第04讲 测量:物体运动的速度同步学案2026-2027学年沪科版物理八年级全一册

2026-07-16
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摘要:

该初中物理导学案聚焦“测量:物体运动的速度”,核心知识点包括长度与时间单位换算、刻度尺和秒表规范读数、误差辨析及平均速度实验。通过“汽车行驶快慢”情境导入,连接测量基础,为后续速度计算和实验探究搭建知识梳理、考点解析等学习支架。 该导学案以科学探究为特色,详细呈现斜面测速度实验步骤及光电计时器拓展方法,结合生活实例培养科学思维,易错混淆点归纳助力精准理解,分层练习与达标检测巩固物理观念,提升学生实验操作与问题解决能力。

内容正文:

第04讲 测量:物体运动的速度 这节课是物理测量的入门基础,也是后面学习速度计算、开展实验探究的必备工具。中考常以选择、填空、实验小题考查,分值 2-4 分。核心考点包括长度与时间的单位换算、刻度尺和秒表的规范读数、误差辨析。题目多结合生活实物或实验操作来出,是物理实验操作类题型的核心考点。 素养维度 目标要求 物理观念 牢记长度、时间的国际单位,掌握单位换算规律;分清误差与操作错误的本质区别。 科学思维 掌握刻度尺、秒表读数逻辑,能结合分度值判断测量精度,学会用多次测量平均值减小误差。 科学探究 完整掌握斜面测平均速度实验器材、步骤、数据处理、误差来源;了解光电计时器、频闪摄影两种拓展测速方法。 科学态度与责任 会估测生活中常见物体运动速度,理解减小实验误差的实操办法,规范书写物理计算步骤。 学习重点:测量平均速度的实验原理为 ,实验中用刻度尺测路程、秒表测时间,代入公式计算平均速度,同时牢记1m/s=3.6km/h完成速度单位换算。 学习难点:下半程速度用全程、上半程路程与时间差值计算,计时偏差会改变速度计算结果,要区分平均速度与瞬时速度,会看懂 s-t、v-t 运动图像。 01 素养目标导航 → 明目标:梳理预习学习要求 02 核心知识研学 → 解知识:剖析原理与解题方法 情境导入:结合生活实例,激发思考 知识梳理:梳理知识点,理清知识框架 考点解析:结合考试要求,讲解知识用法 例题讲解:选用典型例题,讲解解题思路 随堂练习:配套习题,巩固所学内容 易错混淆:归纳常见误区,辨析易混知识点 03 素养达标检测 → 夯基础:分层刷题巩固基础 情|境|导|入 【问题思考】马路上汽车行驶快慢不同,肉眼只能粗略分辨运动快慢,却没法精准测量速度大小。怎样才能精确测出小车的实际速度?我们该借助哪些工具、用什么方法得到准确速度? 知|识|梳|理 1.刻度尺使用: 测量前观察刻度尺量程与分度值;读数时必须估读到分度值下一位。 2.机械秒表操作与读数: ①操作:第一次按键启动计时,第二次按键暂停,第三次按键指针归零; ②读数:总时间 = 小表盘分钟数(min) + 大表盘秒数(s);小表盘分针未过半格,大盘读 0~30s;分针过半格,大盘读 30~60s。 3.测量小车平均速度实验: 实验原理:;测量工具为刻度尺、停表;需测量物理量:路程、时间。 考|点|解|析 知识点01 测量物体沿斜面运动的平均速度 1.实验原理: ;测量物理量:路程s、运动时间t。 2.实验器材及自作用: 器材 作用 长木板 让小车自主下滑做变速直线运动 木块 垫在木板一端,调节斜面倾斜坡度 小车 被测运动物体 刻度尺 分段测量全程、上半程、下半程的路程长度 机械秒表 测量小车通过各段路程的运动时间 金属挡板 固定在长木板指定位置,小车撞击挡板瞬间停止计时,精准判定终点,减小时间读数误差 3.实验操作步骤: (1)组装实验装置,借助木块调整斜面坡度,让小车下滑速度放缓,方便准确计时。 (2)测出全程路程s1,将小车从斜面顶端静止释放,同步开始计时,小车到达底端后停止计时,记录时间t1,利用公式,计算全程平均速度。 (3)把金属挡板移到斜面中点,确定上半程路程s2=1,重复实验测出运动时间t2,算出上半程平均速度2。 (4)下半程路程s3=s1-s2与运动时间t3=t1-t2,进而求出下半程平均速度3= 。 (5)多次进行实验测量,求取数据平均值,减小实验产生的偶然误差。 4.实验记录表格: 路程s 运动时间t/s 平均速度/(cm/s) 全程s1= t1= 1= 上半程s2=​ t2= 2= 下半程s3= t3= 3= 5.实验结论: 小车沿斜面下滑时速度越来越大,做变速直线运动; 三段平均速度大小关系:v上半程<v全程<v下半程 6.注意事项: (1)坡度适中平缓,坡太大计时不准,坡太小小车无法下滑。 (2)以车头为标准测量起止距离,保证路程测量准确。 (3)计时早,时间偏小,速度偏大;停表晚,时间偏大,速度偏小。 7.减小误差方法: (1)选用平缓斜面,延长小车运动时间; (2)同一段路程多次测量时间,取平均值; (3)规范对齐车头测量路程,保证路程准确; (4)利用金属挡板固定终点,降低计时误差。 【例1】(25-26八年级上湖北荆州阶段检测)如图所示,小明为测量小车在斜面上运动的平均速度,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点的运动时间,即可测出不同阶段的平均速度。 (1)实验的原理是_____________; (2)实验中,除了如图所示的器材以外,小明还需要的测量工具是____________; (3)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了A点才开始计时,则测得小车在AB段的平均速度会偏___________(选填“大”、“小”); (4)测得小车从A点滑到B点的时间为1.6s,则小车在AB段的平均速度为___________m/s; (5)为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,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度,他的做法___________(选填“对”、“不对”),因为会使测出的下半程的平均速度偏___________(选填“大”、“小”)。 【例2】(25-26八年级上河南许昌期末)近几年我国高铁飞速发展,已经成为世界第一高铁大国。若甲、乙两地之间的距离是1000km,一列高铁从甲地出发开往乙地,用时4h。