2.3物体运动的速度（教学课件）物理新教材教科版八年级上册

该初中物理课件围绕匀速与变速直线运动、速度及平均速度的意义与计算、平均速度测量实验展开，课堂导入以“隧道超速问题”引发思考，通过视频观察小车运动引出匀速直线运动，结合百米赛跑数据过渡到变速直线运动，最终用实验测量平均速度解决导入问题，构建“问题-探究-应用”的学习支架。 其亮点在于注重科学探究与科学思维培养，通过对比“测量前后半程平均速度”的错误与正确方案，引导学生模型建构与科学推理，结合自动扶梯、百米赛跑等实例强化物理观念。实验中强调误差控制方法，培养严谨态度。学生能提升实验操作与数据分析能力，教师可借助完整“问题链+实验案例+分层练习”体系优化教学。

物理八年级上册 • 教科版 第三章 运动与能量 第3节 物体运动的速度 物理观念 能区分匀速与变速直线运动，理解速度和平均速度的物理意义及计算公式。 科学思维 通过对运动数据的分析，初步建立理想化模型，体会比值定义法的应用。 实验探究 能设计并完成“测量物体运动的平均速度” 实验，规范使用刻度尺和秒表，准确处理数据。 科学态度与责任 在实验与评估中养成严谨实证的科学态度，关注物理知识在生活测速中的应用。 学习目标 教学重点 匀速直线运动的定义、 平均速度的计算及实验测量方法。 重点难点 科学难点 理解平均速度的路程/时间对应性， 以及实验过程中的计时精度控制。 课堂引入 思 考 　　如右图该隧道长1800米，小龙妈妈驾车通过该隧道用时1分30秒，请问她超速了吗？ 课堂引入 测量一个物体的运动速度， 我们需要知道哪些物理量？ 从实验研究运动起，速度一直是重要的测量对象。 知识点1　匀速直线运动 知识点1：匀速直线运动 　　物理学研究问题总是从简单的情况着手。我们选取一个简单的直线运动进行探究。 实验：探究简单的直线运动 欣赏视频请说出小车沿直线运动还是曲线运动？ 运动快慢如何变化？ 知识点1：匀速直线运动 小车运动轨迹 直线运动 2cm 2cm 2cm 2cm 2cm 2cm 在任意相同时间内，通过的路程始终______。 相等 不变 不变 不变 匀速直线运动 知识点1：匀速直线运动 匀速直线运动 （1）定义：一个物体沿着直线运动，在任意相同时间内， 通过的路程始终相等，这样的运动叫作匀速直线运动。 （2）特点： · 轨迹为直线，运动方向保持不变； · 运动快慢保持不变（速度不变）； · 位移与时间成正比，是分析复杂运动的基础模型。 匀速直线运动是最简单的机械运动。匀速直线运动是研究复杂运动的基础。 知识点1：匀速直线运动 （3）匀速直线运动图象 时间t/s 1 2 3 4 路程s/m 2 4 6 8 时间t/s 1 2 3 4 速度v/ms-1 2 2 2 2 v=2m/s v=2m/s s-t图象: 过原点的直线 v-t图象: 平行于时间轴的直线 知识点1：匀速直线运动 　　自然界中严格的匀速直线运动很少见，如果物体速度变化不大且轨迹近似直线，可近似看作匀速直线运动。 （4）近似匀速直线运动 站在自动扶梯上的人缓缓上楼，速度大小和方向基本不变。 列车沿平直轨道匀速行驶，不计微小震动，视作匀速直线运动。 汽车在平直公路上稳定供油、速率恒定，符合运动特征。 知识点1：匀速直线运动 路程计算 　　汽车的驾驶仪表盘上安装着速度显示装置，它可以显示汽车的行驶速度。如果显示装置的指针如图所示，汽车保持这个速度行驶，经过3h能行驶多远？ 汽车里配备有显示行驶速度大小的装置 解：根据速度公式 进行求解。已知速度v和时间 t，则时间 t 内通过的路程 s = vt。 故汽车经过 3h行驶的路程 s = vt= 80km/h×3h= 240 km 答：汽车经过3h能行驶多远240 km。 典例分析 例1 （2015•泰州）下列物体的运动可近似看做匀速直线运动的是（　　） A．正在进站的火车 B．离开脚后在草地上滚动的足球 C．站在商城自动扶梯上顾客的运动 D．绕地球匀速转动的“北斗”卫星 C 典例分析 【解析】A、正在进站的火车速度越来越慢，不是匀速直线运动，故A错误； B、离开脚后在草地上滚动的足球速度越来越慢，不是匀速直线运动，故B错误； C、站在商城自动扶梯上顾客的运动速度和方向保持不变，是匀速直线运动，故C正确； D、绕地球匀速转动的“北斗”卫星方向在不断改变，不是匀速直线运动，故D错误。 