速度的測量課件

滬科版（五·四學制）

八年級上冊第2章

機械運動2.3速度的測量

如圖2-3-1所示，上海洋山深水港的超大型自動化集裝箱碼頭現(xiàn)場空無一人。一個個集裝箱被平穩(wěn)地吊起，由無人駕駛的導引車井然有序地自動“派送”。集裝箱上升的速度有多大?情景引入0102030405CONTENTS

測量物體的速度如何描述運動PARTONE

測量物體的速度

我們可以在實驗室模擬圖2-3-1所示的情境，用安裝在鐵架臺上的電動機帶動鉤碼平穩(wěn)上升。

要測量鉤碼上升的速度，需要測量鉤碼通過的路程s和通過這段路程所用的時間t,即可計算出鉤碼速度v的大小。利用公式測量的物理量實驗原理

本實驗要用到刻度尺、電子秒表、電動機、細線、鉤碼和鐵架臺等。搭建如圖2-3-2所示的實驗裝置。電動機穩(wěn)定運行時，能夠通過細線帶動鉤碼緩慢平穩(wěn)地豎直上升。1.刻度尺緊靠立柱，平行于細線放置。在刻度尺上每隔10cm貼一條標記線。2.打開電動機，當鉤碼經(jīng)過標記線O處開始計時，此后鉤碼每經(jīng)過一個標記線記錄一次時間。實驗裝置與方法實驗操作與數(shù)據(jù)收集將相關測量數(shù)據(jù)填入表2-3-1中，并求出鉤碼上升的速度。過程路程s/cm時間t/s速度v/(m-s1)0→A

A→B

B→C

C→D

D→E

數(shù)據(jù)處理根據(jù)所得數(shù)據(jù)，描述鉤碼的運動情況。交流討論將相關測量數(shù)據(jù)填入表2-3-1中，并求出鉤碼上升的速度。過程路程s/cm時間t/s速度v/(m-s1)O→A10

3.672.72

A→B10

2.68

3.73B→C10

2.84

3.52C→D10

3.13

3.19D→E10

2.723.67O-A,上升速度偏??；A-E,后增大至比較平穩(wěn)的速度豎直上升。O-E,全程可近似看作勻速直線運動。1.如圖是“測量物體運動的速度”的實驗裝置。實驗中，如果鉤碼到達標記線C時沒有及時計錄一次時間，會使BC段測量的速度偏

（選填“大”或“小”），減小實驗誤差的方法有

。減小誤差參考：①使用量程較大的刻度尺，使兩標記線的間距增大，或增加標記線的總數(shù)量。②使用電子傳感器類測量時間，減小誤差。③圍繞減小細線速度，減少測量者使用電子秒表的反應時間這個目的，從具體實驗儀器進行闡述，如增大鉤碼質量等。練一練2

．在學習了速度的知識后，小華和小明準備做“估測步行速度”的實驗。（1）他們分別測量步行路程s、步行時間

t；利用所測物理量計算速度的表達式是

s=

（物理量用相關字母表示）。（2）

下表為小華和小明測量后記錄的數(shù)據(jù)表格（均為平穩(wěn)步行）∶姓名步行路程s（米）步行時間

t（秒）小華2620小明3624分析表中數(shù)據(jù)可知：速度較大的是

，他運動

較快（選填“一定”或“可能”）。小明一定

生活中有很多需要測速的場景，例如高速公路上用雷達測速監(jiān)測車輛是否超速(圖2-3-3)；跑步時可用運動手環(huán)測量速度。

我們也可以根據(jù)上述速度測量原理實地粗略地測量上海洋山深水港集裝箱上升的速度。如圖甲所示，監(jiān)測點A、B相距25km，全程限速120km/h，若超過最高限速，即被判為超速。Ⅰ、區(qū)間測速我們前面分析誤差時有提到用電子傳感器類可以減小誤差。Ⅱ、定點測速直接監(jiān)測某點的速度，如點A的車速。隨著科技的進步，測量誤差可以做到越來越小。PARTTWO

如何描述運動

在物理學中除了文字、表達式以外，還可以用圖像來描述運動。以時間t為橫軸、路程s為縱軸建立平面直角坐標系，將實驗數(shù)據(jù)以點的形式標記到坐標系中，再用光滑的線將這些點連起來，就得到了s-t圖像。s-t圖像能反映物體運動的路程隨時間變化的規(guī)律。

