资源简介

(共34张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：1.4 速度的测量
副标题：用实验探究速度的测量方法
姓名：[授课教师姓名]
日期：[具体日期]
幻灯片 2：引入
图片展示：展示运动员赛跑计时、汽车速度表、实验室测量小车速度的场景图片。
提问：上节课我们学习了速度的概念和计算公式，那在实际中我们如何测量物体运动的速度呢？测量速度需要知道哪些物理量？又需要用到哪些测量工具呢？
幻灯片 3：速度测量的原理
核心原理：根据速度的计算公式 \( v=\frac{s}{t} \)，要测量物体的速度，需要测量物体运动的路程（s） 和通过这段路程所用的时间（t），然后通过公式计算得出速度。
逻辑关系：路程测量工具→测量路程数值；时间测量工具→测量对应时间；代入公式→计算速度。
强调：测量的准确性直接影响速度计算的结果，因此要正确使用测量工具。
幻灯片 4：测量工具
测量路程的工具：
刻度尺：用于测量较短的路程，如小车在斜面上运动的距离、铅笔移动的距离等，注意分度值和量程的选择。
卷尺：用于测量较长的路程，如操场跑道长度、人步行的距离等。
测量时间的工具：
停表：用于测量较短的时间，精度较高，能满足大多数实验测量需求，如测量小车运动时间、跑步时间等。
手表 / 电子表：可用于测量较长时间，但精度相对停表较低。
图片展示：展示各种测量工具的实物图，并标注名称和主要用途。
幻灯片 5：停表和刻度尺的正确使用回顾
停表使用回顾：
启动：按下启动按钮开始计时。
暂停：再次按下按钮停止计时。
回零：测量完成后按下回零按钮复位。
读数：先读小表盘分钟数，再读大表盘秒数，注意大表盘量程切换。
刻度尺使用回顾：
选：根据测量需求选择合适量程和分度值的刻度尺。
放：零刻度线对准被测物体一端，刻度线紧贴被测物体且与被测边平行。
读：视线正对刻度线，估读到分度值下一位。
记：记录数值并注明单位。
幻灯片 6：实验一：测量小车在斜面上运动的平均速度
实验目的：
练习使用刻度尺和停表测量路程和时间。
学会计算物体运动的平均速度。
实验器材：斜面、小车、刻度尺、停表、金属片（用于阻挡小车，便于计时）。
实验装置图：展示斜面上放置小车，底端放置金属片，刻度尺沿斜面放置的装置示意图。
幻灯片 7：实验步骤（实验一）
测量斜面长度：用刻度尺测量斜面顶端到金属片的距离，记为总路程\( s_1 \)。
测量总时间：将小车放在斜面顶端，使其由静止开始下滑，同时启动停表；当小车撞击金属片时，停止停表，记录时间\( t_1 \)。
测量上半段路程及时间：将金属片移至斜面中点，测量顶端到中点的距离\( s_2 \)（\( s_2 = s_1/2 \)）；重复步骤 2，记录小车从顶端滑到中点的时间\( t_2 \)。
计算下半段路程及时间：下半段路程\( s_3 = s_1 - s_2 \)，下半段时间\( t_3 = t_1 - t_2 \)。
计算平均速度：分别计算全程平均速度\( v_1 = s_1/t_1 \)、上半段平均速度\( v_2 = s_2/t_2 \)、下半段平均速度\( v_3 = s_3/t_3 \)。
幻灯片 8：实验数据记录与处理（实验一）
数据记录表格：
| 实验次数 | 路程 s/m | 时间 t/s | 平均速度 v/(m s )|
|---|---|---|---|
| 全程（s ,t ）| | | |
| 上半段（s ,t ）| | | |
| 下半段（s ,t ）| | | |
数据处理示例：假设测得\( s_1 = 1.2m \)，\( t_1 = 6s \)；\( s_2 = 0.6m \)，\( t_2 = 4s \)，则\( v_1 = 1.2m/6s = 0.2m/s \)，\( v_2 = 0.6m/4s = 0.15m/s \)，\( s_3 = 0.6m \)，\( t_3 = 2s \)，\( v_3 = 0.6m/2s = 0.3m/s \)。
分析结论：比较\( v_2 \)和\( v_3 \)，得出小车沿斜面下滑时速度越来越大（做变速直线运动）。
幻灯片 9：实验注意事项（实验一）
斜面坡度不宜过大，否则小车运动过快，时间测量误差大；坡度也不宜过小，否则小车可能静止或运动过慢。
小车每次从斜面顶端同一位置由静止释放，保证初速度相同。
测量时间时，视线要与停表刻度线保持水平，确保读数准确。
记录数据时要及时准确，注明单位。
幻灯片 10：实验二：测量人步行的平均速度
实验目的：
掌握在户外测量较长距离运动速度的方法。
进一步理解平均速度的计算。
实验器材：卷尺、停表。
实验地点：操场跑道或平直的路面。