故选：C。 典例分析 例2 如图是电动机牵引物块沿平直导轨运动的运动轨迹图，从位置E到位置I，物块上标记点的运动轨迹接近_______________， 这种运动的物体在相等时间内通过的_______都相等； 下列图像中能近似反映物块从位置E到位置I的运动情况的是_____（多选）。 匀速直线运动 路程 AD 典例分析 【解析】由图可知，物体从位置E到位置I，物体在相等时间内通过的路程相同，所以物块上标记点的运动轨迹接近匀速直线运动，这是理想模型法的应用，近似反映物块从位置E到位置I的运动情况的是AD。 故答案为：匀速直线；路程；AD。 知识点2　变速直线运动 知识点2：变速直线运动 物体运动的快慢经常是变化的。计算这位同学百米赛跑各阶段的速度： 知识点2：变速直线运动 路段 0-15m 15-35m 35-52m 52-70m 70-100m 路程s/m 15 20 17 18 30 时间t/s 3.0 2.0 2.0 2.0 3.5 速度v(m/s) 5 10 8.5 9 8.6 从数据可以看出，运动员的速度是不断变化的且运动轨迹为直线。 变速直线运动 知识点2：变速直线运动 变速直线运动 （1）定义：物体沿直线运动时，在相同的时间内通过的路程不相等，这种运动叫作变速直线运动。 飞机起飞或降落 高铁进站和出站 汽车启动或停止 知识点2：变速直线运动 如图两辆小车在各时间段内的速度有什么特点？它们的运动有何不同？ 匀速直线运动 变速直线运动 1200m 900m 600m 300m 0m 40s 30s 20s 10s 0s 40s 30s 20s 10s 0s 1200m 750m 450m 200m 0m 30m/s 30m/s 30m/s 30m/s 20m/s 25m/s 30m/s 45m/s 平均速度相同 v=30m/s 知识点2：变速直线运动 （2）平均速度 ①概念：在变速直线运动中，描述物体通过某段路程 （或某段时间内）的平均快慢程度，叫作平均速度。 ②计算公式： 特别强调： · 平均速度总是对某一段路程（或时间）而言的。 · 离开路程或时间谈平均速度是没有意义的。 · 平均速度 ≠ 速度的平均值！ 知识点2：变速直线运动 计算实际速度，与限速对比 【已知】路程 s =1800m，时间 t =1min30s = 90s，限速 v限 = 80km/h 【求】汽车实际平均速度 v，并判断是否超速 【解】① 计算实际速度：v = s/t = 1800m / 90s = 20m/s ② 统一单位换算：20m/s × 3.6 = 72km/h ③ 对比判断：72 km/h < 80 km/h 【答】小龙妈妈没有超速。 请同学们利用所学知识，回答前面的疑问（小龙妈妈是否超速）？ 知识点2：变速直线运动 我们应该怎样测量物体的平均速度呢？ 下面我们实际测量下沿斜面下滑小车的平均速度？ 典例分析 例3 百米赛跑决赛中，小明用12.5s跑完全程。他的平均速度为（　　） A．7.5m/s B．8m/s C．8.5m/s D．9m/s B 【解析】小明跑100m的时间是，t=12.5s，则小明的平均速度： 故选：B。 典例分析 例4 甲、乙两辆汽车在某段平直公路上行驶，它们运动的时间之比为2：3，平均速度之比为3：4，则它们通过的路程之比为（　　） A．1：2 B．2：1 C．8：9 D．9：8 A 【解析】解：由　　　得，甲乙通过的路程之比： 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 知识点3　实验：测量物体运动的平均速度 知识点3：实验：测量物体运动的平均速度 百米赛跑开始了，随着一声枪响，运动员像离弦的箭一样向前冲去...... 在百米赛跑中，观众和裁判员如何比较运动员运动的快慢? 你认为该怎样判断呢？ 知识点3：实验：测量物体运动的平均速度 实验：测量小车运动全程的平均速度 【实验思路】 使用刻度尺测量小车运动路程，秒表测量运动时间，依据 计算小车平均速度。将木块垫起长木板一端，搭建坡度较小的斜面，实验装置如图，小车可沿斜面运动。 知识点3：实验：测量物体运动的平均速度 【实验原理】 【实验器材】 刻度尺 、 停表 ；小车、斜面、木块、金属挡板。 