人教版八年级物理上册《速度的测量》导学案（附答案解析）

人教版八年级物理上册《1.4速度的测量》导学案（附答案解析）

【学习目标】

1.学生能够利用u=掌握测量平均速度的方法。（物理观念）

t

2.通过实验操作，学生能够运用逻辑思维，分析速度测软的原理和方法。（科学思维）

3.学生能够设计并进行速度测量的实验，记录数据，分析实验结果，得出结论.（科学探究）

4.培养学生严谈的实验态度，重视实验安全，理解速度测量在实际生活中的应用价值。（科学态度与责

任）

【学习重点】

1.通过实验，让学生掌握速度测量原理和方法，并能应用于实际问题解决。

2.培养学生分析实验数据的能力，能够从实验数据中提取有用信息，得出准确的结论。

【学习难点】

1.学生理解速度测量原理中的抽象概念，如路程、时间和速度之间的关系。

2.学生在实验操作中准确记录数据，并能正确分析数据，得出科学的结论。

【自主预习】阅读教材《长度和时间的测量》，完成以下问题：

1.速度测量的原理：—，即通过测量物体运动的（用测量）和所用的（用测

量），再计算出o

2.实验步骤：以测量小车在斜面上的速度为例

（1）用测量斜面顶端到底端的距离（s）；

（2）让小车从斜面顶端下滑，同时用记录时间⑴；

（3）根据公式计算速度（V）o

3.数据处理：为减小误差，通常采用的方法，即多次测量求o

4.误差来源：测量过程中产生误差的原因包括（如刻度尺精度有限）、（如秒表启动和

停止不及时）、（如斜面坡度不稳定）等。

【探究新知】

探究实验、测量小车运动的速度

1.实验目的

（1）练习使用刻度尺和停表测平均速度。

（2）加深对平均速度的理解。

2.实验器材

斜面、小车、刻度尺、停表、金属片。

3.实验原理

做变速直线运动的物体，如果在时间:内通过的路程S,那么在这段时间(或这段路程)内的平均速度v=-o

t

4.实验步骤

(1)如图所示，使斜面保持很小的坡度，把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，测出小车通过的路程

S1，记录SI，和之后实验步骤中测得的数值于表格中。

路程s/m时间t/s平均速度v/(m.s")

实验内容

AC段s/=tl=v/=

AB段S2=t2=V2=

BC段Sj=Si-S2=t3=tf-t2=

⑵测小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间

⑶根据测得的$八〃心算出小车通过斜面全程的平均速度V/O

(4)洛金属片移到AC段的中点B,测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程$2所用的时间匕，算出小车通

过上半段路程的平均速度V2O

(5)求出小车通过下半段路程S3所用的时间小求出平均速度出。

5.实验结论

小车沿斜面滑下的速度是变化的，下滑过程中速度越来越快。

6.注意事项

(1)选定某一路程，必须测通过这一路程所用的时间。

(2)斜面坡度不可以过小，否则小车做变速运动不明显：坡度也不可以过大，否则，小车运动太快，时间太

短，不便于测量。

(3)测量路程时，不可从斜面顶端量到斜面末端或中点，必须从小车的头展到头，或从尾品到尾，否则计算

有误。

(4)金属挡片要跟斜面垂直。

(5)准确测定时间是减小实验误差的关键，测量时最好用停表。

【典例1】小明在“测量小车的平均速度”实验中，使小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑，如图所示。

（1）AB段距离SAB=cm,小车在AC段的平均速度以c=m/s；

（2）小明进一步实验测得小车在斜面上运动时，前半程平均速度为方1，后半程平均速度为方2,则小车全程平

均速度方=（用字母力和力2表示）。

探究拓展实验、用传感器测量物体运动的速度

【实验目的】

（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。

【实验器材】

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。

【实验过程】

（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。

(2)将手掌放在位置传感器前，火回移动手掌，观察计算机显示速度波形的变化情况。

【实验结论】

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.

