速度的測(cè)量課件

滬科版（五·四學(xué)制）

八年級(jí)上冊(cè)第2章

機(jī)械運(yùn)動(dòng)2.3速度的測(cè)量

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

測(cè)量物體的速度如何描述運(yùn)動(dòng)PARTONE

測(cè)量物體的速度

我們可以在實(shí)驗(yàn)室模擬圖2-3-1所示的情境，用安裝在鐵架臺(tái)上的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鉤碼平穩(wěn)上升。

要測(cè)量鉤碼上升的速度，需要測(cè)量鉤碼通過(guò)的路程s和通過(guò)這段路程所用的時(shí)間t,即可計(jì)算出鉤碼速度v的大小。利用公式測(cè)量的物理量實(shí)驗(yàn)原理

本實(shí)驗(yàn)要用到刻度尺、電子秒表、電動(dòng)機(jī)、細(xì)線(xiàn)、鉤碼和鐵架臺(tái)等。搭建如圖2-3-2所示的實(shí)驗(yàn)裝置。電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，能夠通過(guò)細(xì)線(xiàn)帶動(dòng)鉤碼緩慢平穩(wěn)地豎直上升。1.刻度尺緊靠立柱，平行于細(xì)線(xiàn)放置。在刻度尺上每隔10cm貼一條標(biāo)記線(xiàn)。2.打開(kāi)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)鉤碼經(jīng)過(guò)標(biāo)記線(xiàn)O處開(kāi)始計(jì)時(shí)，此后鉤碼每經(jīng)過(guò)一個(gè)標(biāo)記線(xiàn)記錄一次時(shí)間。實(shí)驗(yàn)裝置與方法實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)收集將相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)填入表2-3-1中，并求出鉤碼上升的速度。過(guò)程路程s/cm時(shí)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(yùn)動(dòng)情況。交流討論將相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)填入表2-3-1中，并求出鉤碼上升的速度。過(guò)程路程s/cm時(shí)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?。籄-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(xiàn)運(yùn)動(dòng)。1.如圖是“測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中，如果鉤碼到達(dá)標(biāo)記線(xiàn)C時(shí)沒(méi)有及時(shí)計(jì)錄一次時(shí)間，會(huì)使BC段測(cè)量的速度偏

（選填“大”或“小”），減小實(shí)驗(yàn)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(biāo)記線(xiàn)的間距增大，或增加標(biāo)記線(xiàn)的總數(shù)量。②使用電子傳感器類(lèi)測(cè)量時(shí)間，減小誤差。③圍繞減小細(xì)線(xiàn)速度，減少測(cè)量者使用電子秒表的反應(yīng)時(shí)間這個(gè)目的，從具體實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行闡述，如增大鉤碼質(zhì)量等。練一練2

．在學(xué)習(xí)了速度的知識(shí)后，小華和小明準(zhǔn)備做“估測(cè)步行速度”的實(shí)驗(yàn)。（1）他們分別測(cè)量步行路程s、步行時(shí)間

t；利用所測(cè)物理量計(jì)算速度的表達(dá)式是

s=

（物理量用相關(guān)字母表示）。（2）

下表為小華和小明測(cè)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(shí)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(yùn)動(dòng)

較快（選填“一定”或“可能”）。小明一定

生活中有很多需要測(cè)速的場(chǎng)景，例如高速公路上用雷達(dá)測(cè)速監(jiān)測(cè)車(chē)輛是否超速(圖2-3-3)；跑步時(shí)可用運(yùn)動(dòng)手環(huán)測(cè)量速度。

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

如何描述運(yùn)動(dòng)

在物理學(xué)中除了文字、表達(dá)式以外，還可以用圖像來(lái)描述運(yùn)動(dòng)。以時(shí)間t為橫軸、路程s為縱軸建立平面直角坐標(biāo)系，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以點(diǎn)的形式標(biāo)記到坐標(biāo)系中，再用光滑的線(xiàn)將這些點(diǎn)連起來(lái)，就得到了s-t圖像。s-t圖像能反映物體運(yùn)動(dòng)的路程隨時(shí)間變化的規(guī)律。