这列高铁在行驶途中以的速度匀速通过一座长度为1400m的大桥(如图所示),高铁全部通过大桥所用的时间为20s。则: (1)求高铁从甲地开往乙地的平均速度; (2)求这列高铁的长度; (3)若这列高铁在返程途中以的速度匀速通过这座大桥,求这列高铁完全在大桥上行驶的时间。 【归纳总结】 用平均速度:= 计算列车过桥,全部通过是桥长+车长,完全在桥上是桥长-车长,同时注意统一单位即可。 【即练1】(24-25八年级上吉林长春期中)“区间测速”是加大道路限速监控管理的一种方式,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。 【实验室测速度实验】如图甲是“测量小车运动的速度”实验装置。 (1)为了便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持很________的坡度。 (2)图甲中秒表每格时长为1s,该次实验中秒表指针旋转不足一圈,小车从A点由静止下滑,到达C点,所用时间为2.8s,则小车通过BC段的平均速度为________m/s。 (3)由实验可得:小车在下滑过程中速度越来越________(选填“大”或“小”)。 【解决生活实际问题】如图乙是高速公路上的区间测速提示牌。 (4)在遵守交通规则的前提下,汽车通过该区间的时间不能少于________小时。 知识点02 用光电计时器测量物体速度 1.实验目的: 测量物体运动的平均速度或瞬时速度。 2.实验器材: 光电计时器、光电传感器、带遮光片的物体、刻度尺。 3.核心原理: 当物体上的遮光片经过光电门时,会遮挡光源发出的光线,光电计时器会记录下遮光的时间t。若遮光片的宽度为 d ,且d很小,则可认为物体通过光电门的这段时间内速度近似不变v = 。 4.实验步骤: (1)用刻度尺测量遮光片的宽度d。 (2)安装光电计时器。 (3)让物体以某一速度通过光电门,记录遮光时间t。 (4)代入公式 v = 计算物体通过光电门时的速度。(若测量两个光电门之间的运动,可通过两个时间差和距离,计算物体在这段路程的平均速度。) 【例1】 (21-22八年级上安徽合肥期末)光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备。如图甲所示,S是光源,K是光接收器,当有不透明物体通过光电门时,物体会遮住光源,接收器K接收不到光信号,计时器便开始计时,当物体通过后,接收器K重新接收光信号,计时结束,即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示,某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度,小车上安装有遮光板,A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。 (1)若小车上的遮光板宽度为d,小车通过光电门时,计时器记录的时间为t,则小车通过光电门的速度v=___________; (2)若已知遮光板宽度,让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动,两光电门计时器记录的时间分别为、,则小车通过A、B两位置的速度分别为vA=___________m/s、vB=___________m/s; (3)由实验可知:小车沿斜面向下做___________(选填“匀速”、“加速”或“减速”)运动。 【即练1】(25-26八年级机上陕西咸阳阶段检测)小明同学用如图甲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滑到坡底C处的时间t1=2.5s再次将小车从A处静止释放,测出小车从A滑到中点B处的时间t2=1.8s。 (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______全程的平均速度(“大于”、“等于”或“小于”); (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______处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时;(选填“A”或“B”) (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(如乙图)。屏幕图象如丙图,横轴为时间,纵轴为速度,通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是______(选填“匀速”或“加速”)运动的,小车到达坡底时的速度为______m/s。 【归纳总结】测量瞬时速度:测可在该位置安装光电门,用遮光片宽度 d 和遮光时间 t,通过 v= 近似计算测量瞬时速度。 减小误差的方法:多次测量取平均值、选用更精密的计时工具、减小斜面倾角、让小车运动更稳定等。 知识点03 物体运动图像 1.匀速直线运动的 s-t 图像 s-t 图像以横轴为时间t、纵轴为路程s。图像为过原点的倾斜直线,说明路程与时间成正比,物体做匀速直线运动。直线倾斜程度越大,速度越大,图中A的速度(A>B)。若图像为水平直线,则物体保持静止。 2.匀速直线运动的 v-t 图像 v-t 图像以横轴为时间t、纵轴为速度v。匀速直线运动的图像是平行于时间轴的水平直线,代表速度恒定不变。同一坐标系中,直线纵坐标数值越大,速度越大,因此图(A>B)。 3.s-t、v-t 运动图像的应用: 可直接从图像中读取物理量,确定某一时刻物体对应的路程,或通过某段路程对应的运动时间;结合图像中的路程、时间数据,利用速度公式求解匀速直线运动的速度,判断物体运动快慢。 如图,物体甲在4s内通过的路程为10m,物体乙在5s内通过的路程为10m,计算可得: v甲===2.5m/s, v乙===2m/s ,故v甲>v乙。 时间t相同时,比较路程:因为s甲>s乙,所以甲物体运动的快。路程s相同时,比较时间:因为t甲<t乙,所以甲物体运动的快。 【例1】 (25-26八年级上江西抚州期中)甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东运动,它们运动的图像如图所示,由图像可知下列说法不正确的是(  ) A.以甲为参照物,丙是运动的 B.甲的速度为14.4km/h C.