4.1.2機(jī)械運(yùn)動(dòng)-速度的測(cè)量及應(yīng)用 運(yùn)動(dòng)與能（解析版）

課時(shí)2速度的測(cè)量及應(yīng)用運(yùn)動(dòng)與能

◆網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

◆課本導(dǎo)學(xué)

一、速度的測(cè)量

二、速度的應(yīng)用

三、運(yùn)動(dòng)與能

◆基礎(chǔ)訓(xùn)練

知識(shí)點(diǎn)1速度的測(cè)量

知識(shí)點(diǎn)2速度的應(yīng)用

知識(shí)點(diǎn)3運(yùn)動(dòng)與能

易錯(cuò)點(diǎn)沒(méi)有真正理解平均速度

◆強(qiáng)化訓(xùn)練

一、速度的測(cè)量

1.勻速直線運(yùn)動(dòng)

（1）概念：我們把物體沿直線且速度不變的運(yùn)動(dòng)叫作勻速直線運(yùn)動(dòng)。

（2）特點(diǎn)：做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任意時(shí)刻速度大小和方向均不

變。

（3）圖像：①s-t圖像：勻速直線運(yùn)動(dòng)的圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線。由圖甲可知，時(shí)

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間改變，路程也隨之改變，但路程與時(shí)間的比值（即速度）不變。

②v-t圖像：勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像是一條平行于時(shí)間軸的直線。由圖乙可知，時(shí)間改變，

速度不變。

【名師講解】勻速直線運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)。在日常生活中，如果物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度

幾乎不變，軌跡近似為直線，就可以看作勻速直線運(yùn)動(dòng)。如商場(chǎng)中人隨扶梯的運(yùn)動(dòng)可看作勻速

直線運(yùn)動(dòng)。

◆教材<思考與討論>1.判斷甲、乙兩輛汽車(chē)在各段時(shí)間內(nèi)速度的特點(diǎn)。2.讓一輛玩具小車(chē)

從斜面下滑，計(jì)算下滑各段時(shí)間內(nèi)的速度。（見(jiàn)課本第141頁(yè)）

s115m

1.0-3s：v1==5m/s；

t13s

s235m15m

3-5s：v2==10m/s；

t25s3s

s352m35m

5-7s：v3==8.5m/s；

t37s5s

s470m52m

7-9s：v4==9m/s；

t49s7s

s5100m70m

9-12.5s：v5=≈8.6m/s。

t512.5s9s

他的速度前半程先變大后變小，后半程先變大后變小。

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2.求物體通過(guò)的總路程與所用總時(shí)間的比，來(lái)判斷物體這段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)快慢。

2.變速直線運(yùn)動(dòng)

（1）概念：物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程不相等，這種運(yùn)動(dòng)

就叫作變速直線運(yùn)動(dòng)。

（2）圖像：①s-t圖像：變速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的曲線。由圖可知，時(shí)間

改變，路程也隨之改變，路程與時(shí)間的比值（即速度）也在改變。

②v-t圖像：做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體速度隨時(shí)間會(huì)發(fā)生變化。圖甲表示物體做加速運(yùn)動(dòng)，

圖乙表示物體做減速運(yùn)動(dòng)。

（3）平均速度：平均速度等于物體運(yùn)動(dòng)的路程與通過(guò)這段路程所用時(shí)間的比。平均速度

可以粗略描述物體在某一段路程或某一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的快慢。

◆教材<實(shí)踐活動(dòng)>查閱資料，與同學(xué)交流交通工具限速標(biāo)志。（見(jiàn)課本第142頁(yè)）

限速牌上數(shù)字的含義：大、中型客車(chē)和貨車(chē)，晴天限速90km/h，雨天限速80km/h；危險(xiǎn)

品運(yùn)輸車(chē)晴天限速80km/h，雨天限速70km/h。

常見(jiàn)的給車(chē)輛測(cè)速的方法：

雷達(dá)測(cè)速：通過(guò)雷達(dá)波發(fā)射和接收來(lái)測(cè)量車(chē)輛的速度，這是較為常用的方法，交警常使用

手持或固定安裝的雷達(dá)測(cè)速儀。

激光測(cè)速：利用激光束照射車(chē)輛并測(cè)量反射時(shí)間來(lái)計(jì)算速度，具有較高的精度和準(zhǔn)確性。

區(qū)間測(cè)速：在一段道路的兩端設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，記錄車(chē)輛通過(guò)這兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間，從而計(jì)算出平

均速度，以此判斷是否超速。

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速度儀可以直接讀出汽車(chē)的行駛速度。

車(chē)載測(cè)速儀：有些車(chē)主會(huì)在車(chē)內(nèi)安裝專(zhuān)門(mén)的測(cè)速設(shè)備來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自己的車(chē)速。

【例1】[寧波余姚期中]以下情景中屬于勻速直線運(yùn)動(dòng)的是（）

答案：B

解析：勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度和方向都保持不變。過(guò)山車(chē)上游客的速度大小和方向時(shí)

刻都在改變；高鐵進(jìn)站，速度減小，最后停止；排隊(duì)檢票的乘客的速度變化，這些都是變速運(yùn)

動(dòng)，A、C、D不符合題意。站立在扶梯上的人隨自動(dòng)扶梯一起上行，是勻速直線運(yùn)動(dòng)，B符

合題意。

【例2】甲、乙、丙三輛小車(chē)同時(shí)同地向西運(yùn)動(dòng)，它們運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，下列說(shuō)法正

