速度的測(cè)量（原卷版）-2024-2025學(xué)年八年級(jí)物理上冊(cè)提前預(yù)習(xí)講義

第4節(jié)速度的測(cè)量

知識(shí)點(diǎn)一、探究小車(chē)沿斜面滑下時(shí)速度變化的規(guī)律：

i.提出問(wèn)題：小車(chē)沿斜面滑下時(shí)速度是如何變化的？

2.猜想與假設(shè)：

(1)可能越來(lái)越大；

(2)可能保持不變。

3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

(1)原理：V=-o

t

⑵實(shí)驗(yàn)器材：刻度尺、停表、斜面、小車(chē)、金屬片。

(3)實(shí)驗(yàn)裝置：如圖所示。

(4)實(shí)驗(yàn)方法：用停表測(cè)出小車(chē)在某段路程上運(yùn)行的時(shí)間，用刻度尺測(cè)出這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程,

利用公式v=s/t算出小車(chē)的平均速度。

4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)：

(1)把小車(chē)放在斜面頂端，把金屬片垂直固定在斜面底端，用刻度尺測(cè)出小車(chē)將要通過(guò)的路程

S1O

(2)用停表測(cè)量小車(chē)從斜面頂端下滑到撞擊金屬片所用的時(shí)間3,將小車(chē)通過(guò)的路程S1和所用的

時(shí)間3填入表格中。

(3)將金屬片移至斜面的中部，測(cè)出小車(chē)從斜面頂端滑過(guò)斜面上半段的路程S2和所用的時(shí)間

t?,將數(shù)據(jù)填入表格中。

(4)利用公式v=—算出小車(chē)在全程和上半段路程的平均速度。

t

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格：

運(yùn)動(dòng)路程/ni運(yùn)動(dòng)時(shí)間/s平均速度/(nvs-1)

S1=3=V1=

S2=t2=V2=

5.分析與論證：小車(chē)沿斜面滑下時(shí)速度越來(lái)越大。

6.評(píng)估：(略)

7.交流；

(1)在本實(shí)驗(yàn)中，為了方便計(jì)時(shí)，斜面要足夠長(zhǎng)、坡度要小(注意：坡度也不能過(guò)小，否則會(huì)造

成每次測(cè)出的平均速度過(guò)于接近)，且測(cè)量過(guò)程中不要改變斜面的坡度。

(2)金屬片的作用：①防止小車(chē)滑落；②便于測(cè)準(zhǔn)時(shí)間。

(3)實(shí)驗(yàn)前要學(xué)會(huì)熟練地使用停表，以減小實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量時(shí)間的誤差。

(4)測(cè)量小車(chē)在斜面上通過(guò)的路程時(shí)，必須頭對(duì)頭，尾對(duì)尾。

(5)要測(cè)量哪一段路程的平均速度，就測(cè)量其對(duì)應(yīng)的路程及通過(guò)這段路程所用的時(shí)間。

(6)因?yàn)樾≤?chē)在斜面上做加速直線運(yùn)動(dòng)，所以下半程的平均速度最大，上半程的平均速度最小，

即丫下＞P全〉丫上。

典例1、(2024?山東濰坊?二模)小明在做“測(cè)小車(chē)的平均速度”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝

C的時(shí)間，貝!J：

(2)實(shí)驗(yàn)中斜面的坡度較小，其目的是

(3)

(4)請(qǐng)根據(jù)圖中所給信息回答:m/s(結(jié)果保留兩位小數(shù))；下圖能說(shuō)明小車(chē)在斜面上

運(yùn)動(dòng)情況的圖像是

(5)如果在某次實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)過(guò)測(cè)量計(jì)算出小車(chē)通過(guò)上半段路程的平均速度％B=0.2m/s,小車(chē)經(jīng)

過(guò)2c段的平均速度加=0-3m/s,則小車(chē)通過(guò)全過(guò)程的平均速度”=m/so

典例2、小明在“測(cè)小車(chē)的平均速度”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置：小車(chē)從斜面頂端由靜止下滑,

圖中的圓圈是小車(chē)到達(dá)/、B、C三處時(shí)電子表的顯示（數(shù)字分別表示“小時(shí)：分：秒”）

（1）該實(shí)驗(yàn)的原理是o

（2）該實(shí)驗(yàn)需要的器材除了小車(chē)、斜面、檔板外，還需要測(cè)量工具和。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持斜面的傾角較,這是為了方便測(cè)量________.