第5s时,甲和丙相距20m D.乙做匀速直线运动 【即练1】甲、乙两车在某一平直公路上,从同一地点同时向东运动,它们的s-t图像(路程-时间图像) 如图所示。则下列判断错误的是(  ) A.甲、乙都在做匀速直线运动 B.甲的速度小于乙的速度 C.若以乙为参照物,甲往东运动 D.经过4s,甲乙相距8m 易|错|混|淆 估读规则混淆:读数漏估读、多估一位,测量需估读到刻度尺分度值下一位。 零刻度使用误区:认为零刻度磨损就无法测量,可选用整刻度线作起点,末端减起始刻度。 误差与错误混淆:将误差当作错误,误差不可消除,错误可以避免。 单位使用疏漏:只写数字不带单位,物理测量结果必须搭配对应单位。 累积法计算误区:把纸张页数当作张数计算,一张纸包含两页。 特殊测量操作误判:化曲为直用弹性棉线、平移法三角板不垂直,都会造成测量偏大。 一、单项选择题 1.(25-26八年级上贵州贵阳期中) 如图所示,是甲、乙两个物体沿直线运动的v-t图像。下列分析正确的是(        ) A.甲物体处于静止状态 B.乙物体做匀速直线运动 C.第20s末,甲、乙速度大小相等 D.第20s末,甲、乙一定相遇 贵州省贵阳市乌当区2025-2026学年. 2.(25-26九年级下黑龙江大庆开学考试)甲、乙两物体,同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的s-t图像如图所示。下列说法正确的是(  ) ①2~4s内乙做匀速直线运动 ②3s时甲在乙的后方 ③0~4s内乙的平均速度为2m/s ④4s时甲、乙两物体的速度相等 A.只有①③正确 B.只有②④正确 C.只有②③正确 D.①②③④都正确 3.(25-26八年级上上海阶段检测)甲车从M点、乙车从N点同时相向运动,它们的s-t图象分别如图(a)(b)所示。当甲乙相遇时,乙距M点8m。若甲、乙的速度分别为v甲、v乙,M、N间的距离为s,则(  ) A.v甲<v乙,s=24m B.v甲>v乙,s=24m C.v甲<v乙,s=12m D.v甲>v乙,s=12m 4.如图甲是小车甲运动的图像,图乙是小车乙运动的图像,由图像可知下列说法正确的是(        ) A.0~5s内甲车做匀速直线运动,速度为2.5m/s B.5s后甲车做匀速直线运动 C.0~5s内乙车做匀速直线运动,速度为2.0m/s D.5s后乙车做匀速直线运动,速度为2.0m/s 二、填空题 5.(2026·四川成都·二模)如图“测量小车运动的平均速度”实验中,使斜面的坡度较小,目的是________;小车从斜面A点由静止开始下滑,若小车过了A点才开始计时,测得的AC段平均速度偏____。 6.(25-26九年级下全国周测)甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动,它们运动的图像如题图所示,由图像可知:运动速度相同的小车是________和________;经过5s,跑在最前面的小车是________。 7.(26-27全国暑假作业)如图所示中实验器材的名称是____________。某同学用打点计时器分别从A、C两点开始打出了甲、乙两条纸带,如图所示,比较甲、乙两纸带的打点情况,乙纸带是_______直线运动(均选填“加速”、“减速”或“匀速”)。甲纸带从A点到B点所用的时间为_________秒,比乙纸带从C点到D点的时间_________(选填“多”、“少”或“一样”)。 三、实验题 8.(25-26八年级上湖北黄冈阶段检测)如图所示,利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟来测量小车的平均速度,图中显示的是测量过程中的小车在A、B、C三个位置及其对应时间的情形,显示时间的格式是“时:分:秒”。 (1)实验时应保持斜面的倾角较小,这是为了减小测量     (选填“路程”或“时间”)时造成的误差; (2)在计算小车在AC段的平均速度时,采用了下列两种方法计算: 方法A:vAC 方法B:vAC=()÷2 以上两种方法正确的是     (选填“A”或“B”); (3)分析实验数据可知vAB    (选填“大于”、“小于”或“等于”)vBC。 (4)如果让小车过了C点才停止计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏     (选填“大”或“小”)。 9.(2026·山东临沂·一模)物理实验课上,某实验小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟(显示时间的格式是“时:分:秒”)测量小车的平均速度。如图甲所示,图中显示的是测量过程中小车在三个位置的情形及其对应的时刻。 (1)图中________cm,________/。 (2)实验中应多次测量,每次测量必须让小车从斜面的__________由静止开始下滑。 (3)小车在段的平均速度为,段的平均速度为,段的平均速度为,分析可知,它们的大小关系为_______。 (4)下面四幅图中能正确反映出该小车从斜面下滑过程中速度和时间关系的图像的是________。 A.B.C. D. (5)同组的小丽测出斜面上位置到斜面上位置的距离和小车通过的时间,如图乙所示,利用测量的数据计算出平均速度与小车的实际速度相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”),理由是______。 10.(2026广西桂林一模) 如图甲所示是“研究气泡的运动速度”的实验装置,先将玻璃管右端抬高,使气泡处在右端,再将右端放到桌面上,观察气泡的运动情况。 (1)气泡运动过程中,若以气泡为参照物,玻璃管的塞子是_________(选填“运动”或“静止”)的; (2)为了判断气泡是否做匀速直线运动,需要对气泡运动时的相关物理量进行测量,为了便于测量,应使气泡在管内运动得较________,采取的措施是图甲中玻璃管左端______(选填“多”或“少”)垫木块,并且标记起点O点时应该离玻璃管底部稍_______(选填“近”或“远”)一些; (3)实验中气泡经过O点开始计时,测出气泡从O点运动到距O点20cm处、40cm处、60cm处、80cm处所用时间分别为10.0s、20.0s、30.0s、40.1s;根据测量结果,以路程s为纵坐标,时间t为横坐标,在图乙中画出气泡运动的s-t图像________; (4)根据s-t图像可判断:气泡上升一段距离后,其运动的路程与时间近似成_________比,气泡做_________运动。 