【典例2］在“测量小车的平均速度”实验中:

(1)物理实验小组设计了如图中所不的实验，该实验原理是o

(2)小红想测小车运动过程中8C段的平均速度，于是将小车放在4点:，按下秒表并同时让小车从静止开始

下滑，当小车下滑到C点时停止计时。你认为这个方法(选填“可行”或“不可行”)，理由是。

(3)实验时为了便于测量时间，下列采取的操作不可行的是。

A.适当减小斜面的倾角B.熟练使用秒表后再计时

C.选择更加精密的秒表D.更换成质量更大的小车

(4)如图乙所示，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。屏幕图像如图丙所示，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(选填“匀速”或“加速”)运动的；小车在斜面上运动2s时

的速度为m/So

科学世界•超声波测距

在口常生活、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。

1.超声波的特点

超声波在空气中的传播速度约为340m/so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。

2.超声波测距原理

如图所示，发射器向被测物发射超声波，在发射的同时开始计时。超声波传播过程中遇到被测物会被

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及超声波传播的速度，仪器就能自动计算出

发射点与被测物之间的距离s=2W。

2

如果被测物是运动的物体，超声波测量仪还可以测出物体移动的速度。

3.测速仪（定点测试）

交瞥通过雷达测试仪检测过往的车辆是否超速。其原理如下图所示，汽车向测速仪的方向匀速驶来，测速

仪问汽车发出两次短促的（超声波）信号，超声波信号遇见汽车前面板，反射I可测速仪。

测速仪根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式v=-可得出汽车的平均

t

速度。

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，冉

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。

【典例3】为了监督司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置•了固定测速仪，如图所示，汽车向放置在道

路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号.第一次发出信号到测速仪接收

到信号用时0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s,若发出两次信号的时间间隔是0.9s,超声

波的速度是340m/s,求：

（1）汽车第一次接受到信号时距离测速仪地距离为多少m?

（2）汽车在两次接受信号间隔过程中行驶的距离.

（3）汽车的速度是多少m/s?

【课堂总结】

「①测量原理：v=s/t

测量平均卜②测量的物理量：长度S、时间f

速度F③实验器材：刻度尺、停表、小车、斜面等.

均测L④结论：小车在斜面上做加速直线运动.

速量

度平「①用位置传感器测速

一②测速仪

现代测速

的方法--③超声波测距

—④区间测速

L⑤速度表直接测速

【课堂练习】

1.如图所示，小明在“测平均速度”的实验中，使小车从斜面A点静止下滑，经过8点到达。点，图中已标

出小车经过A、B、。二点对应时刻。下列说法中正确的是（)

A,A8段距离为4.0dm

B.4B段平均速度为0.2cm/s

C.小车从A点到C点做匀速直线运动

D.48段平均速度比AC段平均速度小

2.在测量小车的平均速度时，如果测量的运动时间比其真实值偏大，则测出的平均速度将会（）

A.偏大B.偏小C.不变D.不能确定

3.如图所示，小明在“测平均速度”的实验中，使小车从斜面A点静止下滑，经过3点到达。点，图中已标

出小车经过A、8、。三点对应时刻。下列说法中正确的是（）

A.以斜面为参照物，小车是静止的

B.段平均速度为0.2cm/s

C.小车从4点到。点做匀速直线运动

D.若小车过了A点后才开始计时，测出AC段平均速度将偏大

4.如图所示，是“测量小车的平均速度”的实验装置。实验时让小车从斜面的顶端由静止滑下，分别测出小

车到达底端和中点的时间分别为〃和⑵即可求出不同路段的平均速度。该实验原理是，实验时，

为了更加便于测量时间，应（选填“增大”“减小”或“不改变”）斜面的倾斜角度，小车通过下半段的

时间为通过实验可以知道，下半段的平均速度（选填“大于”“等于”或“小于”）整段的平均速

度。

5.如图是•小球从A点沿直线运动到尸点的频闪照片，频闪照相机每隔0.2s闪拍•次。分析照片可知:

ABCDEF

[|疝叫||||川巾川|1111|川|||川|11而||1|1111||川|川1|1111||川|川巾川||111|川||川1|1111||叫111|1川|川|1|川|

0cmi2345678910111213

（1）小球在做直线运动（选填“匀速”或“变速”），其理由是：;

（2）小球从8点运动到。点的平均速度（填“大于”、“小于”或“等于”）小球从8点运动到户点的

平均速度；

（3）小球在两点间的平均速度最大；

（4）图中四个速度随时间的关系图象，能反映出该小球下落运动的是。（选填图中的选项字母）

6.为增强体质，小明同学每天晚自习下课都会来到操场，沿操场跑道跑3圈。已知操场跑道一圈长400m,

小明某次跑完3圈用时6分40秒。求：

（1）此次小明跑步的平均速度为多少m/s?