確的是（）

A.甲、丙兩車(chē)速度相同B.乙車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)

C.經(jīng)過(guò)4s，甲車(chē)運(yùn)動(dòng)在最前面D.若以乙車(chē)為參照物，丙車(chē)向東運(yùn)動(dòng)

答案：C

解析：在s-t圖像中，甲、乙的運(yùn)動(dòng)圖像是傾斜直線，說(shuō)明甲、乙均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由

s甲10ms乙10m

圖可知，甲的速度為V甲==5m/s，乙的速度為v乙==2.5m/s。

t甲2st乙4s

在v-t圖像中，丙的運(yùn)動(dòng)圖像是平行于時(shí)間軸的直線，說(shuō)明丙做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由圖可知，

丙的速度為v=4m/s。

綜上所述可知，甲、乙、丙三輛小車(chē)均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲車(chē)的速度比丙車(chē)的速度大，丙

車(chē)的速度比乙車(chē)的速度大，已知甲、乙、丙三輛小車(chē)同時(shí)同地向西運(yùn)動(dòng)，則經(jīng)過(guò)4s甲車(chē)運(yùn)動(dòng)

在最前面，A、B錯(cuò)誤，C正確。

丙車(chē)的速度比乙車(chē)的速度大，甲、乙、丙三輛小車(chē)同時(shí)同地向西運(yùn)動(dòng)，所以，若以乙車(chē)為

參照物，丙車(chē)向西運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。

【名師講解】（1）我們說(shuō)一個(gè)物體的平均速度，必須指出是在哪段時(shí)間內(nèi)，或在哪段路程

內(nèi)的平均速度，否則平均速度的含義就不確切了在公式v=中，s和t之間有著嚴(yán)格的一一對(duì)應(yīng)

關(guān)系，s一定是時(shí)t間t內(nèi)通過(guò)的路程，t一定是通過(guò)路程s所用的時(shí)間。

（2）計(jì)算平均速度時(shí)，總時(shí)間包括中途停留的時(shí)間，即開(kāi)始到結(jié)束的所有時(shí)間。

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（3）科學(xué)探究——間接測(cè)量法：將一個(gè)不易測(cè)量的量轉(zhuǎn)化為若千個(gè)可直接測(cè)量的量加以

測(cè)量，再根據(jù)由定義或規(guī)律導(dǎo)出的關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算，從而間接獲得測(cè)量結(jié)果的測(cè)量方法。平均

速度的測(cè)量就是間接測(cè)量法。

3.測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度

目的會(huì)用刻度尺和秒表測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度

原理v=

器材刻度尺（讀數(shù)時(shí)注意估讀）、秒表、長(zhǎng)木板、木塊、小車(chē)、金屬片

（1）組裝器材：如圖所示，將長(zhǎng)木板的一端用木塊墊起，使它保持很小的

坡度①。

步驟（2）測(cè)量全程的平均速度v：把小車(chē)放在斜面頂端，金屬片②放在斜面底端，

用刻度尺測(cè)出小車(chē)從斜面頂端到斜面底端通過(guò)的路程s③，用秒表測(cè)出對(duì)應(yīng)的

時(shí)間t。

（3）測(cè)量上半程的平均速度v1：將金屬片移至斜面中部，測(cè)出小車(chē)從斜面

④

頂端運(yùn)動(dòng)到金屬片的距離s1和對(duì)應(yīng)的時(shí)間t1

通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出v>v1，我們還可進(jìn)一步分析下半段路程的速度：從上圖

中我們可看出下半段的路程s2=s-s1，下半段所用的時(shí)間t2=t-t1，進(jìn)一步可求

分析與論證

s2ss1

出下半段路程的平均速度v2=，三次平均速度的大小關(guān)系是v2>v>v1

t2tt2

結(jié)論小車(chē)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

（1）實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是測(cè)時(shí)間。小車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，小車(chē)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(chē)速度過(guò)大，不

交流與評(píng)估易記錄時(shí)間，過(guò)低時(shí)可能會(huì)使測(cè)出的平均速度太接近），且測(cè)量過(guò)程中不能

改變斜面的坡度。

（3）實(shí)驗(yàn)中，若小車(chē)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后才開(kāi)始計(jì)時(shí)，由公式v=可得所得到的

速度將偏大；若小車(chē)撞擊金屬片一段時(shí)間后才停止計(jì)時(shí)，由公式v=可得所

得到的速度將偏小

【注】①坡度小，下滑慢，便于測(cè)量時(shí)間。②金屬片的作用：小車(chē)撞擊金屬片會(huì)停止運(yùn)動(dòng)，

且會(huì)發(fā)出響聲，便于較準(zhǔn)確測(cè)量時(shí)間。③測(cè)量方法：從車(chē)頭量到車(chē)頭或從車(chē)尾量到車(chē)尾。④測(cè)

v1時(shí)小車(chē)仍然從斜面同一高度處由靜止釋放。

【名師講解】拓展——時(shí)間相等與路程相等中平均速度的推導(dǎo)：

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一物體沿直線運(yùn)動(dòng)，若它在前一半時(shí)間內(nèi)的平均速度為v1，后一半時(shí)間內(nèi)的平均速度為

s

v1v2總v1tv2tv1v2

v2，則全程的平均速度為（設(shè)全程耗時(shí)2t，則平均速度v=）。

2t總2t2

若它在前一半路程的平均速度為v1，后一半路程的平均速度為v2，則全程的平均速度為

2vvs2s2vv

12（設(shè)總路程為2s，則平均速度v=總12）。

ss

v1v2t總12v1v2

v1v2

【例3】[杭州余杭區(qū)期中]交通管理部門(mén)常用測(cè)速儀來(lái)檢測(cè)車(chē)速。測(cè)速原理是測(cè)速儀前后

兩次發(fā)出并接收到被測(cè)車(chē)反射回的超聲波信號(hào)，再根據(jù)兩次信號(hào)的時(shí)間差，測(cè)出車(chē)速，如圖甲