（4）根據(jù)圖中信息回答：sAB=cm；vAn=m/s；tAc=s；vA（^m/s.

（5）可以看出小車(chē)在下滑過(guò)程中做（選填“勻速”或“變速”）直線運(yùn)動(dòng)。

典例3、（23-24八年級(jí)上?遼寧沈陽(yáng)?階段練習(xí)）用如圖所示的裝置，測(cè)量小車(chē)在斜面上下滑過(guò)程中,

不同階段的平均速度。

（1）試驗(yàn)中斜面的傾斜程度要（填“小”或“大”）一些，在C點(diǎn)放置了一金屬片，其好處

是;

（2）圖中2C段的距離SBC=cm,經(jīng)測(cè)量小車(chē)在NC段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的時(shí)間為2s,則此過(guò)程

小車(chē)的平均速度為K4C=m/s；

（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小車(chē)過(guò)了N點(diǎn)才開(kāi)始計(jì)時(shí)，則所測(cè)量的NC段的平均速度會(huì)偏（選“大”

或“小”）；

（4）小車(chē)48段的平均速度段的平均速度（選填“<”、">”或“=”）；

（5）小組的成員分別畫(huà)出小車(chē)從N到。的sT圖像的大致情況。其中與事實(shí)大致相符的是

典例4、（23-24八年級(jí)下?廣東惠州?期中）某物理興趣小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的

平均速度”。實(shí)驗(yàn)中，他們將小車(chē)從帶刻度（分度值為1cm）的斜面頂端A點(diǎn)靜止釋放。并同時(shí)按下

電子停表開(kāi)始計(jì)時(shí)，圖中圓圈內(nèi)顯示了小車(chē)位于/、B、C三點(diǎn)的時(shí)刻（數(shù)字分別表示"時(shí):分:秒”）。

由圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小車(chē)下滑過(guò)程中做（選填“減速”、“勻速”或“加速”）運(yùn)動(dòng)。如果

在4點(diǎn)時(shí)，先釋放小車(chē)，后按下停表開(kāi)始計(jì)時(shí)，2、C兩點(diǎn)都準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，則會(huì)使所測(cè)段的平均速

度（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）。

知識(shí)點(diǎn)二、頻閃照相法測(cè)速度

頻閃照相測(cè)速是一種利用照相技術(shù)來(lái)測(cè)量物體速度的方法。這種方法通過(guò)頻閃燈每間隔一定時(shí)

間曝光，形成間隔相同時(shí)間的影像，從而記錄物體的運(yùn)動(dòng)軌跡和位置。以下是對(duì)頻閃照相測(cè)速的詳

細(xì)解釋:

1.原理:

（1）頻閃照相法利用頻閃燈每隔相等時(shí)間閃光一次的特性。

（2）當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用頻閃燈照明，照相機(jī)可以拍攝出該物體每隔相等時(shí)間所到達(dá)的位置。

（3）通過(guò)拍攝的照片，可以觀察到物體在不同時(shí)間點(diǎn)的位置，從而分析其運(yùn)動(dòng)情況。

2.實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）設(shè)置頻閃燈的頻率，即每秒閃光次數(shù)（如每秒10次）。

（2）使用照相機(jī)配合頻閃燈進(jìn)行拍攝，確保每次閃光時(shí)照相機(jī)都能捕捉到物體的影像。

（3）分析拍攝得到的照片，測(cè)量物體在不同時(shí)間點(diǎn)的位移。

3.計(jì)算速度：

（1）已知頻閃燈的閃光頻率（如每秒10次），則每?jī)蓚€(gè)相鄰影像之間的時(shí)間間隔是固定的（如

0.1秒)。

(2)通過(guò)測(cè)量照片中物體在不同時(shí)間點(diǎn)的位移，結(jié)合時(shí)間間隔，可以計(jì)算出物體的平均速度。

(3)如果需要更精確的數(shù)據(jù)，可以通過(guò)增加閃光頻率和拍攝幀數(shù)來(lái)提高測(cè)量的精度。

4.注意事項(xiàng)：

(1)確保頻閃燈和照相機(jī)的同步性，以保證每次閃光時(shí)都能捕捉到物體的影像。

(2)選擇合適的閃光頻率和拍攝幀數(shù)，以滿(mǎn)足測(cè)量精度的要求。

(3)分析照片時(shí)，要注意測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理方法，以提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