【 11(24-25八年级上云南期中)为了有效遏制超速行为,保障高速公路上的行车安全,交通管理部门加大了道路限速监控管理,其中一种方式是采用“区间测速”。“区间测速”就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该区间的最高限速,即被判为超速。如图所示是某高速公路上的一个区间测速的相关标识,一辆小轿车以120km/h的速度进入全长是18km的区间测速路段,匀速行驶了360s,然后以100km/h的速度匀速行驶直至离开该区间测速路段,求: (1)该轿车360s行驶的路程; (2)请计算该轿车在该区间测速路段行驶时有没有超速? (3)若车速超过规定时速10%以内(包含10%),暂不罚款,该轿车匀速通过整个区间测速路段的时间最少是多少不会被罚款? 第 1 页 共 17 页 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第04讲 测量:物体运动的速度解析版 这节课是物理测量的入门基础,也是后面学习速度计算、开展实验探究的必备工具。中考常以选择、填空、实验小题考查,分值 2-4 分。核心考点包括长度与时间的单位换算、刻度尺和秒表的规范读数、误差辨析。题目多结合生活实物或实验操作来出,是物理实验操作类题型的核心考点。 素养维度 目标要求 物理观念 牢记长度、时间的国际单位,掌握单位换算规律;分清误差与操作错误的本质区别。 科学思维 掌握刻度尺、秒表读数逻辑,能结合分度值判断测量精度,学会用多次测量平均值减小误差。 科学探究 完整掌握斜面测平均速度实验器材、步骤、数据处理、误差来源;了解光电计时器、频闪摄影两种拓展测速方法。 科学态度与责任 会估测生活中常见物体运动速度,理解减小实验误差的实操办法,规范书写物理计算步骤。 学习重点:测量平均速度的实验原理为 ,实验中用刻度尺测路程、秒表测时间,代入公式计算平均速度,同时牢记1m/s=3.6km/h完成速度单位换算。 学习难点:下半程速度用全程、上半程路程与时间差值计算,计时偏差会改变速度计算结果,要区分平均速度与瞬时速度,会看懂 s-t、v-t 运动图像。 01 素养目标导航 → 明目标:梳理预习学习要求 02 核心知识研学 → 解知识:剖析原理与解题方法 情境导入:结合生活实例,激发思考 知识梳理:梳理知识点,理清知识框架 考点解析:结合考试要求,讲解知识用法 例题讲解:选用典型例题,讲解解题思路 随堂练习:配套习题,巩固所学内容 易错混淆:归纳常见误区,辨析易混知识点 03 素养达标检测 → 夯基础:分层刷题巩固基础 情|境|导|入 【问题思考】马路上汽车行驶快慢不同,肉眼只能粗略分辨运动快慢,却没法精准测量速度大小。怎样才能精确测出小车的实际速度?我们该借助哪些工具、用什么方法得到准确速度? 知|识|梳|理 1.刻度尺使用: 测量前观察刻度尺量程与分度值;读数时必须估读到分度值下一位。 2.机械秒表操作与读数: ①操作:第一次按键启动计时,第二次按键暂停,第三次按键指针归零; ②读数:总时间 = 小表盘分钟数(min) + 大表盘秒数(s);小表盘分针未过半格,大盘读 0~30s;分针过半格,大盘读 30~60s。 3.测量小车平均速度实验: 实验原理:;测量工具为刻度尺、停表;需测量物理量:路程、时间。 考|点|解|析 知识点01 测量物体沿斜面运动的平均速度 1.实验原理: ;测量物理量:路程s、运动时间t。 2.实验器材及自作用: 器材 作用 长木板 让小车自主下滑做变速直线运动 木块 垫在木板一端,调节斜面倾斜坡度 小车 被测运动物体 刻度尺 分段测量全程、上半程、下半程的路程长度 机械秒表 测量小车通过各段路程的运动时间 金属挡板 固定在长木板指定位置,小车撞击挡板瞬间停止计时,精准判定终点,减小时间读数误差 3.实验操作步骤: (1)组装实验装置,借助木块调整斜面坡度,让小车下滑速度放缓,方便准确计时。 (2)测出全程路程s1,将小车从斜面顶端静止释放,同步开始计时,小车到达底端后停止计时,记录时间t1,利用公式,计算全程平均速度。 (3)把金属挡板移到斜面中点,确定上半程路程s2=1,重复实验测出运动时间t2,算出上半程平均速度2。 (4)下半程路程s3=s1-s2与运动时间t3=t1-t2,进而求出下半程平均速度3= 。 (5)多次进行实验测量,求取数据平均值,减小实验产生的偶然误差。 4.实验记录表格: 路程s 运动时间t/s 平均速度/(cm/s) 全程s1= t1= 1= 上半程s2=​ t2= 2= 下半程s3= t3= 3= 5.实验结论: 小车沿斜面下滑时速度越来越大,做变速直线运动; 三段平均速度大小关系:v上半程<v全程<v下半程 6.注意事项: (1)坡度适中平缓,坡太大计时不准,坡太小小车无法下滑。 (2)以车头为标准测量起止距离,保证路程测量准确。 (3)计时早,时间偏小,速度偏大;停表晚,时间偏大,速度偏小。 7.减小误差方法: (1)选用平缓斜面,延长小车运动时间; (2)同一段路程多次测量时间,取平均值; (3)规范对齐车头测量路程,保证路程准确; (4)利用金属挡板固定终点,降低计时误差。 【例1】(25-26八年级上湖北荆州阶段检测)如图所示,小明为测量小车在斜面上运动的平均速度,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点的运动时间,即可测出不同阶段的平均速度。 (1)实验的原理是_____________; (2)实验中,除了如图所示的器材以外,小明还需要的测量工具是____________; (3)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了A点才开始计时,则测得小车在AB段的平均速度会偏___________(选填“大”、“小”); (4)测得小车从A点滑到B点的时间为1.6s,则小车在AB段的平均速度为___________m/s; (5)为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,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度,他的做法___________(选填“对”、“不对”),因为会使测出的下半程的平均速度偏___________(选填“大”、“小”)。 