所示。某次測(cè)速中，測(cè)速儀發(fā)出與接收超聲波的情況如圖乙所示，x表示超聲波與測(cè)速儀之間

的距離。則該被測(cè)汽車(chē)的速度約是（假設(shè)超聲波的速度為340m/s，且保持不變）（）

A.28.33m/sB.13.60m/sC.14.78m/sD.14.17m/s

答案：D

解析：由圖乙可知，超聲波第一次從發(fā)出到遇到汽車(chē)，傳播的距離x1=v聲t1=340m/s×

0.16s=54.4m，超聲波第二次從發(fā)出到遇到汽車(chē)，傳播的距離x2=v聲t2=340m/s×（1.12-1.0）

s=40.8m，超聲波兩次遇到汽車(chē)的時(shí)間間隔t=1.12s-0.16s=0.96s，汽車(chē)在此段時(shí)間內(nèi)行駛的

s13.6m

距離s=x1-x2=54.4m-40.8m=13.6m，汽車(chē)的速度v=≈14.17m/s，D正確。

t0.96s

二、速度的應(yīng)用

根據(jù)速度公式v=可變形為s=vt、t=，如果知道速度、路程、時(shí)間三個(gè)量中的任意兩個(gè)量，

利用公式可計(jì)算出第三個(gè)量。

【名師講解】運(yùn)用速度公式及其變形公式解題時(shí)的注意事項(xiàng)：

①公式中速度、路程、時(shí)間三個(gè)量的單位必須統(tǒng)一為國(guó)際單位制中的單位。

②如果問(wèn)題比較復(fù)雜，可以畫(huà)示意圖，明確運(yùn)動(dòng)過(guò)程以及量與量之間的關(guān)系。

③計(jì)算時(shí)，各量一定帶單位；先進(jìn)行字母運(yùn)算，再代入數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。

【例4】[臺(tái)州中考]某同學(xué)乘坐高鐵，看到車(chē)廂內(nèi)顯示的車(chē)速為216km/h。他估測(cè)車(chē)廂通

過(guò)隧道用了10s，則隧道長(zhǎng)度約為（）

A.60mB.600mC.2160mD.7776m

答案：B

解析：高鐵車(chē)速v=216km/h=60m/s，車(chē)廂通過(guò)隧道用時(shí)t=10s，由公式v=v=得隧道長(zhǎng)度

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s=vt=60m/s×10s=600m。

【例5】[寧波余姚期中]港珠澳大橋（如圖甲）全長(zhǎng)55km，是世界上最長(zhǎng)的跨海大橋，由

引橋、跨海橋、海底隧道三部分組成，其中跨海橋長(zhǎng)22.9km，海底隧道長(zhǎng)6700m，大橋設(shè)計(jì)

使用壽命120年，可抵御8級(jí)地震、16級(jí)臺(tái)風(fēng)、30萬(wàn)噸船舶撞擊。圖乙是港珠澳大橋的限速

牌。請(qǐng)根據(jù)以上信息，求：

（1）當(dāng)汽車(chē)以最高限速行駛，通過(guò)港珠澳大橋全程需要多少時(shí)間?

（2）若一輛通過(guò)海底隧道的小客車(chē)車(chē)長(zhǎng)10m，車(chē)身完全在隧道中的時(shí)間為223s，請(qǐng)通過(guò)

計(jì)算說(shuō)明該車(chē)是否超速?

（3）一車(chē)隊(duì)以90km/h的速度完全通過(guò)海底隧道，所用時(shí)間為280s，該車(chē)隊(duì)的長(zhǎng)度為多

少米?

解：（1）從圖乙可知，限速v=100km/h，由v=得，通過(guò)大橋的時(shí)間：t===0.55h。

（2）客車(chē)通過(guò)海底隧道的路程：s'=s隧道-s車(chē)=6700m-10m=6690m，客車(chē)的速度：

v'===30m/s=108km/h>100kmh，可見(jiàn)，該車(chē)通過(guò)海底隧道時(shí)已經(jīng)超速。

（3）車(chē)隊(duì)的速度v"=90km/h=25m/s，車(chē)隊(duì)完全通過(guò)海底隧道的路程

s"=v"t"=25m/s×280s=7000m，海底隧道的長(zhǎng)度s隧道=6700m，車(chē)隊(duì)的長(zhǎng)度s車(chē)隊(duì)=s"-s隧道

=7000m-6700m=300m。

【名師講解】常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)類(lèi)問(wèn)題的計(jì)算：①交通標(biāo)志牌問(wèn)題：如圖，交通標(biāo)志牌上的“20km”

表示距北京還有20km的路程，“80”表示在此路段行駛速度不能超過(guò)80km/h。我們可以根據(jù)

交通標(biāo)志牌上的路程和速度計(jì)算出到達(dá)某地所用的最短時(shí)間。

②過(guò)橋問(wèn)題：一列火車(chē)要完全通過(guò)一座大橋，所通過(guò)的路程等于橋長(zhǎng)加火車(chē)長(zhǎng)?；疖?chē)完全

