2024秋新人教版物理8年級上冊教學課件 1.4 速度的測量

第一章機械運動八年級上冊?人教版

我們所生活的世界，是一個運動的世界。蘆葦隨風搖曳，水面微微泛起漣漪，一群飛鳥展翅翱翔......地面上的人們看到鳥群飛得很快。鳥群中的飛鳥看自己的伙伴也飛得這樣快嗎?人們是怎樣描述物體的運動、如何測定物體的速度的?就讓我們從容易的運動開始，共同認識這個運動的世界吧！第4節(jié)

速度的測量公路上有許多速度監(jiān)測設備，其中一種測速設備采用的是區(qū)間測速的方法(如圖)，即通過測算車輛在兩個監(jiān)測點之間的平均速度，判斷車輛在該路段是否超速。這種測速設備是如何測算出車輛的平均速度的?第4節(jié)速度的測量導入新課從公式v=s/t可知，測算平均速度一般需要測量路程和時間兩個物理量。在公路一段固定距離的路段兩端分別放置一個攝像頭，當車輛經(jīng)過這兩個攝像頭時都會被拍照。系統(tǒng)根據(jù)這兩張照片的拍攝時刻就能算出車輛通過這段距離的時間，從而算出車輛的平均速度。這就是區(qū)間測速的原理。請你想一想：應該怎樣測量物體的速度?下面我們來實際測量一個沿斜面下滑的小車的平均速度。第4節(jié)速度的測量01能用刻度尺測出物體運動的路程，能用停表測出物體通過這段路程所用的時間，根據(jù)公式v=s/t計算出物體在這段時間內(nèi)運動的平均速度。02能寫出容易的實驗報告.學習目標第4節(jié)速度的測量實驗：測量小車運動的平均速度一第4節(jié)速度的測量實驗：測量小車運動的平均速度一【實驗思路】我們可以用刻度尺測量小車運動的路程s，用秒表測量小車通過這段路程所用的時間t，依據(jù)公式v=s/t，就可以算出小車在這段時間內(nèi)運動的平均速度。我們可以將長木板的一端用木塊墊起，搭建一個斜面，使它保持很小的坡度。實驗裝置如圖所示，小車可在這個斜面上運動。實驗：測量小車運動的平均速度一【實驗目標】會用刻度尺和停表測量小車的平均速度?！緦嶒炘怼縱=

s/t?！緦嶒炂鞑摹靠潭瘸?、停表、長木板、小車、木塊、金屬片。實驗：測量小車運動的平均速度一注意：

斜面的一端用木塊墊起，使它保持比較小的坡度（目標是使小車由靜止釋放后下滑的速度適當，并且不會從斜面上滑落）。

使小車從靜止釋放，測量的是小車前端到金屬片的距離?！緦嶒灢襟E】（1）如圖所示，將長木板的一端用小木塊墊起，形成一個坡度很小的斜面；實驗：測量小車運動的平均速度一（2）將小車放在斜面頂端，金屬片放在斜面底端，用刻度尺測出小車要通過的路程s1，把和后面測得的數(shù)據(jù)填入實驗記錄表格中；（3）用停表測量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時間t1；（4）根據(jù)測得的s1、t1，利用公式v1=

s1/t1算出小車通過斜面全程的平均速度v1。實驗：測量小車運動的平均速度一（5）將金屬片移至斜面的中部，測出小車到金屬片的距離s2；（6）測出小車從斜面頂端滑過斜面上半段s2所用的時間t2，算出小車通過上半段路程的平均速度v2。路程s/cm時間t/s平均速度v/（m·s-1）s1=t1=