长木板 木块 小车 金属片 刻度尺 停表 知识点3：实验：测量物体运动的平均速度 【表格设计】规范设计数据记录表格 路程s/m 时间t/s 平均速度v/(m·s-1) 知识点3：实验：测量物体运动的平均速度 【实验过程】 ①将长木板一端用木块垫起，搭建一个斜面，使它保持一定的坡度。 ②把小车放在斜面顶端，用_____测出小车通过斜面全程的路程， 记为___； ③释放小车，用_____测出_________________________，记为___； ④根据测量数据，用公式________计算出小车通过斜面全程的平均速度v，并记录在表格中。 ⑤重复3 次实验，将数据记录在表格中。 ⑥测量完毕，整理器材。 s 刻度尺 秒表 小车通过斜面全程所用的时间 t 知识点3：实验：测量物体运动的平均速度 v1=0.18 实验次数 平均速度(m·s-1) 路程s/m 时间t/s 速度v(m/s) 路程(m) 时间(s) s1=0.90 t1=5 s2=0.90 t2=4.9 s3=0.90 t3=4.8 平均速度的平均值 v2=0.18 v3=0.19 0.18 【实验数据】 知识点3：实验：测量物体运动的平均速度 【交流与合作】 减小小车下滑速度，使时间测量更长，从而减小计时误差。 1. 为何斜面坡度要小? 若起跑早计、撞击晚停，测量时间t偏大，则测得速度偏小。 2. 计时不同步的影响? 减小斜面坡度 让小车速度变慢，延长运动时间， 降低反应时间占比。 增加斜面长度 增大测量基数，使偶然误差在计算中被“稀释”。 使用精密工具 如电子停表、光电门计时器，消除人为反应误差。 多次测量求平均抵消随机因素带来的正负偏差，提高准确度。 3. 减小误差的有效方法 知识点3：实验：测量物体运动的平均速度 测量小车在斜面前后半段路程的平均速度，该怎么设计实验呢? 知识点3：实验：测量物体运动的平均速度 【实验方案】同学进行了两种方案尝试，分析该方案是否可行。 方案1 前半程 后半程 错误原因： 小车在C点的初速度为0，与从A点滑下经过C点时的速度完全不同，改变了实验的初始条件。 这种方案是否正确? 不正确 实验：测量小车前后半路程的平均速度 知识点3：实验：测量物体运动的平均速度 方案2 前半程 后半程 错误原因：存在严重的“人眼反应误差”。从看到小车到达C点到按下秒表，存在约0.1-0.2秒的延迟，导致时间测量严重失真。 这种测量方法在实际操作中是否可行呢? 不可行 知识点3：实验：测量物体运动的平均速度 正确方案：间接测量 利用数学计算避免测量难点 1. 先测出全程(A→B)：路程s1、时间t1 2. 再测出前半程(A→C)：路程s2、时间t2 3. 通过计算求出后半程(C→B)：路程s3、时间t3 • 后半程路程：s3 = s1 - s2 • 后半程时间：t2 = t1 - t2 • 后半程速度：v3 = s3 / t3 知识点3：实验：测量物体运动的平均速度 【实验过程】 ①将金属片移动至中部C点，测量出小车从斜面顶端A点到金属片的距离s2，并测量出小车通过该路程所需的时间t2，并计算出小车通过上半段路程的平均速度v2，并记入表中。 ②通过计算得出小车从金属片C点到 斜面底端B点的距离s3和小车通过该 路程所需的时间t3，以及小车通过上 半段路程的平均速度v3，并记入表中。 知识点3：实验：测量物体运动的平均速度 【实验记录】 运动路段 路程s/m 时间t/s 平均速度v/(m·s⁻¹) s1(A→B) 0.70 2.4 s2(A→C) 0.35 1.5 s3(C→B) 0.35 0.9 实验结论：小车在下滑过程中速度越来越快，做的是变速直线运动。 v1 v2 v3 < < v3＝0.39 v2＝0.23 v1＝0.29 知识点3：实验：测量物体运动的平均速度 　　轨道顶端固定位移传感器，实时测定传感器与小车间距。传感器每秒采集 25 组数据，计算机算出每 0.04s 内小车的平均速度并绘制坐标点，以光滑曲线拟合，即可直观反映小车速度随时间的变化规律。 随着时间t的增加，小车的速度v逐渐增大，且图线不是直线，说明是变速运动。 典例分析 例5 如图所示，在测量物体运动的平均速度的实验中，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．图中刻度尺的测量范围为0～10cm B．下滑过程中，以斜面为参照物，小车是静止的 C．小车在AB段平均速度为20cm/s D．