2024秋新人教版物理8年級(jí)上冊(cè)教學(xué)課件 1.4 速度的測(cè)量

第一章機(jī)械運(yùn)動(dòng)八年級(jí)上冊(cè)?人教版

我們所生活的世界，是一個(gè)運(yùn)動(dòng)的世界。蘆葦隨風(fēng)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(yùn)動(dòng)、如何測(cè)定物體的速度的?就讓我們從容易的運(yùn)動(dòng)開始，共同認(rèn)識(shí)這個(gè)運(yùn)動(dòng)的世界吧！第4節(jié)

速度的測(cè)量公路上有許多速度監(jiān)測(cè)設(shè)備，其中一種測(cè)速設(shè)備采用的是區(qū)間測(cè)速的方法(如圖)，即通過(guò)測(cè)算車輛在兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的平均速度，判斷車輛在該路段是否超速。這種測(cè)速設(shè)備是如何測(cè)算出車輛的平均速度的?第4節(jié)速度的測(cè)量導(dǎo)入新課從公式v=s/t可知，測(cè)算平均速度一般需要測(cè)量路程和時(shí)間兩個(gè)物理量。在公路一段固定距離的路段兩端分別放置一個(gè)攝像頭，當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)這兩個(gè)攝像頭時(shí)都會(huì)被拍照。系統(tǒng)根據(jù)這兩張照片的拍攝時(shí)刻就能算出車輛通過(guò)這段距離的時(shí)間，從而算出車輛的平均速度。這就是區(qū)間測(cè)速的原理。請(qǐng)你想一想：應(yīng)該怎樣測(cè)量物體的速度?下面我們來(lái)實(shí)際測(cè)量一個(gè)沿斜面下滑的小車的平均速度。第4節(jié)速度的測(cè)量01能用刻度尺測(cè)出物體運(yùn)動(dòng)的路程，能用停表測(cè)出物體通過(guò)這段路程所用的時(shí)間，根據(jù)公式v=s/t計(jì)算出物體在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均速度。02能寫出容易的實(shí)驗(yàn)報(bào)告.學(xué)習(xí)目標(biāo)第4節(jié)速度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)：測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度一第4節(jié)速度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)：測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度一【實(shí)驗(yàn)思路】我們可以用刻度尺測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的路程s，用秒表測(cè)量小車通過(guò)這段路程所用的時(shí)間t，依據(jù)公式v=s/t，就可以算出小車在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均速度。我們可以將長(zhǎng)木板的一端用木塊墊起，搭建一個(gè)斜面，使它保持很小的坡度。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，小車可在這個(gè)斜面上運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)：測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度一【實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)】會(huì)用刻度尺和停表測(cè)量小車的平均速度?！緦?shí)驗(yàn)原理】v=

s/t?！緦?shí)驗(yàn)器材】刻度尺、停表、長(zhǎng)木板、小車、木塊、金屬片。實(shí)驗(yàn)：測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)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(biāo)是使小車由靜止釋放后下滑的速度適當(dāng)，并且不會(huì)從斜面上滑落）。

使小車從靜止釋放，測(cè)量的是小車前端到金屬片的距離?！緦?shí)驗(yàn)步驟】（1）如圖所示，將長(zhǎng)木板的一端用小木塊墊起，形成一個(gè)坡度很小的斜面；實(shí)驗(yàn)：測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)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(cè)出小車要通過(guò)的路程s1，把和后面測(cè)得的數(shù)據(jù)填入實(shí)驗(yàn)記錄表格中；（3）用停表測(cè)量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時(shí)間t1；（4）根據(jù)測(cè)得的s1、t1，利用公式v1=

s1/t1算出小車通過(guò)斜面全程的平均速度v1。實(shí)驗(yàn)：測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度一（5）將金屬片移至斜面的中部，測(cè)出小車到金屬片的距離s2；（6）測(cè)出小車從斜面頂端滑過(guò)斜面上半段s2所用的時(shí)間t2，算出小車通過(guò)上半段路程的平均速度v2。路程s/cm時(shí)間t/s平均速度v/（m·s-1）s1=t1=