典例5、(2024?江西?中考真題)以下是某同學(xué)“測(cè)量小球運(yùn)動(dòng)的速度”的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，請(qǐng)你將報(bào)告內(nèi)容

補(bǔ)充完整。

實(shí)驗(yàn)

測(cè)量小球運(yùn)動(dòng)的速度

目的

實(shí)驗(yàn)

原理

實(shí)驗(yàn)

小球、水平桌面、刻度尺、頻閃照相機(jī)

器材

(1)一小球在水平桌面上沿直線運(yùn)動(dòng)，下圖是根據(jù)頻閃照相機(jī)拍攝的照片記錄的小球運(yùn)動(dòng)

軌跡，頻閃照相機(jī)每?jī)纱伍W光之間的時(shí)間間隔相等。

Qq..........................Cjc,,,。八聯(lián)眼

實(shí)驗(yàn)

0cm142737493(

步驟

出小球通過(guò)的路程：SAB=_________cm,5sc=31.10cm,s0,=19.70cm；記錄這三段路程

所對(duì)應(yīng)的時(shí)間：必=1Os,tBC=1.0s,fC￡)=1.0so

(3)分別計(jì)算小球通過(guò)這三段路程的平均速度。

(1)小球在這三段路程的平均速度分別為：vAB=_________cm/s,vBC=31.10cm/s,

實(shí)驗(yàn)vCD=________cm/so

結(jié)論

(2)vAB_________VCD(選填或“=")，小球在水平桌面上做_________(選填“勻速”

或“變速”)運(yùn)動(dòng)。

安全

小球運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度不宜過(guò)快，以免小球動(dòng)能過(guò)，從桌面掉落時(shí)傷人。

提示

典例6、（23-24八年級(jí)上?安徽淮北?階段練習(xí)）頻閃攝影又被稱(chēng)為連閃攝影，是借助于電子閃光燈

的連續(xù)閃光，在一個(gè)畫(huà)面上記錄物體連續(xù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。某實(shí)驗(yàn)小組采用頻閃攝影的方法在實(shí)驗(yàn)室拍

攝了蘋(píng)果開(kāi)始下落一段時(shí)間后的頻閃照片，相機(jī)曝光的時(shí)間間隔為0.5so

Cl）蘋(píng)果在這一段時(shí)間內(nèi)做（選填“勻速”或“變速”）運(yùn)動(dòng)；

（2）蘋(píng)果通過(guò)N8段的平均速度（選填“大于”“小于”或“等于"）通過(guò)/C段的平均速度;

（3）若要測(cè)出蘋(píng)果在/。段的平均速度，還需要的測(cè)量工具是,測(cè)量原理是，

圖中s/=1.0m,s2=2,0m,s3=3.0m,則蘋(píng)果在40段的平均速度是m/s。

6

Z

-

50S1

-S]

C0

53

典例7、如圖是一小球從/點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)的頻閃照片，頻閃照相機(jī)每隔0.2s閃拍一次。

01234s67K910II12IJem

分析照片可知:

（1）小球在做________直線運(yùn)動(dòng)（選填“勻速”或“變速”）；

（2）小球從/點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的平均速度（選填“大于”、“小于”或“等于"）小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

到尸點(diǎn)的平均速度；

（3）小球在_______兩點(diǎn)間的平均速度最大；小球從/點(diǎn)到廠點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的平均速度是m/s；

（4）圖中四個(gè)速度隨時(shí)間的關(guān)系圖象，能反映出該小球運(yùn)動(dòng)的圖象是0（選填圖中的選項(xiàng)

字母）

知識(shí)點(diǎn)三、傳感器測(cè)量速度

1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模孩贉y(cè)量小車(chē)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。

(2)實(shí)驗(yàn)器材：位置傳感器、小車(chē)、斜面、計(jì)算機(jī)等。

(3)實(shí)驗(yàn)原理：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。這樣計(jì)算機(jī)就可以

算出運(yùn)動(dòng)的小車(chē)在不同位置時(shí)的速度。計(jì)算機(jī)把在不同時(shí)間測(cè)出的運(yùn)動(dòng)物體的速度顯示在屏幕上(橫

軸為時(shí)間，縱軸為速度)，我們就可以直觀地看出物體的速度是增大的、減小的還是不變的。

(1)調(diào)節(jié)傳感器的位置，使傳感器的激光對(duì)準(zhǔn)小車(chē)，讓小車(chē)從斜面上滑下，觀察計(jì)算機(jī)顯示速