【答案】(1)= (2)秒表 (3)大 (4)0.25 (5)不对 小 【详解】(1)在测平均速度的实验中,用刻度尺测小车移动的距离,用秒表测小车运动的时间,利用求出小车的速度,故该实验的原理是= 。 (2)根据平均速度的求值公式= 。,可知分别用刻度尺测量物体运动的路程和停表测量物体运动的时间。 (3)如果小车过了A点才开始计时,则测得的时间偏小,由= 。,可知AB段的平均速度偏大。 (4)由图可知,AB段的路程为s AB=80.0cm-40.0cm=40.0cm AB段的平均速度为AB= = =0.25m/s (5)若让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,所测的时间不是运动过程中下半程的时间,小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0,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,这样导致下半程BC段的时间增大,由= 可知BC段的平均速度偏小. 【例2】(25-26八年级上河南许昌期末)近几年我国高铁飞速发展,已经成为世界第一高铁大国。若甲、乙两地之间的距离是1000km,一列高铁从甲地出发开往乙地,用时4h。这列高铁在行驶途中以的速度匀速通过一座长度为1400m的大桥(如图所示),高铁全部通过大桥所用的时间为20s。则: (1)求高铁从甲地开往乙地的平均速度; (2)求这列高铁的长度; (3)若这列高铁在返程途中以的速度匀速通过这座大桥,求这列高铁完全在大桥上行驶的时间。 【答案】(1)250km/h (2)400m (3)12.5s 【详解】(1)根据平均速度的定义,高铁从甲地开往乙地的平均速度为= = =250km/h (2)高铁全部通过大桥,是指从车头进入大桥到车尾离开大桥的过程。在此过程中,高铁行驶的总路程等于桥长与车长之和。高铁通过大桥的速度1=90m/s,所用时间t1=20s。高铁通过大桥行驶的总路程为s总=1=90m/s×20s=1800m,高铁的长度为L车=L总-L桥=1800m-1400m=400m (3)高铁完全在大桥上行驶,是指从车尾刚上桥到车头刚要离开桥的过程。在此过程中,高铁行驶的路程等于桥长减去车长。高铁完全在大桥上行驶的路程为s'=L桥-L车=1400m-400m=1000m高铁完全在大桥上行驶的时间为t2= = =12.5s 【归纳总结】 用平均速度:= 计算列车过桥,全部通过是桥长+车长,完全在桥上是桥长-车长,同时注意统一单位即可。 【即练1】(24-25八年级上吉林长春期中)“区间测速”是加大道路限速监控管理的一种方式,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。 【实验室测速度实验】如图甲是“测量小车运动的速度”实验装置。 (1)为了便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持很________的坡度。 (2)图甲中秒表每格时长为1s,该次实验中秒表指针旋转不足一圈,小车从A点由静止下滑,到达C点,所用时间为2.8s,则小车通过BC段的平均速度为________m/s。 (3)由实验可得:小车在下滑过程中速度越来越________(选填“大”或“小”)。 【解决生活实际问题】如图乙是高速公路上的区间测速提示牌。 (4)在遵守交通规则的前提下,汽车通过该区间的时间不能少于________小时。 【答案】(1)小;(2)0.75;(3)大;(4)0.08 【详解】(1)在“测量物体运动的平均速度”实验中,斜面的坡度需适宜,不能太小,否则小车不能从斜面上自由滑下;不能太大,否则小车在斜面上滑行速度太快,不便于测量小车在斜面上的运动时间,故为了便于测量小车在斜面上的运动时间,应使斜面保持较小的坡度。 (2)由题意和题图甲可知 由题图甲知BC间的路程是60cm,所以小车通过BC段的平均速度 (3)小车通过BC段的时间是0.8 s,通过AB段的时间大于通过BC段的时间,而AB段的路程等于BC段的路程,由可知小车通过AB段的速度小于通过BC段的速度,即小车的速度越来越大。 (4)警示牌上数字“100”的含义为限速100 km/h,区间测速的长度s=8 km,根据可得,为避免超速,小汽车通过这个区间的最少时间。 知识点02 用光电计时器测量物体速度 1.实验目的: 测量物体运动的平均速度或瞬时速度。 2.实验器材: 光电计时器、光电传感器、带遮光片的物体、刻度尺。 3.核心原理: 当物体上的遮光片经过光电门时,会遮挡光源发出的光线,光电计时器会记录下遮光的时间t。若遮光片的宽度为 d ,且d很小,则可认为物体通过光电门的这段时间内速度近似不变v = 。 4.实验步骤: (1)用刻度尺测量遮光片的宽度d。 (2)安装光电计时器。 (3)让物体以某一速度通过光电门,记录遮光时间t。 (4)代入公式 v = 计算物体通过光电门时的速度。(若测量两个光电门之间的运动,可通过两个时间差和距离,计算物体在这段路程的平均速度。) 【例1】 (21-22八年级上安徽合肥期末)光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备。如图甲所示,S是光源,K是光接收器,当有不透明物体通过光电门时,物体会遮住光源,接收器K接收不到光信号,计时器便开始计时,当物体通过后,接收器K重新接收光信号,计时结束,即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示,某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度,小车上安装有遮光板,A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。 (1)若小车上的遮光板宽度为d,小车通过光电门时,计时器记录的时间为t,则小车通过光电门的速度v=___________; (2)若已知遮光板宽度,让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动,两光电门计时器记录的时间分别为、,则小车通过A、B两位置的速度分别为vA=___________m/s、vB=___________m/s; (3)由实验可知:小车沿斜面向下做___________(选填“匀速”、“加速”或“减速”)运动。 