1.4 测量：物体运动的速度 （举一反三·讲义）物理新教材沪科版八年级全一册

本初中物理讲义聚焦“测量物体运动的平均速度”核心知识点，从速度概念引入，通过斜面小车实验系统梳理测量原理（v=s/t）、实验步骤及误差分析，再拓展光电计时器、位置传感器等测量方案，构建从基础到进阶的学习支架。 资料以运动会赛跑情景导入，激发探究兴趣，实验设计涵盖目的、器材、步骤及交流讨论，培养科学探究能力。结合中考真题及变式训练，强化科学思维，课后作业分层设计，助力学生巩固知识，课中辅助教学实施，课后便于查漏补缺。

1.4 测量：物体运动的速度 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳+2个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 学校将举行运动会。为此，南南正在进行100 m赛跑的赛前训练，一旁观看的同学议论开了：有同学说南南在中间一段路程（约 在 30 ～70 m 内）的速度几乎没变；有同学则认为在这段路程中，南南的速度明显变化了。 如何判断物体运动的速度是否发生变化？ 通过下面实验，相信你能找到解决问题的方法。 【知识点1 测量物体运动的平均速度】知识归纳 【实验目的】测量小车沿斜面运动的平均速度。 【实验器材】 小车、长木板、挡板、木块、刻度尺、秒表。 【实验原理与设计】 测量小车沿斜面运动 的路程和所用时间，根据速度公式（实验原理） ， 可计算小 车运动的平均速度。 实验装置如图所示。 【实验步骤】 1. 将长木板的一端垫高做成斜面，使小车在斜面上释放后能向下运动。 2. 标记小车从斜面上释放时前端的位置，将挡板放置在斜面底端。 3. 用刻度尺测量标记处到挡板的距离s，将测量结果记录到表中。 4. 将小车从标记处由静止开始释放，用秒表测量小车从标记处向下运动 到撞击挡板所用的时间t，将测量结果记录到表格中，重复多次并计算小车通过路程s 的平均速度。 5. 将挡板置于标记处到斜面底端的中部，仍让小车从标记处由静止开始 释放，采用相同的方法测量小车通过上半段路程的平均速度并进行记 【实验结论】分别计算两种情况下，小车沿斜面向下运动的平均速度的平均值，将平均值作为测量结果，写出你的实验结果。 【交流讨论】 1. 分析引起测量误差的主要原因，讨论减小测量误差的方法。 2. 实验时，改变长木板的倾斜程度（未改变木块的位置）对小车的平均速度有哪些影响？ 3. 你怎样通过测量来证实南南在100m赛跑中间某一段路程中，其速度是否明显变化？ 【例1】（2025年四川省南充市中考题）用图甲所示装置测量“小车运动的平均速度”，每次实验小车都从斜面顶端自由释放，金属片可置于斜面的任意位置，用刻度尺测量路程，停表测量时间，图乙是第5次记录的时间。下表是实验中收集的数据。 实验次数 1 2 3 4 5 路程s/cm 20 40 60 80 100 时间t/s 2.0 2.8 3.5 4.0 （1）表格空白处的时间为________s； （2）根据上表数据，可判断小车在斜面下滑的过程中做_________直线运动； （3）利用表格中数据，计算小车在第5次实验的平均速度为________ m/s（保留两位小数）。 【答案】（1）4.4；（2）变速；（3）0.23 【解析】（1）由图乙可知分针在0和1之间，且没有过半格；大盘分度值为0.1s，秒针指在4.4s处，所以表格空白处的时间为4.4s。 （2）分析表格数据可知小车从斜面下滑后，第一个20m所用的时间为2.0s，第二个20m所用的时间为0.8s，第三个20m所用的时间为0.7s，第四个20m所用的时间为0.5s，第五个20m所用的时间为0.4s，则可以得出通过相同的路程，所用的时间越来越短，即小车运动速度越来越快，所以小车在斜面下滑的过程中做变速直线运动。 （3）小车在第5次实验的平均速度为： 【变式1-1】平均速度是描述变速直线运动的快慢，是表示运动物体在某一段时间内或某一段路程内的平均快慢程度的物理量。测量物体平均速度使用的物理仪器有______和______。使用停表测量时间,用刻度尺测量物体运动的路程，用公式______求出物体运动的平均速度。体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程。做物理实验时，要有认真仔细的科学态度，要实事求是测量和记录实验数据，要养成与他人交流合作的精神。 【答案】停表 刻度尺。V=s/t 【解析】平均速度是描述变速直线运动的快慢，是表示运动物体在某一段时间内或某一段路程内的平均快慢程度的物理量。测量物体平均速度使用的物理仪器有停表和刻度尺。使用停表测量时间,用刻度尺测量物体运动的路程，用公式V=s/t求出物体运动的平均速度。 【变式1-2】在如图所示的方法测量平均速度的实验中，所测小车两次运动的平均速度 v1、v2 不一样，你认为可能的原因是什么？请简要列出两条可能的原因。 【答案】见解析 【解析】（1）小车所做运动为变速运动，且下滑过程中速度会越来越快，因此在两次运动中，不同路程段的平均速度一般不同。 （2）对路程与时间的测量存在误差，即使小车做匀速运动，测出的平均速度也可能不同。 