度波形的變化情況。

(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。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

通過(guò)速度變化圖像，我們發(fā)現(xiàn)小車(chē)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。

4.分析論證

傳感器測(cè)距離配合計(jì)算機(jī)測(cè)速的優(yōu)點(diǎn)：

(1)位移傳感器可自動(dòng)測(cè)出各時(shí)刻的距離；

(2)計(jì)算機(jī)可以根據(jù)距離和對(duì)應(yīng)時(shí)間信息，自動(dòng)算出速度；

(3)計(jì)算機(jī)可以直接顯示出速度?時(shí)間圖像。

典例8、小海同學(xué)用圖1所示的裝置研究小車(chē)在斜面上的運(yùn)動(dòng)；他將小車(chē)從N處?kù)o止釋放，用秒表

測(cè)出小車(chē)從/處滑到C處的時(shí)間力=2.5s；再次將小車(chē)從/處?kù)o止釋放，測(cè)出小車(chē)從/處滑到中點(diǎn)B

處的時(shí)間與=L7s；

速度/m/s

（1）實(shí)驗(yàn)中還需要的測(cè)量工具是;通過(guò)小海的測(cè)量數(shù)據(jù)可以判斷，小車(chē)在N2段的平均速度_

（選填“大于”、“小于”或“等于"）NC段的平均速度；測(cè)量時(shí)如果不小心讓小車(chē)過(guò)了C處才停止計(jì)時(shí)，

則所測(cè)段的平均速度會(huì)（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；

（2）本實(shí)驗(yàn)還可以利用位置傳感器通過(guò)超聲波測(cè)出小車(chē)的實(shí)時(shí)距離，再用計(jì)算機(jī)算出運(yùn)動(dòng)速度，如

圖2所示；假設(shè)位置傳感器發(fā)射的超聲波信號(hào)經(jīng)0.01秒反射回來(lái)并被接收，此時(shí)超聲波在空氣中的

傳播速度為340m/s,則傳感器與小車(chē)間的距離是m；小車(chē)從/處滑到。處的過(guò)程，位置傳感器

的屏幕圖像如圖3所示，由圖像可知，小車(chē)沿斜面下滑時(shí)做（選填“勻速”或“變速”）運(yùn)動(dòng)，到

達(dá)C處的速度為m/so

典例9、小明所在的實(shí)驗(yàn)小組想探究“物體從斜面上滑下的速度大小與哪些因素有關(guān)“。通過(guò)觀察，他

們提出了如下的猜想：

猜想1：可能與物體的質(zhì)量加有關(guān)

猜想2：可能與斜面的傾角。有關(guān)

猜想3：可能與斜面的材料有關(guān)

他們選擇器材以下：一個(gè)右端固定有遮光片的滑塊質(zhì)量為200g、一個(gè)100g的祛碼（可粘在滑塊上

表面）、兩個(gè)長(zhǎng)度相同材料不同的斜面A和B（斜面底端裝有速度傳感器）。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,

實(shí)驗(yàn)操作是讓滑塊沿斜面直線下滑，利用速度傳感器測(cè)得滑塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度v；

處釋放；

（2）本實(shí)驗(yàn)中，速度傳感器的工作原理是當(dāng)滑塊上的遮光片通過(guò)傳感器時(shí)，傳感器發(fā)出的光被擋住

開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)遮光片離開(kāi)傳感器停止計(jì)時(shí)，由此計(jì)算出此時(shí)滑塊的速度。已知遮光片的寬度為

1.2cm,如果計(jì)時(shí)器某次顯示的時(shí)間為0.005s,則此次測(cè)得的滑塊速度為m/s；

（3）小明他們改變相關(guān)條件，多次實(shí)驗(yàn)，得到了下列數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)序號(hào)e斜面滑塊總質(zhì)量m/gv/(m-s-1)摩擦力力N

120°A2002.450.38

220°A3002.450.56

320°B2001.530.47

420°B3001.530.71

530°A2003.580.34

640°A2004.380.30

①分析表中數(shù)據(jù)可得：猜想是錯(cuò)誤的；

②分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào),可知猜想2的結(jié)論；

（4）研究猜想2時(shí)，他們探究了“不同傾角下滑塊受到的摩擦力”，數(shù)據(jù)如上表，他們還設(shè)計(jì)了探究

猜想2的另一個(gè)方案：讓滑塊從材料（選填“不同”或“相同”），傾角6不同的斜面上C點(diǎn)由靜

止滑下，撞擊。點(diǎn)的木塊，控制CD距離相同，方案中滑塊推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離大（選填“能”