v1=

s2=

t2=

v2=

【實(shí)驗(yàn)記錄表格】實(shí)驗(yàn)：測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度一【分析論證】路程s/cm時(shí)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(shí)驗(yàn)：測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度一路程s/cm時(shí)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?shí)驗(yàn)結(jié)論】小車沿斜面由頂端運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程中，它的速度越來(lái)越大。實(shí)驗(yàn)：測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度一（1）實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是測(cè)時(shí)間。小車開始運(yùn)動(dòng)的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，小車撞擊金屬片的同時(shí)停止計(jì)時(shí)。正式實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)該多練習(xí)幾次，熟練之后會(huì)使測(cè)量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。（2）斜面墊起的一端不要太高，也不要太低（過(guò)高會(huì)使小車速度過(guò)大，不易記錄時(shí)間，過(guò)低時(shí)可能會(huì)使測(cè)出的平均速度太接近）。（3）誤差分析（實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)自于時(shí)間測(cè)量的誤差）①當(dāng)小車過(guò)了起始位置才開始計(jì)時(shí)或小車未達(dá)終點(diǎn)就停止計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏小，平均速度偏大；②當(dāng)小車到達(dá)終點(diǎn)后才停止計(jì)時(shí)或小車未開始運(yùn)動(dòng)提前計(jì)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間偏大，平均速度偏?。虎坌≤嚊](méi)有從靜止開始下滑，所測(cè)平均速度偏大?！窘涣髋c評(píng)估】實(shí)驗(yàn)：測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度一某同學(xué)想測(cè)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(jìn)行測(cè)量。想一想：這樣測(cè)得的平均速度與上面的實(shí)驗(yàn)中小車在下半路程的平均速度是否相等?說(shuō)明原因?！痉治觥啃≤囋谙禄^(guò)程中，到達(dá)中部的速度并不為零，所以讓小車從中部由靜止釋放，到達(dá)底端的時(shí)間，并不等于下半程的時(shí)間，這樣測(cè)得的平均速度與上面的實(shí)驗(yàn)中小車在下半路程的平均速度不相等。實(shí)驗(yàn)：測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度一視頻演示——《測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度》

如圖是“測(cè)量小車平均速度”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小車從斜面的A點(diǎn)由靜止滑下，分別測(cè)出小車到達(dá)B、C點(diǎn)的時(shí)間，即可求出不同路段的平均速度。（1）小車所放的斜面應(yīng)保持較_____的坡度，這樣小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間會(huì)___（選填“長(zhǎng)”或“短”）些，便于測(cè)量時(shí)間。（2）小車從斜面頂端運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程中，小車做的是_____（選填“勻速”或“變速”）直線運(yùn)動(dòng)。（3）小車在AC段的平均速度vAC＝_____m/s。（4）若小車經(jīng)過(guò)A點(diǎn)后才開始計(jì)時(shí)，vAC的測(cè)量值與真實(shí)值相比會(huì)_____（選填“偏大”、“偏小”或“相等”）。實(shí)驗(yàn)：測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度一小

變速長(zhǎng)

0.16

偏大解析見下頁(yè)

例題1實(shí)驗(yàn)：測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度一

拓展實(shí)驗(yàn)：用傳感器測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度二第4節(jié)測(cè)量平均速度拓展實(shí)驗(yàn)：用傳感器測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度二【實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)】（1）測(cè)量小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度。（2）測(cè)量人的手掌移動(dòng)時(shí)速度的變化情況。【實(shí)驗(yàn)器材】位置傳感器、小車、斜面、計(jì)算機(jī)等。拓展實(shí)驗(yàn)：用傳感器測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度二【實(shí)驗(yàn)原理】如圖所示，A為可在斜面上自由移動(dòng)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(cè)出在不同時(shí)刻小車與它的距離，然后計(jì)算機(jī)再根據(jù)時(shí)間就可以算出運(yùn)動(dòng)的小車在不同位置時(shí)的速度。如果將傳感器放置在合適的位置，實(shí)驗(yàn)者面對(duì)傳感器，前后行走，就可以在計(jì)算機(jī)屏幕上觀察實(shí)驗(yàn)者行走的速度。拓展實(shí)驗(yàn)：用傳感器測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度二【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1）調(diào)節(jié)傳感器的位置，使傳感器的激光對(duì)準(zhǔn)小車，讓小車從斜面上滑下，觀察計(jì)算機(jī)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(lái)回移動(dòng)手掌，觀察計(jì)算機(jī)顯示速度波形的變化情況?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】通過(guò)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(guò)速度變化圖像，我們發(fā)現(xiàn)手掌移動(dòng)的速度在不斷變化.拓展實(shí)驗(yàn)：用傳感器測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度二視頻演示——《用位置傳感器測(cè)量速度》拓展實(shí)驗(yàn)：用傳感器測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度二小明同學(xué)用如圖1的裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)．他將小車從坡頂A處?kù)o止釋放，測(cè)出小車從A滑到坡底C處的時(shí)間t1＝2.5s；再次將小車從A處?kù)o止釋放，測(cè)出小車從A滑到中點(diǎn)B處的時(shí)間t2＝1.8s．（1）通過(guò)小明的測(cè)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(shí)驗(yàn)：用傳感器測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度二（2）小明想測(cè)量小車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)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(jì)時(shí)，在C處停止計(jì)時(shí)；若小車還沒(méi)到達(dá)B點(diǎn)就已開始計(jì)時(shí)，則測(cè)得的平均速度跟真實(shí)值相比偏_________．