幻灯片 11：实验步骤（实验二）
确定测量路程：用卷尺在操场测量一段 100 米的直线路程，在起点和终点做标记。
测量步行时间：一名同学从起点出发，自然步行，同时另一名同学启动停表；当步行同学到达终点时，停止停表，记录时间\( t \)。
多次测量：重复步骤 2，进行 3 次测量，记录每次的时间。
计算平均速度：分别计算每次步行的速度，再求 3 次速度的平均值，即为该同学步行的平均速度。
幻灯片 12：实验数据记录与处理（实验二）
数据记录表格：
| 实验次数 | 路程 s/m | 时间 t/s | 速度 v/(m s )|
|---|---|---|---|
|1|100| | |
|2|100| | |
|3|100| | |
| 平均值 | 100| - | |
数据处理示例：若 3 次时间分别为 80s、85s、75s，则 3 次速度分别为 1.25m/s、1.18m/s、1.33m/s，平均速度≈（1.25+1.18+1.33）/3≈1.25m/s。
幻灯片 13：测量速度的其他方法
利用光电计时器：
原理：通过光信号的遮挡来自动计时，精度更高，常用于精确测量，如实验室测量小球运动速度。
优势：避免人为反应时间造成的误差。
利用速度表：
应用：汽车、摩托车等交通工具上的速度表可直接显示瞬时速度，方便实时了解运动速度。
原理：通过测量车轮转速等方式间接计算速度。
幻灯片 14：测量误差分析
误差来源：
测量工具精度：刻度尺分度值过大、停表精度不足会导致误差。
人为因素：测量路程时读数偏差、按停表时的反应时间（过早或过晚）。
环境因素：斜面不光滑、风力影响步行速度等。
减小误差的方法：
选用更精密的测量工具，如高精度停表、毫米刻度尺。
多次测量取平均值，减少偶然误差。
规范实验操作，如确保小车释放位置相同、步行时保持匀速。
幻灯片 15：课堂互动 —— 实验问题讨论
问题展示：
在测量小车平均速度的实验中，如果斜面坡度太大，会对实验结果产生什么影响？
测量人步行速度时，为什么要进行多次测量并求平均值？
讨论要求：小组内讨论问题，分析原因，形成结论。
总结点拨：坡度太大会导致时间过短，测量误差增大；多次测量求平均值可减小偶然误差，使结果更准确。
幻灯片 16：课堂小结
核心知识点回顾：
速度测量原理：\( v=\frac{s}{t} \)，需测量路程和时间。
测量工具：刻度尺（测路程）、停表（测时间），回顾其正确使用方法。
典型实验：测量小车斜面运动速度和人步行速度，掌握实验步骤、数据记录与处理。
误差分析：了解误差来源及减小误差的方法。
实验技能总结：通过实验学会设计简单的测量方案，提高动手操作和数据分析能力。
幻灯片 17：当堂检测
选择题：
测量物体运动的平均速度时，不需要测量的物理量是（ ）
A. 路程 B. 时间 C. 质量 D. 以上都不对
某同学测量小车在斜面上运动的路程为 0.8m，时间为 4s，则小车的平均速度是（ ）
A. 0.2m/s B. 2m/s C. 0.32m/s D. 5m/s
填空题：
测量速度的原理是______，测量路程用______，测量时间用______。
某物体在 5 秒内通过的路程是 20 米，则该物体的平均速度是______m/s。
实验题：简述测量自行车行驶平均速度的实验步骤。
幻灯片 18：作业布置
基础作业：完成课本上关于速度测量的实验题，巩固实验原理和数据处理方法。
实践作业：仿照课堂实验，测量自行车在平直路面上行驶的平均速度，记录实验数据并计算速度，分析可能存在的误差。
拓展作业：查阅资料，了解运动员比赛中速度测量的技术（如光电计时系统），写一篇关于现代速度测量技术的短文。
2024人教版版物理八年级上册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
1.4速度的测量
第一章 机械运动
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
1．能用刻度尺和秒表正确地测量物体运动的距离和所用的时间，并根据公式 v= s/t，计算出物体在这段时间内运动的平均速度。
2．了解其他形式的测速方法。
学习目标
1. 平均速度的公式及各字母的含义？
2. 如果想测量一个物体的平均速度，需要测量哪些物理量？
需要什么测量工具？
其中表示平均速度，s表示总路程，t表示通过这段路程所用总时间。
复习与讨论
根据可知：需要测量路程s和时间t，用刻度尺测量路程、用秒表测量时间。
知识回顾
3.如图甲所示，刻度尺所测物体的长度应为______cm。
2.48
4.用秒表测量校运会上女子1500m比赛成绩，从开始计时到此刻经历的时间是多少？