（2）若小明将平均速度提高到5m/s,跑完操场跑道3圈所用时间将减少多少秒？

【课后反思】

本节课学习中，我们学习到了什么？给我我们什么启发？实验时需要注意些啥？

参考答案与解析

【学习目标】

1.学生能够利用u二上，掌握测量平均速度的方法。（物理观念）

t

2.通过实验操作，学生能够运用逻辑思维，分析速度测量的原理和方法。（科学思维）

3.学生能够设计并进行速度测量的实验，记录数据，分析实验结果，得出结论。（科学探究）

4.培养学生严谨的实验态度，重视实验安全，理解速度测量在实际生活中的应用价值。（科学态度与责

任）

【学习重点】

1.通过实验，让学生掌握速度测量原理和方怙，并能应用于实际问题解决。

2.培养学生分析实验数据的能力，能够从实验数据中提取有用信息，得出准确的结论。

【学习难点】

1.学生理解速度测量原理中的抽象概念，如路程、时间和速度之间的关系。

2.学生在实验操作中准确记录数据，并能正确分析数据，得出科学的结论。

【自主预习】阅读教材《长度和时间的测量》，完成以下问题：

1.速度测量的原理：〃=；，即通过测量物体运动的路程（用刻度尺测量）和所用的时间（用杪

表J则量），再计算出速度。

2.实验步骤：以测量小车在斜面上的速度为例

（1）用刻度尺测量斜面顶端到底端的距离（s）；

（2）让小车从斜面顶端静止释放下滑,同时用秒表记录时间⑴；

（3）根据公式计算速度（v）o

3.数据处理：为减小误差，通常采用多次测量的方法,即多次测量求平均值。

4.误差来源：测量过程中产生误差的原因包括测曷工具精度（如刻度尺精度有限）、人为操作因素（如

秒表启动和停止不及时）、环境因素（如斜面坡度不稳定）等。

【探究新知】

探究实验、测量小车运动的速度

1.实验目的

（I）练习使用刻度尺和停表测平均速度。

（2）加深对平均速度的理解。

2.实验器材

斜面、小车、刻度尺、停表、金属片。

3.实验原理

做变速直线运动的物体，如果在时间:内通过的路程s,那么在这段时间（或这段路程）内的平均速度y二三。

t

4.实验步骤

（1）如图所示，使斜面保持很小的坡度，把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，测出小车通过的路程

S.,记录S1,和之后实验步骤中测得的数值于表格中。

路程s/m时间l/s平均速度v/Gii.s*1)

实验内容

AC段Si=tl=V/=

AB段S2=t2=V2=

BC段S3=Sl-S2=t3=t1-t2=V3=

⑵测小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间〃。

⑶根据测得的5八〃心算出小车通过斜面全程的平均速度V/o

(4)洛金属片移到AC段的中点B,测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程52所用的时间3算出小车通

过上半段路程的平均速度V2O

(5)求出小车通过下半段路程S3所用的时间5求出平均速度R”

5.实验结论

小车沿斜面滑下的速度是变化的，下滑过程中速度越来越快。

6.注意事项

(1)选定某一路程，必须测通过这一路程所用的时间。

⑵斜面坡度不可以过小，否则小车做变速运动不明显：坡度也不可以过大，否则，小车运动太快，时间太

短，不便于测量。

(3)测量路程时，不可从斜面顶端量到斜面末端或中点，必须从小车的头量到头，或从尾量到尾，否则计算

有误。

(4)金属挡片要跟斜面垂直。

(5)准确测定时间是减小实验误差的关键，测量时最好用停表。

【典例1】小明在“测量小车的平均速度”实验中，使小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑，如图所示。