A?。?）小車經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度不為零，因此測(cè)量小車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中后半段的平均速度，應(yīng)該將小車從A處?kù)o止釋放，并在B處開始計(jì)時(shí)，在C處停止計(jì)時(shí)；若小車還沒(méi)到達(dá)B點(diǎn)就已開始計(jì)時(shí)，則記錄的時(shí)間偏大，路程不變，由公式v＝s/t可知測(cè)得的平均速度跟真實(shí)值相比偏?。煌卣箤?shí)驗(yàn)：用傳感器測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度二（3）物體運(yùn)動(dòng)的情況還可以通過(guò)另一種辦法即時(shí)測(cè)定、顯現(xiàn)出來(lái)．位置傳感器利用超聲波測(cè)出不同時(shí)刻小車與它的距離，計(jì)算機(jī)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(shí)間，縱軸為速度，通過(guò)圖象可以看出，t=2.5s時(shí)小車的運(yùn)動(dòng)速度為_____m/s；小車在斜面上滑下時(shí)做___________（選填“勻速直線”、“加速直線”）運(yùn)動(dòng)。

0.8加速直線（3）由圖像可知t=2.5s時(shí)小車的運(yùn)動(dòng)速度為0.8m/s；小車在斜面上滑下時(shí)速度逐漸變大，做加速直線運(yùn)動(dòng)．超聲波測(cè)距、測(cè)速三第4節(jié)速度的測(cè)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(lái)測(cè)量物體的長(zhǎng)度。在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中還會(huì)用到超聲波測(cè)距來(lái)測(cè)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(qiáng)，因而經(jīng)常用于距離的測(cè)量、汽車倒車防撞、智能機(jī)器人等領(lǐng)域。1.超聲波測(cè)距超聲波測(cè)距、測(cè)速三（2）超聲波測(cè)距原理如圖所示，發(fā)射器向被測(cè)物發(fā)射超聲波，在發(fā)射的同時(shí)開始計(jì)時(shí)。超聲波傳播過(guò)程中遇到被測(cè)物會(huì)被反射，接收器收到反射波就停止計(jì)時(shí)。根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t及超聲波傳播的速度v，儀器就能自動(dòng)計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)與被測(cè)物之間的距離s=vt/2。如果被測(cè)物是運(yùn)動(dòng)的物體，超聲波測(cè)量?jī)x還可測(cè)出物體移動(dòng)的速度。超聲波測(cè)距、測(cè)速三（1）區(qū)間測(cè)速“區(qū)間測(cè)速”，就是在兩監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝監(jiān)控和測(cè)速探頭，測(cè)出一輛車通過(guò)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間，再根據(jù)兩點(diǎn)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(gè)平均車速超過(guò)了該路段的最高限速，即被判為超速。2.超聲波測(cè)速超聲波測(cè)距、測(cè)速三（2）測(cè)速儀（定點(diǎn)測(cè)速）如圖所示是在高速公路上常見的測(cè)速裝置，其主要部分是一個(gè)測(cè)速儀。其原理如下圖所示，汽車向測(cè)速儀的方向勻速駛來(lái)，測(cè)速儀向汽車發(fā)出兩次短促的（超聲波）信號(hào)，超聲波信號(hào)遇見汽車前面板，反射回測(cè)速儀。測(cè)速儀根據(jù)汽車在兩次遇到信號(hào)之間所通過(guò)的路程及所用的時(shí)間，由速度公式v=s/t可得出汽車的平均速度。測(cè)速儀超聲波測(cè)距、測(cè)速三動(dòng)畫講解——《超聲波測(cè)距、測(cè)速》超聲波測(cè)距、測(cè)速三高速公路實(shí)現(xiàn)“區(qū)間測(cè)速”全覆蓋。就是測(cè)算出汽車在某一區(qū)間行駛的平均速度，如果超過(guò)了該路段的最高限速，即被判為超速。若監(jiān)測(cè)點(diǎn)A、B相距15km，全程限速，一輛轎車通過(guò)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間如圖所示。求：（1）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，采用“區(qū)間測(cè)速”，這輛轎車在該路段會(huì)不會(huì)被判超速？

（2）若要確保通過(guò)AB路段區(qū)間測(cè)速不會(huì)被判超速，則通過(guò)AB路段時(shí)間最短用時(shí)多少s？

解析見下頁(yè)

例題3超聲波測(cè)距、測(cè)速三（1）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，采用“區(qū)間測(cè)速”，這輛轎車在該路段會(huì)不會(huì)被判超速？（2）若要確保通過(guò)AB路段區(qū)間測(cè)速不會(huì)被判超速，則通過(guò)AB路段時(shí)間最短用時(shí)多少s？（1）轎車通過(guò)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)所用的時(shí)間為t=10h41min-10h31min=10min=h/6速度為所以這輛轎車在該路段不會(huì)被判超速。

（2）確保通過(guò)AB路段區(qū)間測(cè)速不會(huì)被判超速，此時(shí)最大速度v′=120km/h，則通過(guò)AB路段時(shí)間最短時(shí)間

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

2、把美德、善行傳給你的孩子們，而不是留下財(cái)富，只有這樣