某位同學做了測量鉤碼運動速度的實驗，表2-3-2記錄了鉤碼到達各標記線所用的時間。過程時間t/s路程s/cmO→A3.6710O→B6.3520O→C9.1930O→D12.3240O→E15.04501.根據(jù)表2-3-2的數(shù)據(jù)，在圖2-3-4的s-t圖中標出遺漏的數(shù)據(jù)點。2.觀察數(shù)據(jù)點的分布特征，將它們用光滑的線連起來。

如圖2-3-5所示，勻速直線運動的s-t圖像是一條過原點O的傾斜直線。實驗中記錄的數(shù)據(jù)點個數(shù)是有限的，而通過數(shù)據(jù)點得到的圖線由無數(shù)個點組成。我們可以從圖像上的任意一點知道物體通過的路程和對應的運動時間，從而得到物體運動的速度。圖像：可以用圖象來表示物體勻速直線運動的規(guī)律①路程-時間（s-t）圖像:勻速直線運動的s-t圖像是一條傾斜的直線，直線的傾斜程度表示物體運動速度的大小.在同一圖像中直線的傾斜程度越大，物體的速度越大。如圖所示：A的速度和B的速度哪個更大？vAvB>s-t、v-t圖像分析做勻速直線運動的物體的v-t圖像，是一條平行于橫軸的直線，說明做勻速直線運動的速度是不變的該直線與縱軸的交點為物體的速度的大小。如圖所示甲、乙兩物體的v-t圖象；誰運動得比較快？v甲v乙>②速度—時間(v-t)圖象:（1）兩組圖線能說明兩人的相同之處是

；

（2）兩組圖線能說明兩人的不同之處是

.1

．如圖所示，是一個跑步的人和一個快走的人運動時的路程－時間的圖象.

他們都在做勻速直線運動

他們的運動速度大小不同課堂練習2

．下列圖像中，能表示物體做勻速運動的是(

)A

.D

.C

.B

.CA

．

甲是靜止的B

．乙做勻速直線運動C

．整個過程中，若以甲為參照物，乙是運動的D

．0～20s

，乙車運動的路程為

100m3

．如圖所示是甲、乙兩個物體的速度與時間的關系圖像，下列分析正確的是(

)C4

．

甲、乙兩車在平直公路上向東行駛，其s

-

t

圖像如圖所示，以甲車為參照物，乙車向

行駛，記時

10s

時，兩車相距

m。西405

．如圖是甲、乙兩車運動的

s-t

圖像。兩車同時、同地向東運動，以甲車為參照物，乙車是向

（選填“東”或“西”）運動的；

以乙車為參照物，

甲車的速度v=

km

/

h

。西7.2（1）根據(jù)表格可直接判斷出玩具坦克比玩具大卡車

（選填“快”“慢”），理由是

。（2）根據(jù)表格可直接判斷出玩具大卡車比玩具小轎車

（選填“快”“慢”），理由是

。玩具種類坦克大卡車小轎車運動時間（秒）663運動路程（米）3446

．某學生研究電動玩具的運動快慢，記錄數(shù)據(jù)在如下的表格中相同時間內，運動路程較小的速度較小慢慢運動相同路程，所用時間較大的速度較小7

．

甲、乙、丙三輛小車同時、同地向同一方向運動，它們運動的圖象如下右圖（a）、（b）所示，由圖象可知：若以甲車為參照物，則

車是靜止的；乙車的速度

（選

填“大于”

、“小于”或“等于”）丙車的速度。乙大于8

．甲車從

M點、乙車從

N點同時向同方向運動，他們的

s-t

圖像分別如圖（a）、（b）所示。運動一段時間后，兩車相距

6米。若兩車運動的時間為

t，M、N間的距離為

s

，則下列說法

正確的是

(

)A

．t為

2秒時，s

一定等于

4

米B

．t為

2秒時，s

一定等于

8

米

C

．t為

14秒時，s

可能等于

4

米

D

．t為

14秒時，s

可能等于

8

米D9

．甲、乙兩小車同時同地沿同一直線做勻速直線運動，它們的

s—t

圖像如