1.4速度的测量 课件-2026-2027学年人教版物理八年级上学期

该初中物理课件围绕“速度的测量”展开，以公路区间测速情境导入，引导学生思考平均速度测算原理，通过实验测量小车运动的路程和时间，结合公式v=s/t，构建从生活实例到科学实验的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，实验设计涵盖原理、步骤、数据记录与误差分析，培养科学思维。融入传感器、超声波测距等现代科技应用，体现物理观念与社会联系，助力学生提升探究能力，教师可高效开展实验教学。

公路上有许多速度检测设备，其中一种测速设备采用的是区间测速方法，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算出车辆的平度速度的？ 导入新课 第4节 速度的测量 学习目标 1.会使用刻度尺正确测量物体运动的路程,会使用秒表正确测量物体运动的时间。 2.能根据公式v=s/t计算出物体运动的平均速度。 3.能写出简单的实验报告。 4.体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验数据的全过程。 实验：测量小车运动的平均速度 一 【实验思路】 我们可以用刻度尺测量小车运动的路程s，用秒表测量小车通过这段路程所用的时间t，依据公式v= s/t，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。实验装置如图所示，小车可在这个斜面上运动。 实验：测量小车运动的平均速度 一 【实验目的】会用刻度尺和停表测量小车的平均速度。 【实验原理】v= s/t 。 【实验器材】刻度尺、停表、长木板、小车、木块、金属片。 实验：测量小车运动的平均速度 一 注意： 斜面的一端用木块垫起，使它保持比较小的坡度（目的是使小车由静止释放后下滑的速度适当，并且不会从斜面上滑落）。 使小车从静止释放，测量的是小车前端到金属片的距离。 【实验步骤】 （1）如图所示，将长木板的一端用小木块垫起，形成一个坡度很小的斜面； 实验：测量小车运动的平均速度 一 （2）将小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车要通过的路程s1，把和后面测得的数据填入实验记录表格中； （3）用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1； （4）根据测得的s1、t1，利用公式v1= s1/t1算出小车通过斜面全程的平均速度v1。 路程 s/cm 时间 t/s 平均速度 v/（cm·s-1） s1= t1= v1= 停止用脚蹬，正在下坡的自行车运动速度怎么变化？ 小车在下滑过程中，到达中部的速度并不为零，所以让小车从中部由静止释放，到达底端的时间，并不等于下半程的时间，这样测得的平均速度与全程实验中小车在下半程的平均速度不相等。 思 考： 下半程的平均速度能否直接测量？为什么？ 实验：测量小车运动的平均速度 一 （5）将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2； （6）测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段s2所用的时间t2，算出小车通过上半段路程的平均速度v2。 路程 s/cm 时间 t/s 平均速度 v/（cm·s-1） s1= t1= v1= s2= t2=  v2= 【实验记录表格】 实验：测量小车运动的平均速度 一 路程 s/cm 时间 t/s 平均速度 v/（cm·s-1） s1=70.00 t1= v1= s2=35.00 t2=  v2= s3=35.00 t3=  v3= 【实验结论】小车沿斜面由顶端运动到底端的过程中，它的速度越来越大。 【分析论证】 1.计算全程、上半程的平均速度； 2.计算下半程的平均速度 (1)下半程的路程：S3=S1-S2; (2)下半程的时间：t3=t1-t2 (3)下半程平均速度： 3.三次平均速度的大小依次v3＞v1＞v2。 实验：测量小车运动的平均速度 一 （1）实验成功的关键是测时间。小车开始运动的同时开始计时，小车撞击金属片的同时停止计时。正式实验之前应该多练习几次，熟练之后会使测量数据更准确。 （2）斜面垫起的一端不要太高，也不要太低（过高会使小车速度过大，不易记录时间，过低时可能会使测出的平均速度太接近）。 （3）误差分析（实验误差主要来自于时间测量的误差） ①当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时，会导致测量时间偏小，平均速度偏大； ②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时，会导致测量时间偏大，平均速度偏小； ③小车没有从静止开始下滑，所测平均速度偏大。 【交流与评估】 如图是“测量小车平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的A点由静止滑下，分别测出小车到达B、C点的时间，即可求出不同路段的平均速度。 （1）小车所放的斜面应保持较_____的坡度，这样小车在斜面上运动时间会 ___（选填“长”或“短”）些，便于测量时间。 （2）小车从斜面顶端运动到底端的过程中，小车做的是 __ ___（选填“匀速”或“变速”）直线运动。 （3）小车在AC段的平均速度vAC＝_ ____m/s。 （4）若小车经过A点后才开始计时，vAC的 测量值与真实值相比会_____（选填 “偏大”、“偏小”或“相等”）。 实验：测量小车运动的平均速度 一 小 变速 长      0.16       偏大 解析见下页 例题1 实验：测量小车运动的平均速度 一 用传感器测量物体运动的速度 实验 （1）测量小车在斜面上运动的速度。 （2）测量人的手掌移动时速度的变化情况。 【实验目的】 【实验器材】 计算机 传感器 小车 斜面 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。 小车 位置 传感器 【实验原理】 计算机把不同时间测出的运动物体的速度显示在屏幕上（横轴为时间，纵轴为速度），我们就可以直观地看出物体的速度是增大的、减小的还是不变的。 （1）调节传感器的位置，使传感器的激光对准小车，让小车从斜面上滑下，观察计算机显示速度波形的变化情况。 通过速度变化图像，我们发现小车的速度不断变大，后减为零。通过速度变化图像，我们发现手掌移动的速度在不断变化. （2）将手掌放在位置传感器前，来回移动手掌，观察计算机显示速度波形的变化情况。 【实验过程】 【实验结论】 超声波测距：原理如图所示，发射器向某一方向发射超声波，同时开始计时。超声波传播时碰到障碍物会被反射，接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间t，仪器自动计算出发射点与障碍物之间的距离。 超声波测量仪还可测出运动物体的速度。 发射器 接收器 被测物 北斗导航系统的测速原理是通过车载收发系统与太空中的卫星不断交互信息，通过距离差与时间差计算得出时速。（电磁波速度3×108m/s) 电磁波测距： 小车运动距离为________________________的距离. 小车从斜面顶端要由_____释放. 测量过程中不要改变斜面的_____. 车头到车头(或车尾到车尾) 静止 坡度 实验装置的作用 实验目的：用_______和_____测量小车运动的速度. 实验分析：小车在斜面上做变速直线运动，在不同的路段，小车的平均速 度_____. 不同 实验原理： _______. v = s t 注意事项 秒表 刻度尺 斜面：使小车获得向下运动的速度. 金属片：使小车可以及时停下，便于测量时间. 速度的 测量 课堂总结 1. 小明用如图所示装置测量物体运动的速度，如果小明在小车还未释放时就开始计时，则小明测得全程的平均速度相比真实值偏______(选填“大”或“小”)，原因是____________________；实验中还应使斜面的坡度较______(选填“大”或“小”)，以减小测量________的误差． 时间偏大 小 所测量的时间偏大 小 时间 课堂练习 2. 小明在“测量小车的速度”实验中，使小车从带刻度的斜面上端A点由静止滑下，实验中测得的数据如图所示(秒表的格式为：“时：分：秒”)，则AC段距离sAC＝_____cm，小车在AB段的平均速度vAB＝_____m/s. 80.0 0.2 3. 图甲中的智能手表还可以通过运动软件APP监测自己的运动情况. 当某同学绕操场跑一圈时，软件截屏如图乙所示，则他这段时间内的平均速度是______m/s，合______km/h.软件上的“配速”指的是跑每公里所需要的时间，若他跑步的速度是2.5 m/s，则他跑步的配速是______s. 2 7.2 400 甲乙 1 m/s＝3.6 km/h 3 min20 s＝200 s 4. 交通部门常用超声波测速仪来检测车速.测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲所示.某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，s表示超声波与测速仪之间的距离. 则该被测汽车前后两次反射到超声波的时间间隔是______s，该汽车的平均速度是_____m/s(已知超声波的速度为340 m/s). 1.7 20 t＝1.9 s-0.2 s=1.7 s s1＝vt1＝340 m/s×0.2 s＝68 m s2＝vt2＝340 m/s×(1.9 s-1.8 s)＝34 m s＝s1-s2＝68 m-34 m＝34 m 5. (2025山西)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. 实验思路： (1)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. 停表 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 2 s 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____ ___________________________________________ ____________________________________________. 玻璃管 B A sAB = 50.0 cm tAB = 5×2 s=10s t =2s 5 相邻标记间距离一致 匀速直线 泡在相同时间内通过的路程相等(根据 可知， 气泡在相同时间内通过的路程相等且沿直线运动) 气 $