v1=

s2=

t2=

v2=

【實驗記錄表格】實驗：測量小車運動的平均速度一【分析論證】路程s/cm時間t/s平均速度v/（cm·s-1）s1=70t1=2.5

v1=28

s2=35

t2=1.6

v2=22

實驗：測量小車運動的平均速度一路程s/cm時間t/s平均速度v/（cm·s-1）s1=70t1=2.5

v1=28s2=35

t2=1.76

v2=22

s3=35

t2=0.9

v2=39

（3）三次平均速度的大小依次是v3＞v1＞v2?！緦嶒灲Y(jié)論】小車沿斜面由頂端運動到底端的過程中，它的速度越來越大。實驗：測量小車運動的平均速度一（1）實驗成功的關(guān)鍵是測時間。小車開始運動的同時開始計時，小車撞擊金屬片的同時停止計時。正式實驗之前應該多練習幾次，熟練之后會使測量數(shù)據(jù)更準確。（2）斜面墊起的一端不要太高，也不要太低（過高會使小車速度過大，不易記錄時間，過低時可能會使測出的平均速度太接近）。（3）誤差分析（實驗誤差主要來自于時間測量的誤差）①當小車過了起始位置才開始計時或小車未達終點就停止計時，會導致測量時間偏小，平均速度偏大；②當小車到達終點后才停止計時或小車未開始運動提前計時，會導致測量時間偏大，平均速度偏??；③小車沒有從靜止開始下滑，所測平均速度偏大?！窘涣髋c評估】實驗：測量小車運動的平均速度一某同學想測出小車在下半段路程的平均速度，提出可以把不車從斜面的中部開始釋放，進行測量。想一想：這樣測得的平均速度與上面的實驗中小車在下半路程的平均速度是否相等?說明原因。【分析】小車在下滑過程中，到達中部的速度并不為零，所以讓小車從中部由靜止釋放，到達底端的時間，并不等于下半程的時間，這樣測得的平均速度與上面的實驗中小車在下半路程的平均速度不相等。實驗：測量小車運動的平均速度一視頻演示——《測量小車運動的平均速度》

如圖是“測量小車平均速度”的實驗裝置。實驗時讓小車從斜面的A點由靜止滑下，分別測出小車到達B、C點的時間，即可求出不同路段的平均速度。（1）小車所放的斜面應保持較_____的坡度，這樣小車在斜面上運動時間會___（選填“長”或“短”）些，便于測量時間。（2）小車從斜面頂端運動到底端的過程中，小車做的是_____（選填“勻速”或“變速”）直線運動。（3）小車在AC段的平均速度vAC＝_____m/s。（4）若小車經(jīng)過A點后才開始計時，vAC的測量值與真實值相比會_____（選填“偏大”、“偏小”或“相等”）。實驗：測量小車運動的平均速度一小

變速長

0.16

偏大解析見下頁

例題1實驗：測量小車運動的平均速度一

拓展實驗：用傳感器測量物體運動的速度二第4節(jié)測量平均速度拓展實驗：用傳感器測量物體運動的速度二【實驗目標】（1）測量小車在斜面上運動的速度。（2）測量人的手掌移動時速度的變化情況?！緦嶒炂鞑摹课恢脗鞲衅?、小車、斜面、計算機等。拓展實驗：用傳感器測量物體運動的速度二【實驗原理】如圖所示，A為可在斜面上自由移動的小車，B為固定在斜面一端的傳感器。傳感器利用超聲波可以測出在不同時刻小車與它的距離，然后計算機再根據(jù)時間就可以算出運動的小車在不同位置時的速度。如果將傳感器放置在合適的位置，實驗者面對傳感器，前后行走，就可以在計算機屏幕上觀察實驗者行走的速度。拓展實驗：用傳感器測量物體運動的速度二【進行實驗】（1）調(diào)節(jié)傳感器的位置，使傳感器的激光對準小車，讓小車從斜面上滑下，觀察計算機顯示速度波形的變化情況如圖所示。（2）將手掌放在位置傳感器前，來回移動手掌，觀察計算機顯示速度波形的變化情況?！緦嶒灲Y(jié)論】通過速度變化圖像，我們發(fā)現(xiàn)小車的速度不斷變大，后減為零。通過速度變化圖像，我們發(fā)現(xiàn)手掌移動的速度在不斷變化.拓展實驗：用傳感器測量物體運動的速度二視頻演示——《用位置傳感器測量速度》拓展實驗：用傳感器測量物體運動的速度二小明同學用如圖1的裝置研究小車在斜面上的運動．他將小車從坡頂A處靜止釋放，測出小車從A滑到坡底C處的時間t1＝2.5s；再次將小車從A處靜止釋放，測出小車從A滑到中點B處的時間t2＝1.8s．（1）通過小明的測量數(shù)據(jù)可以判斷，小車在前半程的平均速度_______全程的平均速度．（選填“大于”、“等于”或“小于”）小于

例題2拓展實驗：用傳感器測量物體運動的速度二（2）小明想測量小車在整個運動過程中后半段的平均速度，他的做法是將小車從____處（選填“A”或“B”）靜止釋放，并在B處開始計時，在C處停止計時；若小車還沒到達B點就已開始計時，則測得的平均速度跟真實值相比偏_________．