若让小车过了B点才停止计时， 则测得的AB段平均速度会偏大 C 典例分析 【解析】A、由图可知，刻度尺的量程是0～10.00dm,故A错误； B、以斜面为参照物，小车相当于斜面的位置发生了变化，小车是运动的， 故B错误； C、小车在AB段的路程sAB=10.00dm-6.00dm=4.00dm=40.0cm,所用时间tAB=2s，平均速度 =20.0cm/s，故C正确； D、如果小车过了B点才开始计时，测量的时间会偏大一些，根据速度公式 可知，在路程不变时，时间偏大，测得的平均速度会偏小，故D错误。 故选：C。 典例分析 例6 如图所示是观测小车运动情况的装置，小明团队让小车从斜面的顶端静止释放，用手机分别测出小车经过A、B、C三点的时刻，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．为方便计时，应使斜面的倾角适当大一些 B．A到C小车的平均速度为18cm/s C．A到C小车在做匀速直线运动 D．小车过了A点后才计时，则测得前 半程AB段的平均速度偏大 D 典例分析 【解析】A、为方便计时，应使斜面的倾角适当小一些，故A错误； B、小车在AC段的路程sAC=80.0cm，所用时间tAC=5s，平均速度 故B错误； C、由图中信息可知，小车通过相同的距离所用时间越来越短，则在斜面上运动的速度越来越快，因此小车在这个过程中做加速运动，故C错误； D、如果小车过了A点才开始计时，计时会晚一些，测量的时间会偏小一些，根据速度公式　　　可知，在路程不变时，时间偏小，测得的平均速度会偏大，故D正确。 故选：D。 知识点4　欣赏：动物世界里的速度 知识点4：欣赏：动物世界里的速度 旗鱼 28 m/s 俯冲速度极快，空中霸主。 鸵鸟 20 m/s 陆地上跑得最快的鸟类。 藏羚羊 22 m/s 高原长跑冠军，善于奔跑。 知识点4：欣赏：动物世界里的速度 猎豹 31 m/s 短跑冠军，冲刺爆发力极强。 雨燕 48 m/s 长距离飞行较快的鸟类。 游隼 98.6 m/s 长距离飞行较快的鸟类。 物体运动的速度 匀速直线运动 变速直线运动 动物世界里的速度 课堂小结 测量物体运动的平均速度 实验原理 实验器材 实验步骤 实验记录 实验结论 1. 关于匀速直线运动的速度公式 ，下列说法中正确的是（　　） A．物体通过的路程s越大，运动的速度v越大 B．物体运动的t越长，运动的速度v越小 C．物体运动的速度v越大，通过的路程s越大 D．物体运动的速度可以利用计算，但与s、t的大小无关 D 课堂练习 2. 甲、乙两遥控小车在操场直跑道上同时同向出发，两车运动到同一位置开始计时，它们运动的路程-时间图象分别如图中的甲、乙所示，下列说法正确的是（　　） A．在0～5s内甲车的速度是10m/s B．在0～5s内乙车的速度是2m/s C．t=10s时两车的速度相等 D．t=10s后乙车超过甲车 D 课堂练习 3. 某同学将自制“滴水计时器”（每秒滴2滴水）固定在玩具车上，测量小车在水平木板上的运动速度，如图甲所示。释放小车后， 水滴在木板上的位置如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．小车做匀速直线运动 B．小车从A点运动到D点用时2秒 C．BD段的平均速度大于AC段的平均速度 D．小车从A点运动到C点的平均速度为2.60cm/s 课堂练习 C 乙 4. 甲、乙两同学在同一地点同时开始晨跑，两人晨跑的轨迹为直线，他们的s-t图像如图所示。由图像可知（　　） A．在前6min,乙同学的平均速度为3m/s B．两人跑步10min的平均速度相同 C．在6-8min甲同学的速度比乙同学速度快 D．甲同学的平均速度为1.8m/s B 课堂练习 5. 如图所示，甲图是蜻蜓点水的场景，小倩同学为研究该过程，拍摄了一张俯视照片。图乙是蜻蜓连续三次点水后激起的波纹。若蜻蜓沿同一方向水平匀速飞行且每隔1秒钟点水一次，下列说法正确的是（　　） A．蜻蜓水平向左飞行 B．水波传播速度是5m/s C．蜻蜓第四次点水的位置位于坐标轴12m处 D．乙图中蜻蜓正位于坐标轴13.33m处 D 课堂练习 课后作业 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 $