【变式1-3】物理实验小组的同学在学习“测量物体运动速度”时，想测量从斜面上滑下的物体在不同阶段时的平均速度，设计了如图所示的实验装置；让小车从带有刻度（分度值为1cm）的斜面顶端由静止滑下，图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间（圆圈里面的数字分别表示“小时∶分∶秒”），则 2 3 4 5 6 7 8 9 10 dm C B A 15∶35∶20 15∶35∶22 15∶35∶23 （1）该实验是根据公式______进行测量的； （2）通过分析图中所给信息可以判断：小车从斜面顶端运动到底端的过程中______（选填“是”或“不是”）做匀速直线运动； （3）小车在AB段运动的路程SAB是______dm；在BC段运动的平均速度vBC是______m/s；在AC段运动的平均速度vAC是______m/s； （4）在实验前必须熟练使用电子表，如果小车到达C点还没有停止计时，则会使所测量的运动时间偏______． 【答案】（1）v＝s/t （2）不是 （3）4.00 0.5 0.3 （4）大 【解析】（1）计算速度的公式是v=s/t； （2）由图知，小车沿直线下滑过程中，AB段距离较短，但所用时间较长；BC段距离较大，所用时间较少，所以小车不是做匀速直线运动； （3）由图示：SAB=100.0cm-60.0cm=40.0cm=4.00dm； SBC=60.00cm-10.00cm=50.00cm，tAC=3s，tBC=1s， BC段的速度vBC=SBC/tBC=50cm/s=0.5m/s； AC段的平均速度vAC=SAC/tAC=30cm/s=0.3m/s； （4） 根据v=s/tv，若小车到达C点后还没有停止计时，这样时间记录偏大，则会导致所测AC段的平均速度VAC偏小． 【知识点2 其他测量平均速度实验方案 】 1. 用光电计时器测量速度 如图所示，当做直线运动的小车刚遮挡第一个光源射出的光线时，光电计时器开始计时；遮挡第二个光源射出的光线时，光电计时器停止计时。从光电计时器中读出小车通过两个光源的时间，再测量两个光源的距离（即小车在该段时间内运动的路程），根据速度公式就可算出小车通过这段路程的平均速度了。 2. 利用位置传感器测距离（测速） （1）实验器材：小车、斜面、位置传感器 （2）实验原理：位置传感器B利用超声波可以测出不同时刻小车A与它的距离，这样计算机就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。 【例2】在如图甲所示的斜面上测量小车运动的平均速度，选定A、B、C三个位置作为测量点，让小车从斜面的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的路程SAB=_______cm，如果测得时间tAB=1.6s，则AB段的平均速度υAB=_______m/s； （2）测量小车到这B点的时间，如果小车没到B点就停止计时，这样计算出AB段的平均速度υAB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，从而计算出小年运动过程中下半程的平均速度。小明认为他的做法是错误的。理由是：________； （4）下列做法中，不能减小时间测量误差的是_______； A.熟练使用电子停表 B.适当减小斜面的倾角 C.适当减小选定位置的间距 D.用更精密的计时设备代替电子停表 （5）小明同学对实验进行了改进，如图乙用传感器测景物体运动的速度，传感器利用超声被可以测出不同时刻小车的速度，这是利用都声波传递_________。屏幕图像如图丙所示，通过图像可以看出小车在斜面上滑下时是________（填“匀速”或“变速”）运动。 【答案】（1）40.0；0.25；（2）偏大；（3）；（4）C；（5）信息；加速 【解析】（1）由图甲可知，刻度尺的分度值为1cm，AB 段的路程： sAB=80.0cm−40.0cm=40.0cm=0.4m 根据，AB段的平均速度： （2）如果小车没到B点就停止计时，会导致测量的时间tAB偏小，由可知，计算出的平均速度υAB会偏大。 （3）测量下半程平均速度时，应基于小车整个运动过程的下半段（B点到C点）的实际速度情况。实际运动中，小车从起点（如A点）加速到B点时已有初速度，因此下半程的平均速度应反映这一初始速度。但若从B点由静止释放小车，初速度为零，小车将加速更慢，导致通过下半程的时间变长，计算出的平均速度比实际值小。 （4）A选项，熟练使用电子停表，能更准确计时，减小误差；B选项，适当减小斜面的倾角，小车运动变慢，便于更准确计时，减小误差；C选项，适当减小选定位置的间距，小车运动时间更短，会增大时间测量误差；D选项，用更精密的计时设备，能提高计时准确性，减小误差。所以选C。 （5）传感器利用超声波传递信息来测小车速度；由图丙可知，小车速度随时间增大而增大，所以是变速运动。 【变式2-1】小明同学用图甲所示的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放，测出小车从A处滑到坡底C处的时间；再次将小车从处静止释放，测出小车从A处滑到中点B处的时间。 (1)通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）全程的平均速度。 (2)小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从 （选填“A”或“B”）处静止释放，并在B处开始计时，在C处停止计时。 (3)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度（如图乙）。屏幕图像如图丙所示，横轴为时间，纵轴为速度，通过图像可以看出小车在斜面上滑下时 （选填“匀速”或“变速”）运动；小车到达坡底时的速度为 。 (4)若小车还没释放之前就已经开始计时，则测得的时间跟真实值相比偏 ，平均速度跟真实值相比偏 。 (5)AC间距离为s1，AB间距离为s2，小车从B到C的平均速度的表达式： （用字母表示）。 【答案】(1)小于 (2)A (3) 变速 0.8 (4) 大 小 (5) 【解析】（1）AC段的时间，AB段的时间，由题知B是AC段的中点，设一半路程为s，则前半程AB段平均速度为 全程AC段的平均速度为 由上述分析可知，小车在前半程的平均速度小于全程的平均速度。 （2）小车通过中点B时的速度不为零，所以小明要想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从A处静止释放，并在B处开始计时，在C处停止计时，不能在B处静止释放。 （3）由丙图像可知，随着时间增加，速度发生变化，可以看出小车在斜面上滑下时是变速运动。 已知小车从A处滑到坡底C处的时间为2.5s，由图可知，当t1=2.5s时，小车的速度为0.8m/s，即小车到达坡底时的速度为0.8m/s。 （4）若小车还没释放之前就已开始计时，所测得的时间会偏大，而路程一定，由可知，测得的平均速度会偏小。 （5）若AC段的时间，AB段的时间，则BC段的时间为 已知AC间距离为s1，AB间距离为s2，则段的路程为 则小车从B到C的平均速度的表达式 【变式2-2】如图是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，分析照片可知：小球从A点到F点共运动了  cm的路程，小球从B点到F点的平均速度为  m/s． 【答案】12.50；0.15． 【解析】（1）由照片可以看出，刻度尺的分度值为1mm，小球在A点的位置坐标为0cm，在F点的位置坐标是12.50cm， 则小球由A到F的路程为S1=12.50cm． （2）小球由B运动到F所用时间t=0.2s×4=0.8s，通过的路程为S2=12.50cm﹣0.50cm=12.00cm， 则它的平均速度为V=S2/t=12.00cm/0.8s=15.0cm/s=0.150m/s． 【变式2-3】（2025年山西省中考题）污水净化处理工艺中，气浮技术是利用气泡吸附悬浮污染物的原理，实现对污水的固液分离。小亮查阅资料得知，气泡在污水中上升速度会影响净化效率。他设计了测量气泡在水中运动速度的实验。 （1）实验思路：用刻度尺测量气泡运动的路程，用________测量气泡运动的时间，依据公式________可算出气泡运动的速度。 实验过程：在一根透明的玻璃管内注满水，两端用橡胶塞密封，竖直放置；用注射器从玻璃管底部注射一个小气泡，当气泡运动到A点开始计时，并用记号笔做标记；每隔2s标记气泡到达的位置，获得实验记录如图所示。 （2）气泡从A点运动到B点的平均速度为________cm/s。 （3）分析实验数据可知：气泡在水中沿直线从A点到B点做_______运动，你判断的理由是________。 【答案】（1）停表；；（2）5；（3）匀速直线；见解析 【解析】（1）实验中，用刻度尺测量路程，用停表测量时间，根据得到气泡运动的速度。 （2）由图可知，AB两点之间的距离是50.0cm，所用的时间为：2s×5=10s 气泡从A点运动到B点的平均速度为： （3）由图可知，气泡在水中沿直线从A点到B点运动时，气泡在相同时间内通过的路程相等，气泡做匀速直线运动。 模块三 课后作业 一、选择题(共2题) 1．小明和同学们用机械停表和刻度尺测量篮球下落的速度，他们用刻度尺测出三楼到地面的距离，然后用机械停表测出篮球在三楼从静止竖直落地的时间。对于该实验有关的操作和分析，错误的是（　　） A．实验时要合理分工，准确记录相关数据 B．选择量程为15m的卷尺测量篮球下落的高度 C．篮球下落的高度和时间均应该多次测量取平均值 D．本实验测出的是篮球下落到地面前一瞬间的速度 【答案】D 【解析】A．实验过程中，同学们要合理分工，准确记录相关数据，尊重实验事实，不可杜撰数据，故A正确，A不符合题意； B．三楼的高度约为10米，可以选择量程为15m的卷尺测量篮球下落的高度，故B正确，B不符合题意； C．实验中为了获得普遍的规律，应多次测量，所以篮球下落的高度和时间均应该多次测量取平均值，故C正确，C不符合题意； D．本实验测出的是篮球下落到地面前的平均速度，故D错误，D符合题意。故选D。 2. 