或“不能”）說(shuō)明其速度大，分析上表數(shù)據(jù)，說(shuō)明理由o

當(dāng)堂檢測(cè)

1.（23-24八年級(jí)上?遼寧沈陽(yáng)?階段練習(xí)）在測(cè)量平均速度的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.要使斜面的坡度越小越好，以便于測(cè)量時(shí)間

B.小車(chē)在下半程的平均速度V2大于全程的平均速度V

C.小車(chē)從木板頂端下滑時(shí)，木板長(zhǎng)度即為小車(chē)全程通過(guò)的路程

D.測(cè)量小車(chē)在下半程的平均速度V2時(shí)，要讓小車(chē)從斜面中點(diǎn)由靜止下滑

2.（2024?安徽亳州?二模）頻閃拍攝是研究物體運(yùn)動(dòng)的方式之一。某科創(chuàng)小組用頻閃拍攝的方法來(lái)“測(cè)

量小車(chē)運(yùn)動(dòng)的平均速度”，如圖所示，他們用相機(jī)每隔0.5s曝光一次，拍攝了小車(chē)在斜面上下滑的頻

閃照片，小車(chē)在NC段的平均速度為m/s。

3.（23-24八年級(jí)下?全國(guó)?假期作業(yè)）某同學(xué)利用速度傳感器測(cè)量小車(chē)在傾斜木板上下滑的速度，

如圖所示的是傳感器顯示屏顯示的小車(chē)的路程隨時(shí)間變化的圖線。由圖線可知，在0.6~4.0s時(shí)間段

內(nèi)，小車(chē)所做的運(yùn)動(dòng)非常接近；這段時(shí)間內(nèi)小車(chē)的平均速度約為（精確到0.1）

m/so

4.（2024?陜西西安?模擬預(yù)測(cè)）如圖1所示，“測(cè)量小車(chē)從斜面滑下的速度”實(shí)驗(yàn)的情景。

（1）“測(cè)量小車(chē)從斜面滑下的速度”的實(shí)驗(yàn)原理是o實(shí)驗(yàn)中用到的測(cè)量工具有秒表和；

（2）將小車(chē)放在斜面80cm刻度線處，靜止放手滑下，放手時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)小車(chē)到0cm時(shí)停止計(jì)時(shí),

通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，發(fā)現(xiàn)（“開(kāi)始計(jì)時(shí)”或“停止計(jì)時(shí)”）的時(shí)機(jī)不好把握。解決問(wèn)題后，再一次實(shí)驗(yàn)。

發(fā)現(xiàn)小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)間太短，時(shí)間測(cè)量不準(zhǔn)確，經(jīng)過(guò)反復(fù)嘗試會(huì)發(fā)現(xiàn)，斜面的坡度（填“大一些”或

“小一些”），可以讓小車(chē)滑下的時(shí)間變得長(zhǎng)一些，可以較準(zhǔn)確的測(cè)量出時(shí)間；

（3）調(diào)整好斜面，小車(chē)從/點(diǎn)靜止滑下，到達(dá)C點(diǎn)用的時(shí)間如圖2所示，小車(chē)經(jīng)過(guò)NC段的平均速

度是m/s；

（4）實(shí)驗(yàn)中觀察到小車(chē)從斜面上滑下時(shí)，越來(lái)越快。為了驗(yàn)證自己的觀察小明想分別測(cè)出小車(chē)在斜

面滑下的上半程和下半程的時(shí)間，就可以通過(guò)的方式比較出上半程和下半程的快慢。實(shí)際操作

過(guò)程中，（選填"上”或“下”）半程的時(shí)間很難直接測(cè)出。

5.（23-24九年級(jí)下?河南深河?階段練習(xí)）某物理興趣小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量“小車(chē)運(yùn)動(dòng)的

平均速度”。實(shí)驗(yàn)中，他們將小車(chē)從帶刻度（分度值為1cm）的斜面頂端/點(diǎn)靜止釋放，并同時(shí)按下

電子停表開(kāi)始計(jì)時(shí)，圖中圓圈內(nèi)顯示了小車(chē)位于/、B,C三點(diǎn)的時(shí)刻（數(shù)字分別表示"時(shí):分:秒”）-

00：00^)

（1）為了便于測(cè)量小