【答案】 0.6 2 加速 【详解】(1)[1]小车通过光电门的速度就是小车通过光电门时的平均速度,即v= (2)[2][3]已知d=1.2cm=0.012cm,则 A = = =0.6m/s,B = = =2m/s (3)[4]小车沿斜面下滑,根据(2)可知B>A,所以小车沿斜面向下做加速运动。 【即练1】(25-26八年级机上陕西咸阳阶段检测)小明同学用如图甲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滑到坡底C处的时间t1=2.5s再次将小车从A处静止释放,测出小车从A滑到中点B处的时间t2=1.8s。 (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______全程的平均速度(“大于”、“等于”或“小于”); (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______处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时;(选填“A”或“B”) (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(如乙图)。屏幕图象如丙图,横轴为时间,纵轴为速度,通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是______(选填“匀速”或“加速”)运动的,小车到达坡底时的速度为______m/s。 【答案】(1)小于;(2)A;(3)加速,0.8。 【详解】(1)因为前半程AB段的时间为1.8s, 则小车在前半程的平均速度 vAB== 小车全程的平均速度 vAC== 所以vAB<vAC,即小车在前半程的平均速度小于全程的平均速度。 (2)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。 (3)匀加速直线运动的v﹣t图象是一条向上倾斜的直线,由图象知道,小车在斜面上滑下时是加速运动的。 小车到达坡底时的时间是2.5s,对应的速度为0.8m/s。 【归纳总结】测量瞬时速度:测可在该位置安装光电门,用遮光片宽度 d 和遮光时间 t,通过 v= 近似计算测量瞬时速度。 减小误差的方法:多次测量取平均值、选用更精密的计时工具、减小斜面倾角、让小车运动更稳定等。 知识点03 物体运动图像 1.匀速直线运动的 s-t 图像 s-t 图像以横轴为时间t、纵轴为路程s。图像为过原点的倾斜直线,说明路程与时间成正比,物体做匀速直线运动。直线倾斜程度越大,速度越大,图中A的速度(A>B)。若图像为水平直线,则物体保持静止。 2.匀速直线运动的 v-t 图像 v-t 图像以横轴为时间t、纵轴为速度v。匀速直线运动的图像是平行于时间轴的水平直线,代表速度恒定不变。同一坐标系中,直线纵坐标数值越大,速度越大,因此图(A>B)。 3.s-t、v-t 运动图像的应用: 可直接从图像中读取物理量,确定某一时刻物体对应的路程,或通过某段路程对应的运动时间;结合图像中的路程、时间数据,利用速度公式求解匀速直线运动的速度,判断物体运动快慢。 如图,物体甲在4s内通过的路程为10m,物体乙在5s内通过的路程为10m,计算可得: v甲===2.5m/s, v乙===2m/s ,故v甲>v乙。 时间t相同时,比较路程:因为s甲>s乙,所以甲物体运动的快。路程s相同时,比较时间:因为t甲<t乙,所以甲物体运动的快。 【例1】 (25-26八年级上江西抚州期中)甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东运动,它们运动的图像如图所示,由图像可知下列说法不正确的是(  ) A.以甲为参照物,丙是运动的 B.甲的速度为14.4km/h C.第5s时,甲和丙相距20m D.乙做匀速直线运动 【答案】C 【详解】A.甲、乙、丙三辆小车同时、同地向东运动,由s-图像可知,第5s时甲的速度为甲= = = 4 m/s=14.4km/h丙的速度为v丙= = =6m/s=21.6km/h V甲<V丙,二者速度不同,相对位置不断变化;所以以甲为参照物,丙是运动的,故A错误, B正确: C.由s-t图像可知,第5s时,甲行驶了20m,丙行驶了30m,则甲和丙相距10m,故C错误; D.由v-t图像可知,速度恒定为6m/s,乙做匀速直线运动,故D正确。 故选C. 【即练1】甲、乙两车在某一平直公路上,从同一地点同时向东运动,它们的s-t图像(路程-时间图像) 如图所示。则下列判断错误的是(  ) A.甲、乙都在做匀速直线运动 B.甲的速度小于乙的速度 C.若以乙为参照物,甲往东运动 D.经过4s,甲乙相距8m 【答案】C 【详解】A.由图像可知,甲和乙的s-t图线都是正比例图线,说明它们通过的路程与时间成正比,即甲、乙都在做匀速直线运动,故A正确,不符合题意; B.由图像可知,相同时间内乙通过的路程大于甲,所以乙的速度大于甲的速度,故B正确,不符合题意; CD.两车同时、同地向东做匀速直线运动,由图知,4s时间乙车的路程为12m,甲车的路程为4m,则甲车在乙车的后方处,即甲乙相距8m,以乙为参照物,甲向西运动,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。故选 C。 易|错|混|淆 估读规则混淆:读数漏估读、多估一位,测量需估读到刻度尺分度值下一位。 零刻度使用误区:认为零刻度磨损就无法测量,可选用整刻度线作起点,末端减起始刻度。 误差与错误混淆:将误差当作错误,误差不可消除,错误可以避免。 单位使用疏漏:只写数字不带单位,物理测量结果必须搭配对应单位。 累积法计算误区:把纸张页数当作张数计算,一张纸包含两页。 特殊测量操作误判:化曲为直用弹性棉线、平移法三角板不垂直,都会造成测量偏大。 一、单项选择题 1.(25-26八年级上贵州贵阳期中) 如图所示,是甲、乙两个物体沿直线运动的v-t图像。下列分析正确的是(        ) A.