如图所示，小明在“测平均速度”的实验中，使小车从斜面A点静止下滑，经过B点到达C点，图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是（　　） A. 段距离为； B. 段平均速度为； C. 小车从点到点做匀速直线运动； D. 若小车过A点后才开始计时，测出段平均速度将偏大 【答案】D 【解析】A．刻度尺1dm均分10格，则分度值为0.1dm=1cm，段距离为 故A错误； B．段平均速度为，故B错误； C．小车从点到点做加速直线运动，故C错误； D．若小车过A点后才开始计时，测得的时间偏短，由得，测出段平均速度将偏大，故D正确。故选D。 二、探究与实验题(共4题) 3. 以下是某同学“测量小球运动的速度”的实验报告，请你将报告内容补充完整。 实验目的 测量小球运动的速度 实验原理 ___________ 实验器材 小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机 实验步骤 （1）一小球在水平桌面上沿直线运动，下图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹，频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。 （2）分别测出小球通过的路程：_______，，；记录这三段路程所对应的时间：。 （3）分别计算小球通过这三段路程的平均速度。 实验结论 （1）小球在这三段路程的平均速度分别为：________，，_______。 （2）______（选填“>”“<”或“=”），小球在水平桌面上做_______（选填“匀速”或“变速”）运动。 【答案】 实验原理： 实验步骤： 42.40 实验结论：（1）42.40 19.70 （2） > 变速 【解析】实验原理：测量小球运动的速度，实验原理为。 实验步骤：（2）该刻度尺分度值为0.1cm，故SAB读数为42.40cm。 实验结论： （1） （2）从上一问中得出，故小球在水平桌面上做变速运动。 4．小宇和同学一起搭建了如图甲所示的斜面，来测量小球运动的平均速度，小球从A点沿斜面由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程。 （1）该实验的测量原理是　　 。 （2）他们用频闪照相机记录了小球的位置，并测出对应的距离，整理的实验数据如表所示： 阶段 路程s/cm 运动时间t/s 平均速度v/（m•s﹣1） AB 30.00 0.50 0.6 BC 90.00 0.50 1.8 CD 150.00 0.50 分析表中数据可知，CD段小球的平均速度是　　 m/s； （3）实验时小球沿斜面顶端下滑到斜面底端的情景如图甲所示，图乙的图像中能大致反映小球运动情况的是　　 。 （4）为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系，实验小组同学从老师处借来光电测速仪，它能测出小球经过某点的瞬时速度，正确操作后，小组同学再次完成图甲实验并分别测出了小球经过B、C、D点时的瞬时速度分别为vB＝1.2m/s，vC＝2.4m/s，vD＝3.6m/s，假设斜面足够长，根据数据的变化规律，请你推测小球从A处由静止滚下，经过 　　 s到达E点（图中未画出）时的瞬时速度为6m/s。 【答案】（1）v＝；（2）3；（3）D；（4）2.5。 【解析】（1）根据v＝计算平均速度； （2）由表格可得CD段物体运动的距离和时间，由v＝计算CD段的平均速度； （3）根据图甲可知，相等时间内，小球通过的路程越来越长，即小球的速度越来越大； （4）从表格数据可以看出，时间每间隔0.5s，速度增加1.2m/s，即瞬时速度与时间成正比。 【解答】（1）该实验的测量原理是：v＝； （2）由表格数据可知：小球在CD段运动的平均速度： vCD＝＝＝3m/s； （3）根据图甲可知，相等时间内，小球通过的路程越来越长，即小球的速度越来越大，图A小球通过的路程不随时间的变化而变化，故A错误；图B小球通过的路程跟时间成正比，即速度不变，故B错误；图C小球运动的速度不随时间的变化而变化，即速度不变，故C错误；图D小球的速度随时间的增加而增大，故D正确； （4）从（3）可知：小球运动的速度与时间成正比（匀加速运动），且小球1s时的速度为2.4m/s，则经过2.5s小球的速度（经过E点时的速度）为6/s。 5. 在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面的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）实验的原理是_________；还需要的测量工具是___________； （2）本实验中应该选用坡度________（填“较小”或“较大”）的斜面，目的是便于测量____________； （3）图中AB段的路程：sAB=________cm，如果测得时间tAB=1.3s。