在橋上行駛通過(guò)的路程為橋長(zhǎng)減火車(chē)長(zhǎng)。火車(chē)上某人經(jīng)過(guò)橋時(shí)，通過(guò)的路程等于橋長(zhǎng)（人相當(dāng)

于一個(gè)點(diǎn)），如圖所示。簡(jiǎn)記為：全過(guò)橋，加車(chē)長(zhǎng)；全在橋，減車(chē)長(zhǎng)；人過(guò)橋，無(wú)車(chē)長(zhǎng)。

教材<思考與討論>例題思考（見(jiàn)課本第144頁(yè)）

解：方法一：由速度公式v=可得t=。此人穿過(guò)斑馬線區(qū)域需要的時(shí)間：

◆

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t===7.5s。因?yàn)?.5s>6s，所以在綠燈熄滅前他不能穿過(guò)斑馬線區(qū)域。

方法二：由速度公式v=可得人穿過(guò)斑馬線區(qū)域需要的最小速度：v====2.5m/s。

因?yàn)?m/s<2.5m/s，所以在綠燈熄滅前他不能穿過(guò)斑馬線區(qū)域。

【例6】在課外實(shí)踐活動(dòng)中，科技小組的同學(xué)探究紙錐下落的運(yùn)動(dòng)情況。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了便于測(cè)量紙錐下落的時(shí)間，我們可采用增加紙錐下落的高度或換用錐

角較__________的紙錐進(jìn)行測(cè)量。

（2）調(diào)整好裝置后，小李進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示，他們用秒表測(cè)得紙錐通過(guò)OA、OB

這兩段路程所用的時(shí)間分別為1s、1.5s，他們所測(cè)量的OA段的平均速度為_(kāi)_________m/s，AB

段的平均速度為_(kāi)_________m/s，紙錐做的__________（填“是”或“不是”）勻速直線運(yùn)動(dòng)。

（3）為了測(cè)量紙錐運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下半程的平均速度，小張讓紙錐從A點(diǎn)由靜止釋放，測(cè)出

紙錐到達(dá)Ｂ點(diǎn)的時(shí)間，從而計(jì)算出紙錐運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平均速度。這樣測(cè)出的速度__________（填

“大于”“小于”或“等于”）紙錐從O點(diǎn)釋放時(shí)AB段的平均速度。

（4）接著小明利用相機(jī)頻閃拍照，探究紙錐下落的情況，相機(jī)每隔0.2s曝光一次，拍攝

的照片如圖乙所示，由此可以判斷紙錐下落過(guò)程中速度的變化情況是__________（填“變大”“先

變大后不變”或“不變”）。在此過(guò)程中，紙錐經(jīng)過(guò)圖中Ｄ點(diǎn)的速度為_(kāi)_________m/s。

（5）小組間交流時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同小組測(cè)得不同紙錐從同一高度（足夠高）由靜止下落的最

終速度不同，由此你認(rèn)為紙錐下落的最終速度可能與紙錐的__________（寫(xiě)出一條即可）有關(guān)。

答案：（1）大（2）0.51不是（3）小于（4）先變大后不變1.25（5）

表面積

解析:（1）錐角較大的紙錐下落較慢，便于測(cè)量時(shí)間。

（2）由圖可知，刻度尺的分度值為1cm，則OA段的路程sOA=50.0cm，OB段的路程sOB=100.0cm，

sOA50.0cm

則紙錐通過(guò)OA段的平均速度：vOA==50cm/s=0.5m/s，紙錐通過(guò)AB段的平均速度：

tOA1s

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sAB100.0cm50.0cm

vAB==100cm/s=1m/s，所以紙錐不是做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

tAB1.5s1s

（3）由于紙錐是做加速運(yùn)動(dòng)的，通過(guò)A點(diǎn)時(shí)有速度，而從A點(diǎn)由靜止釋放紙錐，測(cè)得的

到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間偏長(zhǎng)，所以測(cè)出的速度會(huì)小于紙錐從O點(diǎn)釋放時(shí)AB段的平均速度。

（4）從圖中可以看出，同樣在間隔時(shí)間為0.2s時(shí)，紙錐下落的距離先小后大，最后保持

不變，因此，也說(shuō)明其速度的變化是先變大后不變。

從圖中Ｃ位置到E位置，相機(jī)共曝光2次，距離為50.0cm=0.5m，故其速度

s0.5m

v===1.25m/s；從C到E，紙錐做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故Ｄ點(diǎn)的速度為1.25m/s。

t20.2s

（5）紙錐的大小不同，說(shuō)明表面積不同，故紙錐下落的最終速度可能與紙錐的表面積有

關(guān)。

三、運(yùn)動(dòng)與能

1.不同的運(yùn)動(dòng)形式：運(yùn)動(dòng)是自然世界最普遍的現(xiàn)象。萬(wàn)物都在運(yùn)動(dòng)，形式多種多樣。生機(jī)

勃勃的生命運(yùn)動(dòng)，肉眼看不見(jiàn)的電磁運(yùn)動(dòng)，微觀世界的粒子運(yùn)動(dòng)……都是不同的運(yùn)動(dòng)形式。

2.能的存在形式：物體的運(yùn)動(dòng)有多種多樣的形式，能也有多種形式。下面是幾種常見(jiàn)的能

的形式：

（1）機(jī)械能：做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體都具有機(jī)械能。如馬路上行駛的汽車(chē)、流動(dòng)的水、飛翔