5min38.5s（338.5s）
知识回顾
生活中大部分物体做的是变速运动。我们知道变速直线运动的快慢可以用平均速度来描述。
那么怎么测量平均速度呢？
这节课我们学习用秒表和刻度尺测量运动物体的平均速度。
新知探究
知识点1 速度的测量
1.设计实验
（1）实验目的：用刻度尺和秒表测小车的平均速度
（2）实验原理： v= s/t （需要测量的物理量是路程和时间）
（3）实验器材：斜面、小车、刻度尺、秒表、金属片
新知探究
知识点1 速度的测量
（4）实验器材的组装方法
将长木板的一端用小木块垫起，形成一个坡度很小的斜面，如下图所示。
新知探究
知识点1 速度的测量
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，便于测量时间）。
使小车从静止释放，测量的是小车前端到金属片的距离。
新知探究
知识点1 速度的测量
（1）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。
正确测量小车运动距离的方法是从车头量到车头。
2.进行实验
（2）用秒表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间tl。
（5）将相关数据记录到实验表格中，整理器材。
（3）将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2和所用时间t2
（4）根据测得的s1、t1，利用公式v1= 算出小车通过斜面全程的平均速度v1 。同理算出小车通过上半段路程的平均速度v2=
新知探究
知识点1 速度的测量
测量的物理量 全程 上半程
路程s/cm 40.0 20.0
运动时间t/s 6 4
平均速度v/m·s-1 0.07 0.05
实验记录表格
新知探究
知识点1 速度的测量
平均速度要与对应的路程或时间段相对应，可利用 计算后半段的平均速度。
思考讨论：如何得出小车在整段路程中，后半段的平均速度？
t3=t1-t2
新知探究
知识点1 速度的测量
3.实验结论：小车在斜面上做变速直线运动，在不同的路程上小车平均速度的大小不同，小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
不相同。因为斜面的坡度、选取路程等不同。
思考讨论：
（1）你的数据和其他同学相同吗？为什么？
（2）为什么说到物体的平均速度时，一定要指明是哪段路程上的平均速度？
不同路段上的平均速度一般不同。
新知探究
知识点1 速度的测量
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。
4.交流与讨论
新知探究
知识点1 速度的测量
1.超声波测速实验
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。计算机把在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。
小车
位置
传感器
新知探究
知识点2 超声波测速
2.超声波测距原理
如图所示，发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时。超声波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 s=vt/2。
如果障碍物是运动的物体，超声波测量仪还可测出物体移动的速度。
新知探究
知识点2 超声波测速
3.超声波测距应用
在日常生活、生产中，我们常用刻度尺、卷尺等来测量物体的长度。在工业生产和科学研究中还会用到超声波测距来测量距离。
超声波在空气中的传播速度约为340m/s。超声波的指向性强，因而经常用于距离的测量、汽车倒车防撞、智能机器人等领域。
新知探究
知识点2 超声波测速
4.区间测速
所谓的“区间测速”，就是在两监测点安装监控和测速探头，测出一辆车通过两个监测点的时间，再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速，如果这个平均车速超过了该路段的最高限速，即被判为超速。
新知探究
知识点2 超声波测速
1.用如图所示的装置测量小车运动的速度。
（1）本实验的原理是______。
（2）该实验用到金属挡板，则下列不属于金属挡板作用的是___。
B
A.让小车在一定的位置停下来
B.使斜面保持一定的角度
C.与小车相碰发出声音，便于测出小车行驶相同路程所用的时间
（3）为了提高实验测量的准确度，可以使斜面保持较____（填“大”或“小”）