则AB段的平均速度υAB=________m/s； （4）在测量小车到达B点的时间时，如果小车未到达B点就停止计时，测得AB段的平均速度υAB会________（选填“偏大”或“偏小”）； （5）为了测量小车运动过程中BC段的平均速度，小明让小车从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BC段的平均速度。他的做法正确吗？__________，理由是：小车从A到C的过程中通过B点时的速度_________0（选填“是”或“不是”）； （6）下列图像能够反应小车运动情况的是________（选填序号）。 【答案】（1）；秒表；（2）较小；时间；（3）26.0；0.2；（4）偏大；（5）不正确；不是； （6）D 【解析】（1）本实验需要测量出小车通过的路程和运动的时间，再根据公式求出小车的平均速度，故本实验的原理是，小车运动的时间需要用秒表测量，故还需要的测量工具是秒表。 （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，便于准确测量小车运动的时间。 （3）刻度尺分度值为1cm，则图中AB段的路程为： sAB=90.0cm−64.0cm=26.0cm=0.260m 则AB段的平均速度为： （4）在测量小车到达B点的时间时，如果小车未到达B点就停止计时，测得AB段的时间偏短，根据可知，平均速度υAB会偏大。 （5）小车从A到C的过程中通过B点时的速度不是0，若让小车从B点由静止释放，则所测时间不是运动过程中下半程的时间，小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间，因此他的做法不正确。 （6）小车在斜面上做的是加速直线运动，即速度随时间不断增大。 A.图像中速度随时间不变，说明物体做匀速直线运动，不符合小车的运动情况，故A不符合题意； B.图像中路程不随时间变化，说明物体处于静止状态，不符合小车的运动情况，故B不符合题意； C.图像中路程与时间成正比，说明物体做匀速直线运动，不符合小车的运动情况，故C不符合题意； D.图像中速度随时间均匀增大，说明物体做加速直线运动，符合小车的运动情况，故D符合题意。 故选D。 6．小兮在“测小车平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验装置：小兮让小车从带刻度、分度值为1cm的斜面顶端由静止下滑，图中的时间是小车到达A、B、C三处时电子秒表（单位s）所显示的时间。 (1)实验原理是 。 (2)某次实验的过程如图所示，图中的电子秒表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端的不同时刻，如果小车过了A点才开始计时，则测得上半段的平均速度会 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；小车通过斜面下半段的路程为 cm，下半段的平均速度是 m/s。 (3)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来，位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在A到C不同位置的速度（如图乙）。横轴为时间，纵轴为速度，屏幕图像如图丙所示，通过查阅资料，得知：速度-时间图像与横坐标轴所包围部分（即图中阴影部分）的面积就是小车运动的距离。如图丁是小车A运动的v-t图像（图像的趋势不改变），请通过丁图分析出小车A在0~1s内的平均速度为 m/s。 【答案】(1) (2) 偏大 40.0 0.4 (3)0.1 【解析】（1）用刻度尺测出小车运动的路程，用秒表测出小车运动所用的时间，利用即可算出速度，因此，该实验的原理为。 （2）如果小车过了A点才开始计时，会使测得时间偏小，根据速度可知，测得上半段的平均速度vAB偏大。由图可知，小车下半段通过的路程为sBC=40.0cm=0.400m 小车通过斜面下半段的速度为 （3）图丁中阴影部分的面积为 由题可知，小车A运动的距离 则小车A在0~1s内的平均速度为 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.4 测量：物体运动的速度 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳+2个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 学校将举行运动会。为此，南南正在进行100 m赛跑的赛前训练，一旁观看的同学议论开了：有同学说南南在中间一段路程（约 在 30 ～70 m 内）的速度几乎没变；有同学则认为在这段路程中，南南的速度明显变化了。 如何判断物体运动的速度是否发生变化？ 通过下面实验，相信你能找到解决问题的方法。 【知识点1 测量物体运动的平均速度】知识归纳 【实验目的】测量小车沿斜面运动的平均速度。 【实验器材】 小车、长木板、挡板、木块、刻度尺、秒表。 【实验原理与设计】 测量小车沿斜面运动 的路程和所用时间，根据速度公式（实验原理） ， 可计算小 车运动的平均速度。 