甲物体处于静止状态 B.乙物体做匀速直线运动 C.第20s末,甲、乙速度大小相等 D.第20s末,甲、乙一定相遇 【答案】C 【详解】A.v-t图像中,甲的图线是平行于时间轴的水平线,速度始终保持5m/s不变,说明甲做匀速直线运动,不是静止,故A错误 B.乙的图线是倾斜上升直线,速度随时间增大,说明乙做加速直线运动,不是匀速直线运动,故B错误,; C.由图可知,第20s末,甲、乙的速度大小都是5m/s,速度大小相等,故C正确; D.v-t图像只能得到速度和行驶的路程,不知道甲、乙的出发位置,无法判断是否相遇,故D错误。 故选C. 贵州省贵阳市乌当区2025-2026学年. 2.(25-26九年级下黑龙江大庆开学考试)甲、乙两物体,同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的s-t图像如图所示。下列说法正确的是(  ) ①2~4s内乙做匀速直线运动 ②3s时甲在乙的后方 ③0~4s内乙的平均速度为2m/s ④4s时甲、乙两物体的速度相等 A.只有①③正确 B.只有②④正确 C.只有②③正确 D.①②③④都正确 【答案】C 【详解】s-t图像中,倾斜直线表示物体做匀速直线运动,水平直线表示物体静止; ①2~4s内乙的路程不随时间变化,乙处于静止状态,不是匀速直线运动,故①错误; ②甲全程做匀速直线运动,甲的速度 3s时甲的路程 此时乙静止在8m处,同起点同方向运动,甲路程更小,因此甲在乙后方,故②正确; ③0~4s内乙的总路程为8m,总时间为4s,平均速度 故③正确; ④4s时甲速度为2m/s,乙速度为0(静止),二者速度不相等,故④错误; 综上所述,故C正确,ABD错误。 故选 C。 3.(25-26八年级上上海阶段检测)甲车从M点、乙车从N点同时相向运动,它们的s-t图象分别如图(a)(b)所示。当甲乙相遇时,乙距M点8m。若甲、乙的速度分别为v甲、v乙,M、N间的距离为s,则(  ) A.v甲<v乙,s=24m B.v甲>v乙,s=24m C.v甲<v乙,s=12m D.v甲>v乙,s=12m 【答案】D 【详解】由图(a)可知,甲、乙的速度分别为 因此。当甲、乙相遇时,乙距M点8m,说明甲走过的路程也是,所以经过的时间为 乙走过的路程为 故M、N间的距离为 故ABC错误,D正确。故选D。 4.如图甲是小车甲运动的图像,图乙是小车乙运动的图像,由图像可知下列说法正确的是(        ) A.0~5s内甲车做匀速直线运动,速度为2.5m/s B.5s后甲车做匀速直线运动 C.0~5s内乙车做匀速直线运动,速度为2.0m/s D.5s后乙车做匀速直线运动,速度为2.0m/s 【答案】D 【详解】A.由图甲可知,0~5s内甲车的路程与时间成正比,做匀速直线运动,速度为v甲= = =0.4m/s,故A错误; B.由图甲可知,5s后甲车路程保持不变,处于静止,故B错误; C.由图乙可知,0~5s内乙车的速度不断增大,做变速运动,故C错误; D.由图乙可知,5s后乙车速度保持2.0m/s不变,即以2.0m/s的速度做匀速直线运动,故D正确。故选D, 二、填空题 5.(2026·四川成都·二模)如图“测量小车运动的平均速度”实验中,使斜面的坡度较小,目的是________;小车从斜面A点由静止开始下滑,若小车过了A点才开始计时,测得的AC段平均速度偏____。 【答案】 便于测量小车运动的时间 大 【详解】为了方便测量小车运动的时间,应让斜面的坡度较小,小车在斜面上运动的时间较长。小车过了A点才开始计时,则测得的AC段的时间偏小,对应的AC段的路程为准确值,根据可知,测量的平均速度偏大。 6.(25-26九年级下全国周测)甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动,它们运动的图像如题图所示,由图像可知:运动速度相同的小车是________和________;经过5s,跑在最前面的小车是________。 【答案】 甲 丙 乙 【详解】由s-t图像知甲做的是匀速直线运动,,,所以 由v-t图像知,,所以甲、丙的速度相同。 经过5s,甲走的路程 因此,则经过5s,跑在最前面的小车是乙车。 7.(26-27全国暑假作业)如图所示中实验器材的名称是____________。某同学用打点计时器分别从A、C两点开始打出了甲、乙两条纸带,如图所示,比较甲、乙两纸带的打点情况,乙纸带是_______直线运动(均选填“加速”、“减速”或“匀速”)。甲纸带从A点到B点所用的时间为_________秒,比乙纸带从C点到D点的时间_________(选填“多”、“少”或“一样”)。 【答案】打点计时器;加速 0.1 多 【详解】如图所示中实验器材的名称是打点计时器,常见的打点计时器有电磁打点计时器和电火花打点计时器。可以通过打点计时器打出的纸带探究小车速度随时间的变化规律,用来研究物体的运动情况。 纸带乙上相邻两点之间距离越来越大,乙相等时间内的距离变大,则乙纸带的速度变大,乙纸带是加速直线运动。 打点计时器是测量时间的工具,通电时,振针每秒振动50次,每次向下打一个点,所打的每两个点间的时间间隔就是 t=s=0.02s从A点到达B点,由5个时间间隔,所以从A点到达B点时间为 t1=5×0.02s=0.1s 从C点到达D点,由4个时间间隔,所以从C点到达D点时间为 t2=4×0.02s=0.08s所以,甲纸带从A点到B点所用的时间比乙纸带从C点到D点的时间多。 三、实验题 8.(25-26八年级上湖北黄冈阶段检测)如图所示,利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟来测量小车的平均速度,图中显示的是测量过程中的小车在A、B、C三个位置及其对应时间的情形,显示时间的格式是“时:分:秒”。 (1)实验时应保持斜面的倾角较小,这是为了减小测量     (选填“路程”或“时间”)时造成的误差; (2)在计算小车在AC段的平均速度时,采用了下列两种方法计算: 方法A:vAC 方法B:vAC=()÷2 以上两种方法正确的是     (选填“A”或“B”); (3)分析实验数据可知vAB    (选填“大于”、“小于”或“等于”)vBC。 (4)如果让小车过了C点才停止计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏     (选填“大”或“小”)。 