的坡度，这是为了在测量______（填“路程”或“时间”）时减小误差。
（4）某小组将实验数据记录在表格中。
小
时间
路程/
时间/
若全程的平均速度为，上半段的平均速度为 ，下半段的平均速度为
，由表中数据可知，____,、、 的大小关系为_______
_______。
0.2
（5）小红想测小车运动过程中段的平均速度，于是将小车放在 点，
按下秒表并同时让小车从静止开始下滑，当小车下滑到 点时停止计时。
你认为这个方法________（填“可行”或“不可行”），理由是__________
______________________________。
不可行
所测时间不是小车在下半段运动所用的时间
（6） 如图甲所示，小组利用位置传感器记录小车的运动情况。
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。屏幕图像如图乙所示，横轴为时间，纵轴为
速度，通过图像可以看出小车在斜面上下滑时是______（填“匀速”或
“加速”）运动的；小车在斜面上运动时的速度为____ 。
加速
0.4
2. 如图所示，某路段采用“区间测速”，监测点、 相距
，该路段最高限速为 。一辆轿车通过两个监测点的
时间显示如图，通过两监测点时的速度分别为和 ，
该轿车在此路段的平均速度为____ ，该轿车____（填“会”或“不会”）
被判为超速。
35
会
3. 小明发现公路旁每隔一段距离就立着一个标记公里数的里
程碑，他想利用里程碑估测自行车的行驶速度。测量步骤如下：
（1）从某一地点出发，并按下计时器开始计时；
（2）到达某一个里程碑，记下里程碑上的数值、计时器上的时刻 ；
（3）到达另一个里程碑，记下里程碑上的数值、计时器上的时刻 。
自行车在这两个里程碑之间行驶的平均速度 ______（用题中物理量
符号表示）。
4.［2025保定期末］小明在测量小球的平均速度时，让小球从斜面 点
由静止滚到点，并用照相机每隔 拍摄一次，频闪照片如图所示，
则下列说法正确的是( )
D
A.小球从点运动到点用时
B.小球在前 内通过的路程为
C.小球滚下的整个过程的平均速度为
D.小球在 段做的是变速运动
5.在做“研究气泡的运动规律”实验
时，小明取长 的细玻璃管注
水，上端留一小段空气柱，再用橡
皮塞塞住管口，管上标有均匀刻度，
将玻璃管翻转后，观察气泡的运动
情况，如图甲所示。
（1）为便于测量时间，应设法使管内气泡运动得____（填“慢”或“快”）
一些。
慢
（2）实验数据如表所示，请根据表中数据，在图乙中画出 图像。
距离 0 10 20 30 40 50
时间 0 1.8 3.6 5.4 7.2 9
[答案]
（3）根据实验数据和图像可知，气泡在 的运动过程中的平均
速度为______（结果保留三位小数） ；由图像可知，气泡做______
____运动。
0.056
匀速直线
6. 在一次野外步行郊游的过程中，为得知自己在步行时
的速度，小明利用运动手环测量了如表所示的步数和步行的时间并进行
了记录。
距离： 时间：
步数：4 000 配速：
（1）根据以上数据，可以计算得出，小明在这个过程中的平均步幅为
____，平均速度为____ 。
0.6
4.8
（2）若小明在接下来的内继续快速步行了 ，则在整个
内，他的平均速度为____ 。
（3）若运动手环测得的距离比小明实际走过的距离远，则会导致计算
得到的平均速度数值比实际的平均速度偏____。
1.6
大
7.如图所示，在测量小车运动的平均速度实验中，让小车从斜面的 点
由静止开始下滑并开始计时，分别测出小车到达点和 点的时间，即
可算出小车在各段的平均速度。
（1）图中段的距离_____（估计到分度值下一位） ，测得
时间，则段的平均速度_____ 。
（2）如果小车过了点才停止计时，则测得的平均速度 会偏____。
40.0
25.0
小
（3）实验中应多次测量，每次测量时必须让小车从______位置由静止
开始下滑；在段、段的平均速度关系为___（填“ ”“ ”或“
”） 。
同一
（4）物体的运动可以用图像来描述，图中能反映小车运动情况的是___
（填字母）。
A
A. B. C. D.
课堂小结
测量小车运动时的平均速度
用刻度尺测出运动路程
用秒表测出运动时间
体会
知道
平均速度在不同时间内或不同路程内大小可能不同
利用物理公式间接测物理量的方法
方法
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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