的鳥(niǎo)都具有機(jī)械能。

（2）化學(xué)能：儲(chǔ)存在食物中的能以及汽油、木材、天然氣、沼氣、煤炭等燃料中儲(chǔ)存的

能都屬于化學(xué)能。

（3）電能：電能是我們最常見(jiàn)的一種能。各種發(fā)電站能夠提供大量的電能，各種電池也

能提供方便使用的電能。

（4）電磁能：用遙控器遙控機(jī)器時(shí)，遙控器將發(fā)出電磁輻射，它具有的能屬于電磁能。

可見(jiàn)光、紅外線紫外線、微波和X射線等都是電磁能的表現(xiàn)形式。

◆教材<思考與討論>雷電具有哪些形式的能（見(jiàn)課本第145頁(yè)）

雷電具有多種形式的能，包括電能、光能、熱能、機(jī)械能等。以下是一些具體的解釋?zhuān)?/p>

電能：雷電是一種放電現(xiàn)象，云層中的電荷積累到一定程度時(shí)，會(huì)發(fā)生放電，形成閃電。

這種放電過(guò)程中會(huì)釋放出大量的電能。

光能：閃電發(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的光，這是因?yàn)殡娔茉诜烹娺^(guò)程中轉(zhuǎn)化為光能。閃電的光通

常非常明亮，可以照亮周?chē)沫h(huán)境。

熱能：雷電放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生高溫，這是因?yàn)殡娔茉诜烹娺^(guò)程中轉(zhuǎn)化為熱能。這種高溫可以使

周?chē)目諝庋杆偕郎?，甚至引發(fā)火災(zāi)。

機(jī)械能：雷電放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波，這是因?yàn)殡娔茉诜烹娺^(guò)程中轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。這

種沖擊波可以對(duì)物體造成破壞。

總的來(lái)說(shuō)，雷電是一種非常危險(xiǎn)的自然現(xiàn)象，它具有多種形式的能量，可能會(huì)對(duì)人類(lèi)和環(huán)

第9頁(yè)共17頁(yè)

境造成嚴(yán)重的危害。因此，在雷雨天氣中，人們應(yīng)該盡量避免外出，遠(yuǎn)離高大的建筑物、樹(shù)木

和水域等容易遭受雷擊的地方。

【例7】[臺(tái)州期中]如圖所示是一種利用健身球設(shè)計(jì)的充電器，在轉(zhuǎn)動(dòng)球的時(shí)候就可以給

電池充電，這時(shí)健身球里面的裝置相當(dāng)于一個(gè)微型發(fā)電機(jī)。轉(zhuǎn)動(dòng)球的過(guò)程中沒(méi)有涉及的能量形

式是（）

A.電能B.光能C.化學(xué)能D.機(jī)械能

答案：B

解析：手在轉(zhuǎn)動(dòng)球的時(shí)候，消耗體內(nèi)的化學(xué)能，轉(zhuǎn)化為球的機(jī)械能，球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以給電池

充電，說(shuō)明涉及電能，故涉及了化學(xué)能、機(jī)械能、電能，未涉及光能。

◆知識(shí)點(diǎn)1速度的測(cè)量

1.[2023浙江杭州調(diào)研]下圖是兩輛小車(chē)在同一平直地面上行駛時(shí)，兩車(chē)在間隔相同時(shí)間內(nèi)

所處的不同位置。若根據(jù)相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)路程的多少來(lái)判斷兩車(chē)的快慢，則可以將“ab”段與

下列哪一段進(jìn)行比較（）

A.“de”B.“df”C.“bc”D.“dg”

【答案】A【解析】由題圖可知，“ab”段經(jīng)過(guò)了兩個(gè)時(shí)間段，若根據(jù)相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)路程

的多少來(lái)判斷兩車(chē)的快慢，則應(yīng)控制時(shí)間相同，由圖可知，“de"段另一輛小車(chē)也經(jīng)過(guò)兩個(gè)時(shí)間

段，故A符合題意，B、C、D不符合題意。

2.[2024河北滄州質(zhì)檢]如圖所示，在“探究充水玻璃管中氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中：

（1）該實(shí)驗(yàn)用到的測(cè)量工具有____________________。

（2）實(shí)驗(yàn)中氣泡運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)不在玻璃管底部的原因是____________________。

第10頁(yè)共17頁(yè)

（3）若測(cè)得氣泡從起點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到玻璃管頂部的路程為56cm，用的時(shí)間為7s，則這個(gè)過(guò)程中

氣泡的平均速度為_(kāi)_________m/s。

（4）小明換用其他玻璃管又做了兩組實(shí)驗(yàn)，記錄的數(shù)據(jù)如表所示。觀察數(shù)據(jù)可知：

__________（填“長(zhǎng)”或“短”）氣泡運(yùn)動(dòng)較快。由于氣泡上升較快，會(huì)使得時(shí)間的測(cè)量誤差

較大，為了解決這一困難，根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你提出一點(diǎn)建議：

______________________________。

從起點(diǎn)開(kāi)始上升的距離s/cm010203040

1cm高的氣泡從起點(diǎn)開(kāi)始上升的時(shí)間t/s03.67.110.814.4

2cm高的氣泡從起點(diǎn)開(kāi)始上升的時(shí)間t/s03.46.810.213.6

【答案】（1）刻度尺、秒表（2）氣泡剛開(kāi)始上升時(shí)做變速運(yùn)動(dòng)（3）0.08（4）長(zhǎng)減

小氣泡長(zhǎng)度

s

【解析】（1）“探究充水玻璃管中氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”實(shí)驗(yàn)的原理是v，因此需要用刻度

t

t尺測(cè)量出氣泡在某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程，用秒表測(cè)量氣泡運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

