选用三角尺；理由略。 4.2019年1月3日，嫦娥四号探测器安全 着陆于月球表面。玉兔二号月球车展开 太阳翼，伸出桅杆，沿着斜梯缓缓下行， 太阳翼 到达月球表面，如图1-1所示。在玉兔 二号月球车下行的过程中，分别以月球 表面、嫦娥四号、太阳翼为参照物，桅 杆是运动的还是静止的？为什么？ 相对于月球表面和常娥四号，桅杆的 位置在变化，所以桅杆是运动的；相 对于太阳翼，桅杆的位置不变，所以 桅杆是静止的。 嫦娥四号 5.观看电视中的百米赛跑时，我们常常 的斜梯 感觉运动员跑得很快，但实际上他们 始终处在屏幕内。我们为什么会认为他 图1-1 们是运动的呢？谈谈你的看法。略。 第一章机械运动 27 6.中国空间站在太空中绕地球运行一圈的时间约为90min, 速度为7.68k/s,相当于多少千米每小时？空间站绕 地球运行一圈通过的路程约为多少千米？ 由题可知，7.68km/s相当于27648km/h 步数 空间站绕地球运行一圈通过的路程 s=t=27648km/h×1.5h=41472km 2243 7.某老师从家步行去学校，用时25min。他手机上的运 步 动应用程序记录的数据如图1-2所示。他的步幅（一 步的距离)约为多少米？他步行的速度是多少？ 走路1.65km 由题可知，他的步幅 1=3-1650m-0.74m 图1-2 n2243 他步行的速度 s_1650m=1.1m/s w二 t25×60s 100 8.图1-3是高速公路上的区间测速提示牌。其中“100” 的含义是什么？在遵守交通规则的前提下，汽车通过 前方进入区间测速 长度8km 该区间的时间不能少于多少分？ 由题图可知，“100”的含义是平均车速不能超过100km/h。 汽车通过该区间的时间不能少于 8 km =0.08h=4.8min 图1-3 v100 km/h 9.某同学自制了一个每秒滴下2滴水的“滴水计时器”。他把滴水计时器固定在玩具 车上，并把玩具车放置在水平木板上，用来测量玩具车运动的速度，如图1-4甲所 示。释放玩具车后，水滴在木板上的位置如图1-4乙所示。如果他要测量玩具车在 A、D间的速度，他还需要知道什么物理量？玩具车在A、D间的速度是多少？ 甲 D 乙 图1-4 如果他要测量玩具车在A、D间的速度，他还需要知道的物理量是A、D间的距离。 玩具车在A、D间的速度)=、=，s t1.58 10.某同学家住在21楼。乘坐电梯回家时，他用手表测出：电梯从1楼一直运行到5 楼用时8s；在5楼时有人出电梯，电梯停了10s；接着电梯一直运行到21楼，又 用时30s。已知每层楼的高度为3m,则电梯从1楼到5楼、从1楼到21楼运行的 平均速度分别是多少？ 电梯从1楼到5楼运行的平均速度是1.5m/s;电梯从1楼到21楼运行的平均 速度是1.25m/s。 28 教材笔记物理八年级上册RJ