某位同學(xué)做了測(cè)量鉤碼運(yùn)動(dòng)速度的實(shí)驗(yàn)，表2-3-2記錄了鉤碼到達(dá)各標(biāo)記線(xiàn)所用的時(shí)間。過(guò)程時(shí)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(biāo)出遺漏的數(shù)據(jù)點(diǎn)。2.觀(guān)察數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布特征，將它們用光滑的線(xiàn)連起來(lái)。

如圖2-3-5所示，勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的s-t圖像是一條過(guò)原點(diǎn)O的傾斜直線(xiàn)。實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)是有限的，而通過(guò)數(shù)據(jù)點(diǎn)得到的圖線(xiàn)由無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)組成。我們可以從圖像上的任意一點(diǎn)知道物體通過(guò)的路程和對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，從而得到物體運(yùn)動(dòng)的速度。圖像：可以用圖象來(lái)表示物體勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律①路程-時(shí)間（s-t）圖像:勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的s-t圖像是一條傾斜的直線(xiàn)，直線(xiàn)的傾斜程度表示物體運(yùn)動(dòng)速度的大小.在同一圖像中直線(xiàn)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(gè)更大？vAvB>s-t、v-t圖像分析做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體的v-t圖像，是一條平行于橫軸的直線(xiàn)，說(shuō)明做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度是不變的該直線(xiàn)與縱軸的交點(diǎn)為物體的速度的大小。如圖所示甲、乙兩物體的v-t圖象；誰(shuí)運(yùn)動(dòng)得比較快？v甲v乙>②速度—時(shí)間(v-t)圖象:（1）兩組圖線(xiàn)能說(shuō)明兩人的相同之處是

；

（2）兩組圖線(xiàn)能說(shuō)明兩人的不同之處是

.1

．如圖所示，是一個(gè)跑步的人和一個(gè)快走的人運(yùn)動(dòng)時(shí)的路程－時(shí)間的圖象.

他們都在做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

他們的運(yùn)動(dòng)速度大小不同課堂練習(xí)2

．下列圖像中，能表示物體做勻速運(yùn)動(dòng)的是(

)A

.D

.C

.B

.CA

．

甲是靜止的B

．乙做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C

．整個(gè)過(guò)程中，若以甲為參照物，乙是運(yùn)動(dòng)的D

．0～20s

，乙車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程為

100m3

．如圖所示是甲、乙兩個(gè)物體的速度與時(shí)間的關(guān)系圖像，下列分析正確的是(

)C4

．

甲、乙兩車(chē)在平直公路上向東行駛，其s

-

t

圖像如圖所示，以甲車(chē)為參照物，乙車(chē)向

行駛，記時(shí)

10s

時(shí)，兩車(chē)相距

m。西405

．如圖是甲、乙兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的

s-t

圖像。兩車(chē)同時(shí)、同地向東運(yùn)動(dòng)，以甲車(chē)為參照物，乙車(chē)是向

（選填“東”或“西”）運(yùn)動(dòng)的；

以乙車(chē)為參照物，

甲車(chē)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(chē)

（選填“快”“慢”），理由是

。（2）根據(jù)表格可直接判斷出玩具大卡車(chē)比玩具小轎車(chē)

（選填“快”“慢”），理由是

。玩具種類(lèi)坦克大卡車(chē)小轎車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)間（秒）663運(yùn)動(dòng)路程（米）3446

．某學(xué)生研究電動(dòng)玩具的運(yùn)動(dòng)快慢，記錄數(shù)據(jù)在如下的表格中相同時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)路程較小的速度較小慢慢運(yùn)動(dòng)相同路程，所用時(shí)間較大的速度較小7

．

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

車(chē)是靜止的；乙車(chē)的速度

（選

填“大于”

、“小于”或“等于”）丙車(chē)的速度。乙大于8

．甲車(chē)從

M點(diǎn)、乙車(chē)從

N點(diǎn)同時(shí)向同方向運(yùn)動(dòng)，他們的

s-t

圖像分別如圖（a）、（b）所示。運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，兩車(chē)相距

6米。若兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

t，M、N間的距離為

s

，則下列說(shuō)法

正確的是

(

)A

．t為

2秒時(shí)，s

一定等于

4

米B

．t為

2秒時(shí)，s

一定等于

8

米

C

．t為

14秒時(shí)，s

可能等于

4

米

D

．t為

14秒時(shí)，s

可能等于

8

米D9

．甲、乙兩小車(chē)同時(shí)同地沿同一直線(xiàn)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，它們的

s—t

圖像如