（2）氣泡剛開(kāi)始上升時(shí)做變速運(yùn)動(dòng)，上升一段時(shí)間后，運(yùn)動(dòng)速度可以看成是不變的，此

時(shí)氣泡的運(yùn)動(dòng)可以看成是勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以實(shí)驗(yàn)中氣泡運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)不在玻璃管的底部。

（3）由題意知，路程s=56cm，時(shí)間t=7s，則這個(gè)過(guò)程中氣泡的0.56m平均速度

s0.56m

v=0.08m/s。（4）從表格中的數(shù)據(jù)可以看出，在上升距離分別為10cm、20cm、30cm、

t7s

40cm時(shí)，長(zhǎng)氣泡用的時(shí)間較短，所以長(zhǎng)氣泡運(yùn)動(dòng)得較快；由于氣泡上升較快，會(huì)使得時(shí)間的

測(cè)量誤差較大，所以應(yīng)盡量選較短的氣泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以減小時(shí)間測(cè)量上的誤差。

3.小明同學(xué)用如圖甲所示的裝置研究小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)的平均速度。他將小車(chē)從坡頂A處

由靜止釋放，測(cè)出小車(chē)從A處到坡底C處的時(shí)間t1=2.5s。再將小車(chē)從A處由靜止釋放，測(cè)出

小車(chē)從A處到中點(diǎn)B處的時(shí)間t=1.8s。

（1）該實(shí)驗(yàn)的原理是____________________。

（2）實(shí)驗(yàn)中斜面的坡度要__________（填“大”或“小”）一些，這樣做的目的是便于測(cè)

量__________。

（3）通過(guò)小明的測(cè)量數(shù)據(jù)可以判斷，小車(chē)在前半程的平均速度__________（填“大于”“等

于”或“小于”）全程的平均速度。

（4）小明想測(cè)量小車(chē)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中后半程的平均速度，他應(yīng)該將小車(chē)從__________

（填“A”或“B”）處由靜止釋放，并在B處開(kāi)始計(jì)時(shí)，在C處停止計(jì)時(shí)。

第11頁(yè)共17頁(yè)

（5）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

波可以測(cè)出不同時(shí)刻小車(chē)與它的距離，計(jì)算機(jī)就可以算出小車(chē)在不同位置時(shí)的速度（如圖乙）。

用此方法做相同的實(shí)驗(yàn)，計(jì)算機(jī)屏幕上的圖像如圖丙所示，其中橫軸為時(shí)間，縱軸為速度，通

過(guò)圖像可以看出小車(chē)在斜面上由靜止滑下后做的是__________（填“勻速”或“加速”）運(yùn)動(dòng)，

小車(chē)到達(dá)坡底時(shí)的速度為_(kāi)_________m/s。

（6）小明還想用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體沿斜面下滑的平均速度與哪些因素有關(guān)。

他對(duì)影響小車(chē)下滑快慢的因素有如下猜想：

猜想一，與小車(chē)沿斜面下滑的高度有關(guān)；

猜想二，與小車(chē)沿斜面下滑時(shí)通過(guò)斜面的長(zhǎng)度有關(guān)。

為了驗(yàn)證猜想一，他設(shè)計(jì)的方案是將小車(chē)分別從同一斜面上不同高度處由靜止釋放，測(cè)出

下滑時(shí)間。通過(guò)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)每次下滑的時(shí)間不同，于是認(rèn)為猜想一是正確的。這一方案中存在

的問(wèn)題是：______________________________________________________________________。

s

【答案】（1）v（2）小時(shí)間（3）小于（4）A（5）加速0.8

t

（6）改變小車(chē)下滑的高度時(shí)，沒(méi)有控制小車(chē)通過(guò)斜面的長(zhǎng)度一定。

s

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)原理為v（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使斜面的坡度小一些，這樣小車(chē)運(yùn)動(dòng)得

t

慢，方便測(cè)量時(shí)間。

（3）由測(cè)量數(shù)據(jù)可知，全程的路程為前半程的2倍，而全程所用時(shí)間不到前半程的2倍，

s

根據(jù)v可知，小車(chē)在前半程的平均速度小于全程的平均速度。

t

（4）小明想測(cè)量小車(chē)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中后半程的平均速度，其運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)必須是A處，

并在B處開(kāi)始計(jì)時(shí)，在C處停止計(jì)時(shí)。

（5）從圖像中可看出，隨著時(shí)間的增加，小車(chē)的速度越來(lái)越快，故小車(chē)在斜面上由靜止

滑下后做的是加速運(yùn)動(dòng)；由圖像可知，t=2.5s時(shí)小車(chē)的速度為0.8m/s，已知小車(chē)從A處滑到

坡底C處的時(shí)間為2.5s，則到達(dá)坡底時(shí)小車(chē)的速度vc=0.8m/s。

（6）小明設(shè)計(jì)的方案是將小車(chē)分別從同一斜面上不同高度處由靜止釋放，在此過(guò)程中沒(méi)

有控制小車(chē)通過(guò)斜面的長(zhǎng)度一定，即沒(méi)有控制變量。

◆知識(shí)點(diǎn)2速度的應(yīng)用

1.某同學(xué)步行的速度約為1.2m/s，他從家步行到校門(mén)口所需的時(shí)間約15min，他家到校門(mén)