实验装置如图所示。 【实验步骤】 1. 将长木板的一端垫高做成斜面，使小车在斜面上释放后能向下运动。 2. 标记小车从斜面上释放时前端的位置，将挡板放置在斜面底端。 3. 用刻度尺测量标记处到挡板的距离s，将测量结果记录到表中。 4. 将小车从标记处由静止开始释放，用秒表测量小车从标记处向下运动 到撞击挡板所用的时间t，将测量结果记录到表格中，重复多次并计算小车通过路程s 的平均速度。 5. 将挡板置于标记处到斜面底端的中部，仍让小车从标记处由静止开始 释放，采用相同的方法测量小车通过上半段路程的平均速度并进行记 【实验结论】分别计算两种情况下，小车沿斜面向下运动的平均速度的平均值，将平均值作为测量结果，写出你的实验结果。 【交流讨论】 1. 分析引起测量误差的主要原因，讨论减小测量误差的方法。 2. 实验时，改变长木板的倾斜程度（未改变木块的位置）对小车的平均速度有哪些影响？ 3. 你怎样通过测量来证实南南在100m赛跑中间某一段路程中，其速度是否明显变化？ 【例1】（2025年四川省南充市中考题）用图甲所示装置测量“小车运动的平均速度”，每次实验小车都从斜面顶端自由释放，金属片可置于斜面的任意位置，用刻度尺测量路程，停表测量时间，图乙是第5次记录的时间。下表是实验中收集的数据。 实验次数 1 2 3 4 5 路程s/cm 20 40 60 80 100 时间t/s 2.0 2.8 3.5 4.0 （1）表格空白处的时间为________s； （2）根据上表数据，可判断小车在斜面下滑的过程中做_________直线运动； （3）利用表格中数据，计算小车在第5次实验的平均速度为________ m/s（保留两位小数）。 【答案】（1）4.4；（2）变速；（3）0.23 【解析】（1）由图乙可知分针在0和1之间，且没有过半格；大盘分度值为0.1s，秒针指在4.4s处，所以表格空白处的时间为4.4s。 （2）分析表格数据可知小车从斜面下滑后，第一个20m所用的时间为2.0s，第二个20m所用的时间为0.8s，第三个20m所用的时间为0.7s，第四个20m所用的时间为0.5s，第五个20m所用的时间为0.4s，则可以得出通过相同的路程，所用的时间越来越短，即小车运动速度越来越快，所以小车在斜面下滑的过程中做变速直线运动。 （3）小车在第5次实验的平均速度为： 【变式1-1】平均速度是描述变速直线运动的快慢，是表示运动物体在某一段时间内或某一段路程内的平均快慢程度的物理量。测量物体平均速度使用的物理仪器有______和______。使用停表测量时间,用刻度尺测量物体运动的路程，用公式______求出物体运动的平均速度。体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程。做物理实验时，要有认真仔细的科学态度，要实事求是测量和记录实验数据，要养成与他人交流合作的精神。 【变式1-2】在如图所示的方法测量平均速度的实验中，所测小车两次运动的平均速度 v1、v2 不一样，你认为可能的原因是什么？请简要列出两条可能的原因。 【变式1-3】物理实验小组的同学在学习“测量物体运动速度”时，想测量从斜面上滑下的物体在不同阶段时的平均速度，设计了如图所示的实验装置；让小车从带有刻度（分度值为1cm）的斜面顶端由静止滑下，图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间（圆圈里面的数字分别表示“小时∶分∶秒”），则 2 3 4 5 6 7 8 9 10 dm C B A 15∶35∶20 15∶35∶22 15∶35∶23 （1）该实验是根据公式______进行测量的； （2）通过分析图中所给信息可以判断：小车从斜面顶端运动到底端的过程中______（选填“是”或“不是”）做匀速直线运动； （3）小车在AB段运动的路程SAB是______dm；在BC段运动的平均速度vBC是______m/s；在AC段运动的平均速度vAC是______m/s； （4）在实验前必须熟练使用电子表，如果小车到达C点还没有停止计时，则会使所测量的运动时间偏______． 【知识点2 其他测量平均速度实验方案 】 1. 用光电计时器测量速度 如图所示，当做直线运动的小车刚遮挡第一个光源射出的光线时，光电计时器开始计时；遮挡第二个光源射出的光线时，光电计时器停止计时。从光电计时器中读出小车通过两个光源的时间，再测量两个光源的距离（即小车在该段时间内运动的路程），根据速度公式就可算出小车通过这段路程的平均速度了。 2. 利用位置传感器测距离（测速） （1）实验器材：小车、斜面、位置传感器 （2）实验原理：位置传感器B利用超声波可以测出不同时刻小车A与它的距离，这样计算机就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。 