(1)AB段距离与8=cm,小车在AC段的平均速度以c=m/s：

(2)小明进一步实验测得小车在斜面上运动时，前半程平均速度为%,后半程平均速度为方2,则小车全程平

均速度方=(用字母力和外表示)。

【答案】（1）40.00.3

【知识点】测量物体平均速度的实验器材和实验步骤、测量物体平均速度的数据处理和误差分析

【详解】（1）[I]由图可知，A4段的长度

sAB=100.0cm-60.0cm=40.0cm

⑵AC段的长度

sAc=100.0cm-10.0cm=90.0cm

通过AC段的时间是

317:28：34-17：28:31=3s

由平均速度公式可得小车在AC段的平均速度

2

sAC90x10-m

=—=-----------------=0.3m/s

（2）设总路程为s总=2s,由平均速度公式可得，前半段路程行驶的时间

ti=i

后半段路程行驶的时间

s

h=~

则小车全程的平均速度

_S总2s2%方2

探究拓展实验、用传感器测量物体运动的速度

【实验目的】

（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。

【实验器材】

»匚/％

传感器在笥和斜面小车

【实验原理】

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。

【实验过程】

（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。

（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。

【实验结论】

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.

【典例2】在“测量小车的平均速度”实验中:

Av/(ms-')

⑴物理实验小组设计了如图甲所不的实验，该实验原理是。

（2）小红想测小车运动过程中8。段的平均速度，于是将小车放在8点，按下秒表并同时让小车从静止开始

下滑，当小车下滑到C点时停止计时。你认为这个方法（选填“可行”或“不可行”），理由是。

（3）实验时为了便于测量时间，下列采取的操作不可行的是o

A.适当减小斜面的倾角B.熟练使用秒表后再计时

C.选择更加精密的秒表D.更换成质量更大的小车

（4）如图乙所示，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。屏幕图像如图丙所示，横轴为时间，纵粘为速度，通

过图像可以看出小车在斜面上下滑时是（选填“匀速”或“加速”）运动的；小车在斜面上运动2s时

的速度为m/So

【答案】(1)〃=，

(2)不可行所测时间不是小车下半段所用的时间

(3)D

(4)加速0.4

【知识点】根据“图像计算平均速度的大小、测量物体平•均速度的实验器材和实验步骤、测量物体平均速

度的数据处理和误差分析

【详解】(1)在用斜面小车测量平均速度的实验中，要测量小车运动的路程和时间，该实验的原理是V=，

(2)所测时间不是运动过程中下半程的时间；小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0；小车通过

AC段的时间与A8段的时间之差才是下半程8c段的时间，因此他的做法不可行。

(3)小车下滑的速度与斜面的高度和斜面的粗糙程度有关，与小车的质最大小无关，所以要使小车运动变

慢，需要减小斜面高度或者增大斜面的粗糙程度，另外，熟练使用秒表后再计时、选择更加精密的秒表都

有利于时间的测量，所以ABC选项的措施是可行的，D选项的措施不可行；

故选D。

(4)从图象中可看出，小车的速度随时间增加而变大，故小车做加速运动；已知小车从人滑到坡底C处的

时间口=2s,由图象可知此时速度为0.4m/s。

科学世界.超声波测距

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。

1.超声波的特点

超声波在空气中的传播速度约为340m/so超声波的指向性强，囚而经常用于距离的测量、汽车倒车防撞、

智能机器人等领域。

2.超声波测距原理

如图所示，发射器向被测物发射超声波，在发射的同时开始计时。超声波传播过程中遇到被测物会被

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及超声波传播的速度，仪器就能自动计算出

发射点与被测物之间的距离S=-Vt。

2

被

测

物

。

的速度

体移动

测出物

还可以

测录仪

超声波

物体，

运动的

测物是

如果被

试）

点测

仪（定

测速

3.

测速

来，

匀速驶

的方向

测速仪

汽车向

所示，

如下图

其原理

超速。

辆是否

往的车

检测过

测试仪

过雷达

交警通

仪。

回测速

，反射

前面板

见汽车

信号遇

超声波

号，

）信

声波

的（超

短促

两次

发出

汽车

仪向

平均

车的

出汽

可得

=2

公式U

速度

间，由