口的路程約為（）

A.12mB.72mC.1080mD.1200m

【答案】C【解析】該同學(xué)走完這段路程所需時(shí)間t=15min=900s，由公式v=可得，所求路

程為s=vt=1.2m/s×900s=1080m。

2.甲、乙、丙三人騎自行車(chē)勻速行駛，甲在1h內(nèi)行駛15km；乙在3min內(nèi)行駛750m；丙

行駛100m需24s。則三人騎車(chē)的速度（）

第12頁(yè)共17頁(yè)

A.甲最大，丙最小B.甲最小，丙最大C.乙最大，甲最小D.甲、乙、丙一樣大

15km0.75km

【答案】D【解析】甲的速度：v甲==15km/h，乙的速度：v乙==15km/h；丙的

1h3

h

60

0.1km

速度：v丙==15km/h；通過(guò)比較可知三者的速度大小相等。故選D。

24

h

3600

3.[2023江蘇南京期末]汽車(chē)司機(jī)座位前有一個(gè)速度計(jì)，它可以顯示出汽車(chē)的行駛速度。如

果速度計(jì)的指針如圖所示，汽車(chē)用這個(gè)速度行駛30min通過(guò)的距離是（）

A.36kmB.2100kmC.70kmD.32.5km

【答案】A【解析】根據(jù)題圖可以看出此時(shí)汽車(chē)的速度v=72km/h，t=30min=0.5h，汽車(chē)用

這個(gè)速度行駛30min通過(guò)的距離是s=vt=72km/h×0.5h=36km。故選A。

4.兩小車(chē)沿水平直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示，圖甲是小車(chē)甲運(yùn)動(dòng)的s-t圖像，圖乙是小車(chē)乙運(yùn)動(dòng)

的v-t圖像，由圖像可知，甲車(chē)速度__________（填“大于”“等于”或“小于”）乙車(chē)速度；

圖乙中陰影部分面積表達(dá)的物理意義是5s內(nèi)通過(guò)的____________。

【答案】等于路程【解析】由題圖甲可知，甲車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程與時(shí)間成正比，說(shuō)明甲車(chē)做

s甲10m

勻速直線運(yùn)動(dòng)，則甲車(chē)的速度為v甲===2m/s；由題圖乙可甲58知，乙車(chē)的速度保持

t甲5s

不變，說(shuō)明乙車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙車(chē)的速度為v乙=2m/s，由上述分析可知甲車(chē)速度等于乙車(chē)

速度；圖乙中陰影部分的面積表達(dá)的物理意義是5s內(nèi)通過(guò)的路程。

5.[2023浙江紹興期末]高速路網(wǎng)全面推行區(qū)間測(cè)速以來(lái)，車(chē)輛超速行駛得到了一定遏制。

如圖所示，一輛小汽車(chē)進(jìn)入測(cè)速路段后，乘客發(fā)現(xiàn)測(cè)速提示牌往后退，他是以__________為參

照物。測(cè)速設(shè)備測(cè)得小汽車(chē)通過(guò)9km的測(cè)速區(qū)間用時(shí)300s，其平均速度為_(kāi)_________m/s。根

據(jù)該路段限速100km/h的規(guī)定，該車(chē)駕駛員是否超速?__________（填“是”或“否”）。

第13頁(yè)共17頁(yè)

【答案】小汽車(chē)30是【解析】小汽車(chē)向前運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)測(cè)速提示牌后，測(cè)速提示牌在

車(chē)的后方，所以以小汽車(chē)為參照物時(shí)測(cè)速提示牌往后退。路程為9km，用時(shí)300s，所以平均速

s9103m

度為v===30m/s。由于100km/h≈27.78m/s，當(dāng)前的速度超過(guò)限速規(guī)定，所以駕駛

t300s

員超速了。

◆知識(shí)點(diǎn)3運(yùn)動(dòng)與能

6.[2024浙江溫州期末]新能源電動(dòng)車(chē)（如圖）利用電池提供能量來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。電池和汽油

中蘊(yùn)含相同形式的能量，該能量是（）

A.電能B.化學(xué)能C.機(jī)械能D.電磁能

【答案】B【解析】電池和汽油中蘊(yùn)含相同形式的能量，該能量是化學(xué)能，故B正確，A、

C、D錯(cuò)誤。故選B。

7.[2024浙江金華期末]詩(shī)句“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”中，飛流直下的瀑布蘊(yùn)

藏著巨大的__________（填“機(jī)械能”或“電能”）。

【答案】機(jī)械能【解析】做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體具有機(jī)械能。詩(shī)句“飛流直下三千尺，疑是銀

河落九天”中，飛流直下的瀑布蘊(yùn)藏著巨大的機(jī)械能。

◆易錯(cuò)點(diǎn)沒(méi)有真正理解平均速度

8.某運(yùn)動(dòng)員參加百米賽跑時(shí)，起跑速度為8m/s，中途的速度為9m/s，最后沖刺速度為10m/s，

若他的成績(jī)?yōu)?2.5s，則他跑完全程的平均速度為（）

A.8m/sB.9m/sC.9.67m/sD.12m/s

【答案】A【解析】運(yùn)動(dòng)員跑完全程的路程s=100m，跑完全程的時(shí)間t=12.5s，跑完全程

s100m

的平均速度v===8m/s，故選A。

t12.5s

1.[2024浙江杭州期末]下列表述正確的是（）

A.被大風(fēng)搖動(dòng)的樹(shù)干不具有能量B.米飯中儲(chǔ)存著化學(xué)能

C.沒(méi)有燃燒的燃料不具有能量D.紅外線不是電磁能的表現(xiàn)形式

第14頁(yè)共17頁(yè)