【答案】(1)时间;(2)A;(3)小于;(4)小。 【解答】解:(1)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以斜面保持较小的坡度,是为了便于测量小车运动所用的时间。 (2)平均速度不等于速度的平均值,而是通过的路程与所用时间的比值,所以要用方法A。 (3)BC段的路程sBC=64.0cm,BC段的时间tBC=4s; BC段的平均速度 AB段的路程sAB=90.0cm﹣64.0cm=26.0cm, AB段的时间tAB=2s,AB段的平均速度, 由此可知vAB<vBC; (4)如果让小车过了C点才停止计时,会导致所测时间tAC偏大,根据可知,平均速度vAC会偏小。 9.(2026·山东临沂·一模)物理实验课上,某实验小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟(显示时间的格式是“时:分:秒”)测量小车的平均速度。如图甲所示,图中显示的是测量过程中小车在三个位置的情形及其对应的时刻。 (1)图中________cm,________/。 (2)实验中应多次测量,每次测量必须让小车从斜面的__________由静止开始下滑。 (3)小车在段的平均速度为,段的平均速度为,段的平均速度为,分析可知,它们的大小关系为_______。 (4)下面四幅图中能正确反映出该小车从斜面下滑过程中速度和时间关系的图像的是________。 A.B.C. D. (5)同组的小丽测出斜面上位置到斜面上位置的距离和小车通过的时间,如图乙所示,利用测量的数据计算出平均速度与小车的实际速度相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”),理由是______。 【答案】(1) 40.0 0.08 (2)同一位置 (3)(或是“”) (4)C (5) 偏大 测量的路程包含了小车自身的长度,路程测量值偏大,由可知,计算出的平均速度偏大。 【详解】(1) (2)实验中应多次测量,每次测量必须让小车从斜面的同一位置 由静止开始下滑。 这样能保证小车每次到达各测量点的速度相同,从而减小实验误差。 (3)小车在由斜面下滑,速度会越来越大,故在上半段速度小于下半段速度,全程速度位于二者之间。 (4)小车从斜面下滑,速度随时间均匀增加(匀加速直线运动),对应图像是 过原点的倾斜直线。 故选C。 (5)见答案。 10.(2026广西桂林一模) 如图甲所示是“研究气泡的运动速度”的实验装置,先将玻璃管右端抬高,使气泡处在右端,再将右端放到桌面上,观察气泡的运动情况。 (1)气泡运动过程中,若以气泡为参照物,玻璃管的塞子是_________(选填“运动”或“静止”)的; (2)为了判断气泡是否做匀速直线运动,需要对气泡运动时的相关物理量进行测量,为了便于测量,应使气泡在管内运动得较________,采取的措施是图甲中玻璃管左端______(选填“多”或“少”)垫木块,并且标记起点O点时应该离玻璃管底部稍_______(选填“近”或“远”)一些; (3)实验中气泡经过O点开始计时,测出气泡从O点运动到距O点20cm处、40cm处、60cm处、80cm处所用时间分别为10.0s、20.0s、30.0s、40.1s;根据测量结果,以路程s为纵坐标,时间t为横坐标,在图乙中画出气泡运动的s-t图像________; (4)根据s-t图像可判断:气泡上升一段距离后,其运动的路程与时间近似成_________比,气泡做_________运动。 【答案】(1)运动;(2)慢;少;远;(3)见下图;(4)正;匀速直线 【详解】(1)气泡的运动过程中,以气泡为参照物玻璃管的塞子位置发生变化,是运动的。 (2)物体运动速度越慢,运动时间越长,越容易测量时间,故为了便于测量时间,应使气泡在管内运动较慢,图甲中玻璃管左端少垫木块。 因为气泡开始阶段的运动是加速的,故实验时标记起点应该离玻璃管底部稍远一些,这样记录的运动过程就排除了起始段的变速阶段。 (3)将实验得到的数据,在坐标轴中描点,再用平滑的曲线将各个点连接起来,如下图 (4)由图像知道,气泡在相等的时间内通过的路程大致相等,运动的路程与时间近似成正比,所以气泡做匀速直线运动。 11(24-25八年级上云南期中)为了有效遏制超速行为,保障高速公路上的行车安全,交通管理部门加大了道路限速监控管理,其中一种方式是采用“区间测速”。“区间测速”就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该区间的最高限速,即被判为超速。如图所示是某高速公路上的一个区间测速的相关标识,一辆小轿车以120km/h的速度进入全长是18km的区间测速路段,匀速行驶了360s,然后以100km/h的速度匀速行驶直至离开该区间测速路段,求: (1)该轿车360s行驶的路程; (2)请计算该轿车在该区间测速路段行驶时有没有超速? (3)若车速超过规定时速10%以内(包含10%),暂不罚款,该轿车匀速通过整个区间测速路段的时间最少是多少不会被罚款? 【答案】(1)12km (2)112.5km/h (3)0.15h 【解析】(1)小轿车以120km/h的速度匀速行驶了360s,则轿车行驶的路程 (2)由图可知,区间测速路段限速110km/h,所以通过区间测速路段的最高平均速度不能大于110km/h;区间测速路段全长是18km,轿车以120km/h的速度行驶的路程是12km,然后以100km/h的速度匀速行驶直至离开该区间测速路段,则剩余路段行驶的时间 则该轿车在该区间测速路段行驶的平均速度 由于112.5km/h>110km/h,所以该轿车在该区间测速路段行驶时超速。 (3)由于车速超过规定时速10%以内(包含10%),暂不罚款,则该轿车在该区间测速路段行驶,不罚款的平均速度 则该轿车匀速通过整个区间测速路段的最少时间 第 1 页 共 17 页 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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第04讲 测量:物体运动的速度同步学案2026-2027学年沪科版物理八年级全一册
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