【例2】在如图甲所示的斜面上测量小车运动的平均速度，选定A、B、C三个位置作为测量点，让小车从斜面的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的路程SAB=_______cm，如果测得时间tAB=1.6s，则AB段的平均速度υAB=_______m/s； （2）测量小车到这B点的时间，如果小车没到B点就停止计时，这样计算出AB段的平均速度υAB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，从而计算出小年运动过程中下半程的平均速度。小明认为他的做法是错误的。理由是：________； （4）下列做法中，不能减小时间测量误差的是_______； A.熟练使用电子停表 B.适当减小斜面的倾角 C.适当减小选定位置的间距 D.用更精密的计时设备代替电子停表 （5）小明同学对实验进行了改进，如图乙用传感器测景物体运动的速度，传感器利用超声被可以测出不同时刻小车的速度，这是利用都声波传递_________。屏幕图像如图丙所示，通过图像可以看出小车在斜面上滑下时是________（填“匀速”或“变速”）运动。 【答案】（1）40.0；0.25；（2）偏大；（3）；（4）C；（5）信息；加速 【解析】（1）由图甲可知，刻度尺的分度值为1cm，AB 段的路程： sAB=80.0cm−40.0cm=40.0cm=0.4m 根据，AB段的平均速度： （2）如果小车没到B点就停止计时，会导致测量的时间tAB偏小，由可知，计算出的平均速度υAB会偏大。 （3）测量下半程平均速度时，应基于小车整个运动过程的下半段（B点到C点）的实际速度情况。实际运动中，小车从起点（如A点）加速到B点时已有初速度，因此下半程的平均速度应反映这一初始速度。但若从B点由静止释放小车，初速度为零，小车将加速更慢，导致通过下半程的时间变长，计算出的平均速度比实际值小。 （4）A选项，熟练使用电子停表，能更准确计时，减小误差；B选项，适当减小斜面的倾角，小车运动变慢，便于更准确计时，减小误差；C选项，适当减小选定位置的间距，小车运动时间更短，会增大时间测量误差；D选项，用更精密的计时设备，能提高计时准确性，减小误差。所以选C。 （5）传感器利用超声波传递信息来测小车速度；由图丙可知，小车速度随时间增大而增大，所以是变速运动。 【变式2-1】小明同学用图甲所示的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶A处静止释放，测出小车从A处滑到坡底C处的时间；再次将小车从处静止释放，测出小车从A处滑到中点B处的时间。 (1)通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）全程的平均速度。 (2)小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从 （选填“A”或“B”）处静止释放，并在B处开始计时，在C处停止计时。 (3)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度（如图乙）。屏幕图像如图丙所示，横轴为时间，纵轴为速度，通过图像可以看出小车在斜面上滑下时 （选填“匀速”或“变速”）运动；小车到达坡底时的速度为 。 (4)若小车还没释放之前就已经开始计时，则测得的时间跟真实值相比偏 ，平均速度跟真实值相比偏 。 (5)AC间距离为s1，AB间距离为s2，小车从B到C的平均速度的表达式： （用字母表示）。 【变式2-2】如图是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，分析照片可知：小球从A点到F点共运动了  cm的路程，小球从B点到F点的平均速度为  m/s． 【变式2-3】（2025年山西省中考题）污水净化处理工艺中，气浮技术是利用气泡吸附悬浮污染物的原理，实现对污水的固液分离。小亮查阅资料得知，气泡在污水中上升速度会影响净化效率。他设计了测量气泡在水中运动速度的实验。 （1）实验思路：用刻度尺测量气泡运动的路程，用________测量气泡运动的时间，依据公式________可算出气泡运动的速度。 实验过程：在一根透明的玻璃管内注满水，两端用橡胶塞密封，竖直放置；用注射器从玻璃管底部注射一个小气泡，当气泡运动到A点开始计时，并用记号笔做标记；每隔2s标记气泡到达的位置，获得实验记录如图所示。 （2）气泡从A点运动到B点的平均速度为________cm/s。 （3）分析实验数据可知：气泡在水中沿直线从A点到B点做_______运动，你判断的理由是________。 模块三 课后作业 一、选择题(共2题) 1．小明和同学们用机械停表和刻度尺测量篮球下落的速度，他们用刻度尺测出三楼到地面的距离，然后用机械停表测出篮球在三楼从静止竖直落地的时间。对于该实验有关的操作和分析，错误的是（　　） A．实验时要合理分工，准确记录相关数据 B．选择量程为15m的卷尺测量篮球下落的高度 C．篮球下落的高度和时间均应该多次测量取平均值 D．本实验测出的是篮球下落到地面前一瞬间的速度 2. 如图所示，小明在“测平均速度”的实验中，使小车从斜面A点静止下滑，经过B点到达C点，图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是（　　） A. 段距离为； B. 