【答案】B【解析】被大風(fēng)搖動(dòng)的樹(shù)干具有機(jī)械能，故A錯(cuò)誤；米飯中儲(chǔ)存著化學(xué)能，故

B正確；沒(méi)有燃燒的燃料中儲(chǔ)存著化學(xué)能，故C錯(cuò)誤；紅外線是電磁能的表現(xiàn)形式，故D錯(cuò)誤。

故選B。

2.[2023山東德州期末]校運(yùn)動(dòng)會(huì)上，小明同學(xué)參加百米賽跑。起跑后，小明越跑越快，最

終以12.5s的優(yōu)異成績(jī)獲得了冠軍。則小明同學(xué)（）

A.前50m一定用了6.25sB.每秒鐘通過(guò)的路程都是8m

C.平均速度是8m/sD.平均速度是8km/h

【答案】C【解析】起跑后，小明越跑越快，說(shuō)明小明在整個(gè)百米賽跑比賽中做的是變速

運(yùn)動(dòng)，故每秒鐘通過(guò)的路程不同，前50m用的時(shí)間一定超過(guò)全部時(shí)間的一半，即超過(guò)6.25s，

故A、B不符合題意；由題意可知，小明參加的項(xiàng)目是百米賽跑，因此路程s=100m，所用時(shí)間

s100m

t=2.5s，所以全程的平均速度為v===8m/s=28.8km/h，故C符合題意，D不符合題意。

t12.5s

故選C。

3.[2024福建泉州期中，中]甲、乙兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲、乙兩物體通過(guò)的路程之

比為2：1，速度之比為3：2，則甲、乙兩物體各自運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間之比為（）

A.3：1B.1：3C.3：4D.4：3

s

【答案】D【解析】甲、乙的路程之比s1：s2=2：1，速度之比v1：v2=3：2，由v可知，

t

s1

tvsv224

甲、乙所用的時(shí)間之比：1=112，故選D。

t2s2s2v1133

v2

4.[2023安徽阜陽(yáng)期末]如圖是根據(jù)甲、乙兩人周末在同一條平直公路上騎行的情況繪制的

s-t圖像，下列說(shuō)法正確的是（）

A.甲、乙兩人騎行的速度相同

B.乙騎行速度比甲騎行速度小

C.乙比甲晚出發(fā)2s，乙出發(fā)8s之后追上了甲

D.乙比甲晚出發(fā)2s，乙出發(fā)8s之后與甲相遇

【答案】D【解析】由圖可知，甲10s內(nèi)騎行的路程為100m-50m=50m，則甲的騎行速度v

s甲50ms乙50m

甲===5m/s，乙在2s～10s內(nèi)騎行的路程為50m，則乙的騎行速度v乙===6.25m/s，

t甲10st乙8s

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所以乙騎行的速度比甲騎行的速度大，故A、B錯(cuò)誤；由圖可知，乙比甲晚出發(fā)2s，甲乙是相

向騎行的，在第10s，即乙出發(fā)8s后，甲、乙相遇，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。

5.[2024遼寧沈陽(yáng)期末，中]心電圖儀（如圖1所示）通過(guò)一系列的傳感手段，可將與人心

跳對(duì)應(yīng)的生物電流情況記錄在勻速運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)紙上。醫(yī)生通過(guò)心電圖，可以了解到被檢者心跳

的情況。例如，測(cè)量相鄰兩波峰的時(shí)間間隔，便可計(jì)算出1min內(nèi)心臟跳動(dòng)的次數(shù)（即心率）。

同一臺(tái)心電圖儀正常工作時(shí)測(cè)得的被檢者甲、乙的心電圖分別如圖2、3所示。若醫(yī)生測(cè)量時(shí)

記下被檢者甲的心率為60次/min，則可推知乙的心率為_(kāi)_________次/min；則這臺(tái)心電圖儀輸

出坐標(biāo)紙的速度大小為_(kāi)_________mm/s。

【答案】7525【解析】被檢者甲的心率為60次/min，即被檢者甲平均1s心臟跳動(dòng)1次，

結(jié)合圖2可知經(jīng)過(guò)1s心電圖儀輸出坐標(biāo)紙的路程是25mm，則輸出坐標(biāo)紙的速度：

s25m

v===25mm/s；同一臺(tái)心電圖儀出紙速度v相同，由圖3可知被檢者乙每完成1次心跳

t1s

ss'20mm

輸出坐標(biāo)紙的路程s'=20mm，由v=可知乙每次心跳的時(shí)間間隔：t'==0.8s，故

tt25mm/s

被檢者乙1min心跳的次數(shù)為=60s=75次，即被檢者乙的心率為75次/min。

0.8s/次

6.[2023重慶北區(qū)期末]甲、乙兩人同時(shí)從Ａ地出發(fā)，沿同一直線運(yùn)動(dòng)到B地。其中甲以

4km/h的速度勻速行駛前一半路程，緊接著以6km/h的速度勻速行駛至B地；乙以4km/h的速

度勻速行駛前一半時(shí)間，緊接著后一半時(shí)間以6km/h的速度勻速行駛至B地。先到達(dá)B地的

是__________，甲從A地運(yùn)動(dòng)到B地的平均速度是__________km/h。

【答案】乙4.8【解析】假設(shè)A、B兩地間的距離為s，則一半路程為s，由v=s可知，

2t

ss

s12ss22s

甲前一半路程所用的時(shí)間t1=，后一半路程所用的時(shí)間t2=，甲從A