A?。?）小車經(jīng)過B點時速度不為零，因此測量小車在整個運動過程中后半段的平均速度，應該將小車從A處靜止釋放，并在B處開始計時，在C處停止計時；若小車還沒到達B點就已開始計時，則記錄的時間偏大，路程不變，由公式v＝s/t可知測得的平均速度跟真實值相比偏?。煌卣箤嶒灒河脗鞲衅鳒y量物體運動的速度二（3）物體運動的情況還可以通過另一種辦法即時測定、顯現(xiàn)出來．位置傳感器利用超聲波測出不同時刻小車與它的距離，計算機就可以算出小車在不同位置的速度（如圖2）。屏幕圖象如圖3所示，橫軸為時間，縱軸為速度，通過圖象可以看出，t=2.5s時小車的運動速度為_____m/s；小車在斜面上滑下時做___________（選填“勻速直線”、“加速直線”）運動。

0.8加速直線（3）由圖像可知t=2.5s時小車的運動速度為0.8m/s；小車在斜面上滑下時速度逐漸變大，做加速直線運動．超聲波測距、測速三第4節(jié)速度的測量（1）超聲波在日常生活、生產(chǎn)中，我們常用刻度尺、卷尺等來測量物體的長度。在工業(yè)生產(chǎn)和科學研究中還會用到超聲波測距來測量距離。超聲波在空氣中的傳播速度約為340m/s。超聲波的指向性強，因而經(jīng)常用于距離的測量、汽車倒車防撞、智能機器人等領(lǐng)域。1.超聲波測距超聲波測距、測速三（2）超聲波測距原理如圖所示，發(fā)射器向被測物發(fā)射超聲波，在發(fā)射的同時開始計時。超聲波傳播過程中遇到被測物會被反射，接收器收到反射波就停止計時。根據(jù)計時器記錄的時間t及超聲波傳播的速度v，儀器就能自動計算出發(fā)射點與被測物之間的距離s=vt/2。如果被測物是運動的物體，超聲波測量儀還可測出物體移動的速度。超聲波測距、測速三（1）區(qū)間測速“區(qū)間測速”，就是在兩監(jiān)測點安裝監(jiān)控和測速探頭，測出一輛車通過兩個監(jiān)測點的時間，再根據(jù)兩點間的距離算出該車在這一區(qū)間路段的平均車速，如果這個平均車速超過了該路段的最高限速，即被判為超速。2.超聲波測速超聲波測距、測速三（2）測速儀（定點測速）如圖所示是在高速公路上常見的測速裝置，其主要部分是一個測速儀。其原理如下圖所示，汽車向測速儀的方向勻速駛來，測速儀向汽車發(fā)出兩次短促的（超聲波）信號，超聲波信號遇見汽車前面板，反射回測速儀。測速儀根據(jù)汽車在兩次遇到信號之間所通過的路程及所用的時間，由速度公式v=s/t可得出汽車的平均速度。測速儀超聲波測距、測速三動畫講解——《超聲波測距、測速》超聲波測距、測速三高速公路實現(xiàn)“區(qū)間測速”全覆蓋。就是測算出汽車在某一區(qū)間行駛的平均速度，如果超過了該路段的最高限速，即被判為超速。若監(jiān)測點A、B相距15km，全程限速，一輛轎車通過兩個監(jiān)測點的時間如圖所示。求：（1）通過計算說明，采用“區(qū)間測速”，這輛轎車在該路段會不會被判超速？

（2）若要確保通過AB路段區(qū)間測速不會被判超速，則通過AB路段時間最短用時多少s？

解析見下頁

例題3超聲波測距、測速三（1）通過計算說明，采用“區(qū)間測速”，這輛轎車在該路段會不會被判超速？（2）若要確保通過AB路段區(qū)間測速不會被判超速，則通過AB路段時間最短用時多少s？（1）轎車通過兩個監(jiān)測點所用的時間為t=10h41min-10h31min=10min=h/6速度為所以這輛轎車在該路段不會被判超速。

（2）確保通過AB路段區(qū)間測速不會被判超速，此時最大速度v′=120km/h，則通過AB路段時間最短時間

超聲波測距、測速三謝謝聆聽！最后送給我們自己1、教學的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng)，而在于善于激勵喚醒和鼓舞。

2、把美德、善行傳給你的孩子們，而不是留下財富，只有這樣