段平均速度为； C. 小车从点到点做匀速直线运动； D. 若小车过A点后才开始计时，测出段平均速度将偏大 二、探究与实验题(共4题) 3. 以下是某同学“测量小球运动的速度”的实验报告，请你将报告内容补充完整。 实验目的 测量小球运动的速度 实验原理 ___________ 实验器材 小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机 实验步骤 （1）一小球在水平桌面上沿直线运动，下图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹，频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。 （2）分别测出小球通过的路程：_______，，；记录这三段路程所对应的时间：。 （3）分别计算小球通过这三段路程的平均速度。 实验结论 （1）小球在这三段路程的平均速度分别为：________，，_______。 （2）______（选填“>”“<”或“=”），小球在水平桌面上做_______（选填“匀速”或“变速”）运动。 4．小宇和同学一起搭建了如图甲所示的斜面，来测量小球运动的平均速度，小球从A点沿斜面由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程。 （1）该实验的测量原理是　　 。 （2）他们用频闪照相机记录了小球的位置，并测出对应的距离，整理的实验数据如表所示： 阶段 路程s/cm 运动时间t/s 平均速度v/（m•s﹣1） AB 30.00 0.50 0.6 BC 90.00 0.50 1.8 CD 150.00 0.50 分析表中数据可知，CD段小球的平均速度是　　 m/s； （3）实验时小球沿斜面顶端下滑到斜面底端的情景如图甲所示，图乙的图像中能大致反映小球运动情况的是　　 。 （4）为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系，实验小组同学从老师处借来光电测速仪，它能测出小球经过某点的瞬时速度，正确操作后，小组同学再次完成图甲实验并分别测出了小球经过B、C、D点时的瞬时速度分别为vB＝1.2m/s，vC＝2.4m/s，vD＝3.6m/s，假设斜面足够长，根据数据的变化规律，请你推测小球从A处由静止滚下，经过 　　 s到达E点（图中未画出）时的瞬时速度为6m/s。 5. 在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面的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）实验的原理是_________；还需要的测量工具是___________； （2）本实验中应该选用坡度________（填“较小”或“较大”）的斜面，目的是便于测量____________； （3）图中AB段的路程：sAB=________cm，如果测得时间tAB=1.3s。则AB段的平均速度υAB=________m/s； （4）在测量小车到达B点的时间时，如果小车未到达B点就停止计时，测得AB段的平均速度υAB会________（选填“偏大”或“偏小”）； （5）为了测量小车运动过程中BC段的平均速度，小明让小车从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BC段的平均速度。他的做法正确吗？__________，理由是：小车从A到C的过程中通过B点时的速度_________0（选填“是”或“不是”）； （6）下列图像能够反应小车运动情况的是________（选填序号）。 6．小兮在“测小车平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验装置：小兮让小车从带刻度、分度值为1cm的斜面顶端由静止下滑，图中的时间是小车到达A、B、C三处时电子秒表（单位s）所显示的时间。 (1)实验原理是 。 (2)某次实验的过程如图所示，图中的电子秒表分别表示小车在斜面顶端、中点和底端的不同时刻，如果小车过了A点才开始计时，则测得上半段的平均速度会 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；小车通过斜面下半段的路程为 cm，下半段的平均速度是 m/s。 (3)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来，位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在A到C不同位置的速度（如图乙）。横轴为时间，纵轴为速度，屏幕图像如图丙所示，通过查阅资料，得知：速度-时间图像与横坐标轴所包围部分（即图中阴影部分）的面积就是小车运动的距离。如图丁是小车A运动的v-t图像（图像的趋势不改变），请通过丁图分析出小车A在0~1s内的平均速度为 m/s。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $