速度的测量（原卷版）-2024-2025学年八年级物理上册提前预习讲义

第4节速度的测量

知识点一、探究小车沿斜面滑下时速度变化的规律：

i.提出问题：小车沿斜面滑下时速度是如何变化的？

2.猜想与假设：

(1)可能越来越大；

(2)可能保持不变。

3.设计实验：

(1)原理：V=-o

t

⑵实验器材：刻度尺、停表、斜面、小车、金属片。

(3)实验装置：如图所示。

(4)实验方法：用停表测出小车在某段路程上运行的时间，用刻度尺测出这段时间内通过的路程,

利用公式v=s/t算出小车的平均速度。

4.进行实验与收集数据：

(1)把小车放在斜面顶端，把金属片垂直固定在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程

S1O

(2)用停表测量小车从斜面顶端下滑到撞击金属片所用的时间3,将小车通过的路程S1和所用的

时间3填入表格中。

(3)将金属片移至斜面的中部，测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段的路程S2和所用的时间

t?,将数据填入表格中。

(4)利用公式v=—算出小车在全程和上半段路程的平均速度。

t

实验数据填入表格：

运动路程/ni运动时间/s平均速度/(nvs-1)

S1=3=V1=

S2=t2=V2=

5.分析与论证：小车沿斜面滑下时速度越来越大。

6.评估：(略)

7.交流；

(1)在本实验中，为了方便计时，斜面要足够长、坡度要小(注意：坡度也不能过小，否则会造

成每次测出的平均速度过于接近)，且测量过程中不要改变斜面的坡度。

(2)金属片的作用：①防止小车滑落；②便于测准时间。

(3)实验前要学会熟练地使用停表，以减小实验过程中测量时间的误差。

(4)测量小车在斜面上通过的路程时，必须头对头，尾对尾。

(5)要测量哪一段路程的平均速度，就测量其对应的路程及通过这段路程所用的时间。

(6)因为小车在斜面上做加速直线运动，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•山东潍坊•二模)小明在做“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验装

C的时间，贝!J：

(2)实验中斜面的坡度较小，其目的是

(3)

(4)请根据图中所给信息回答:m/s(结果保留两位小数)；下图能说明小车在斜面上

运动情况的图像是

(5)如果在某次实验中，经过测量计算出小车通过上半段路程的平均速度％B=0.2m/s,小车经

过2c段的平均速度加=0-3m/s,则小车通过全过程的平均速度”=m/so

典例2、小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图的实验装置：小车从斜面顶端由静止下滑,

图中的圆圈是小车到达/、B、C三处时电子表的显示（数字分别表示“小时：分：秒”）

（1）该实验的原理是o

（2）该实验需要的器材除了小车、斜面、档板外，还需要测量工具和。

（3）实验时应保持斜面的倾角较,这是为了方便测量________.

（4）根据图中信息回答：sAB=cm；vAn=m/s；tAc=s；vA（^m/s.

（5）可以看出小车在下滑过程中做（选填“匀速”或“变速”）直线运动。

典例3、（23-24八年级上•辽宁沈阳•阶段练习）用如图所示的装置，测量小车在斜面上下滑过程中,

不同阶段的平均速度。

（1）试验中斜面的倾斜程度要（填“小”或“大”）一些，在C点放置了一金属片，其好处

是;

（2）图中2C段的距离SBC=cm,经测量小车在NC段运动过程中的时间为2s,则此过程

小车的平均速度为K4C=m/s；

（3）在实验过程中，小车过了N点才开始计时，则所测量的NC段的平均速度会偏（选“大”

或“小”）；

（4）小车48段的平均速度段的平均速度（选填“<”、">”或“=”）；

（5）小组的成员分别画出小车从N到。的sT图像的大致情况。其中与事实大致相符的是

典例4、（23-24八年级下•广东惠州•期中）某物理兴趣小组用如图所示的实验装置“测量小车运动的

平均速度”。实验中，他们将小车从带刻度（分度值为1cm）的斜面顶端A点静止释放。并同时按下

电子停表开始计时，图中圆圈内显示了小车位于/、B、C三点的时刻（数字分别表示"时:分:秒”）。

由图中的实验数据可知，小车下滑过程中做（选填“减速”、“匀速”或“加速”）运动。如果

在4点时，先释放小车，后按下停表开始计时，2、C两点都准确计时，则会使所测段的平均速

度（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。

知识点二、频闪照相法测速度

频闪照相测速是一种利用照相技术来测量物体速度的方法。这种方法通过频闪灯每间隔一定时

间曝光，形成间隔相同时间的影像，从而记录物体的运动轨迹和位置。以下是对频闪照相测速的详

细解释:

1.原理:

（1）频闪照相法利用频闪灯每隔相等时间闪光一次的特性。

（2）当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所到达的位置。

（3）通过拍摄的照片，可以观察到物体在不同时间点的位置，从而分析其运动情况。

2.实验步骤：

（1）设置频闪灯的频率，即每秒闪光次数（如每秒10次）。

（2）使用照相机配合频闪灯进行拍摄，确保每次闪光时照相机都能捕捉到物体的影像。

（3）分析拍摄得到的照片，测量物体在不同时间点的位移。

3.计算速度：

（1）已知频闪灯的闪光频率（如每秒10次），则每两个相邻影像之间的时间间隔是固定的（如

0.1秒)。

(2)通过测量照片中物体在不同时间点的位移，结合时间间隔，可以计算出物体的平均速度。

(3)如果需要更精确的数据，可以通过增加闪光频率和拍摄帧数来提高测量的精度。

4.注意事项：

(1)确保频闪灯和照相机的同步性，以保证每次闪光时都能捕捉到物体的影像。

(2)选择合适的闪光频率和拍摄帧数，以满足测量精度的要求。

(3)分析照片时，要注意测量误差和数据处理方法，以提高测量结果的准确性。

典例5、(2024•江西・中考真题)以下是某同学“测量小球运动的速度”的实验报告，请你将报告内容

补充完整。

实验

测量小球运动的速度

目的

实验

原理

实验

小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机

器材

(1)一小球在水平桌面上沿直线运动，下图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动

轨迹，频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等。

Qq..........................Cjc,,,。八联眼

实验

0cm142737493(

步骤

出小球通过的路程：SAB=_________cm,5sc=31.10cm,s0,=19.70cm；记录这三段路程

所对应的时间：必=1Os,tBC=1.0s,fC£)=1.0so

(3)分别计算小球通过这三段路程的平均速度。

(1)小球在这三段路程的平均速度分别为：vAB=_________cm/s,vBC=31.10cm/s,

实验vCD=________cm/so

结论

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

或“变速”)运动。

安全

小球运动时的速度不宜过快，以免小球动能过，从桌面掉落时伤人。

提示

典例6、（23-24八年级上•安徽淮北•阶段练习）频闪摄影又被称为连闪摄影，是借助于电子闪光灯

的连续闪光，在一个画面上记录物体连续运动的过程。某实验小组采用频闪摄影的方法在实验室拍

摄了苹果开始下落一段时间后的频闪照片，相机曝光的时间间隔为0.5so

Cl）苹果在这一段时间内做（选填“匀速”或“变速”）运动；

（2）苹果通过N8段的平均速度（选填“大于”“小于”或“等于"）通过/C段的平均速度;

（3）若要测出苹果在/。段的平均速度，还需要的测量工具是,测量原理是，

图中s/=1.0m,s2=2,0m,s3=3.0m,则苹果在40段的平均速度是m/s。

6

Z

-

50S1

-S]

C0

53

典例7、如图是一小球从/点沿直线运动到尸点的频闪照片，频闪照相机每隔0.2s闪拍一次。

01234s67K910II12IJem

分析照片可知:

（1）小球在做________直线运动（选填“匀速”或“变速”）；

（2）小球从/点运动到。点的平均速度（选填“大于”、“小于”或“等于"）小球从C点运动

到尸点的平均速度；

（3）小球在_______两点间的平均速度最大；小球从/点到厂点运动的平均速度是m/s；

（4）图中四个速度随时间的关系图象，能反映出该小球运动的图象是0（选填图中的选项

字母）

知识点三、传感器测量速度

1.设计实验

(1)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。

(2)实验器材：位置传感器、小车、斜面、计算机等。

(3)实验原理：位置传感器利用超声波可以测出不同时刻小车与它的距离。这样计算机就可以

算出运动的小车在不同位置时的速度。计算机把在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。

(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。

3.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。

4.分析论证

传感器测距离配合计算机测速的优点：

(1)位移传感器可自动测出各时刻的距离；

(2)计算机可以根据距离和对应时间信息，自动算出速度；

(3)计算机可以直接显示出速度〜时间图像。

典例8、小海同学用图1所示的装置研究小车在斜面上的运动；他将小车从N处静止释放，用秒表

测出小车从/处滑到C处的时间力=2.5s；再次将小车从/处静止释放，测出小车从/处滑到中点B

处的时间与=L7s；

速度/m/s

（1）实验中还需要的测量工具是;通过小海的测量数据可以判断，小车在N2段的平均速度_

（选填“大于”、“小于”或“等于"）NC段的平均速度；测量时如果不小心让小车过了C处才停止计时，

则所测段的平均速度会（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；

（2）本实验还可以利用位置传感器通过超声波测出小车的实时距离，再用计算机算出运动速度，如

图2所示；假设位置传感器发射的超声波信号经0.01秒反射回来并被接收，此时超声波在空气中的

传播速度为340m/s,则传感器与小车间的距离是m；小车从/处滑到。处的过程，位置传感器

的屏幕图像如图3所示，由图像可知，小车沿斜面下滑时做（选填“匀速”或“变速”）运动，到

达C处的速度为m/so

典例9、小明所在的实验小组想探究“物体从斜面上滑下的速度大小与哪些因素有关“。通过观察，他

们提出了如下的猜想：

猜想1：可能与物体的质量加有关

猜想2：可能与斜面的倾角。有关

猜想3：可能与斜面的材料有关

他们选择器材以下：一个右端固定有遮光片的滑块质量为200g、一个100g的祛码（可粘在滑块上

表面）、两个长度相同材料不同的斜面A和B（斜面底端装有速度传感器）。实验装置如图甲所示,

实验操作是让滑块沿斜面直线下滑，利用速度传感器测得滑块到达斜面底端时的速度v；

处释放；

（2）本实验中，速度传感器的工作原理是当滑块上的遮光片通过传感器时，传感器发出的光被挡住

开始计时，当遮光片离开传感器停止计时，由此计算出此时滑块的速度。已知遮光片的宽度为

1.2cm,如果计时器某次显示的时间为0.005s,则此次测得的滑块速度为m/s；

（3）小明他们改变相关条件，多次实验，得到了下列数据:

实验序号e斜面滑块总质量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分析表中数据可得：猜想是错误的；

②分析比较实验序号,可知猜想2的结论；

（4）研究猜想2时，他们探究了“不同倾角下滑块受到的摩擦力”，数据如上表，他们还设计了探究

猜想2的另一个方案：让滑块从材料（选填“不同”或“相同”），倾角6不同的斜面上C点由静

止滑下，撞击。点的木块，控制CD距离相同，方案中滑块推动木块移动的距离大（选填“能”

或“不能”）说明其速度大，分析上表数据，说明理由o

当堂检测

1.（23-24八年级上•辽宁沈阳•阶段练习）在测量平均速度的实验中，下列说法正确的是（）

A.要使斜面的坡度越小越好，以便于测量时间

B.小车在下半程的平均速度V2大于全程的平均速度V

C.小车从木板顶端下滑时，木板长度即为小车全程通过的路程

D.测量小车在下半程的平均速度V2时，要让小车从斜面中点由静止下滑

2.（2024•安徽亳州•二模）频闪拍摄是研究物体运动的方式之一。某科创小组用频闪拍摄的方法来“测

量小车运动的平均速度”，如图所示，他们用相机每隔0.5s曝光一次，拍摄了小车在斜面上下滑的频

闪照片，小车在NC段的平均速度为m/s。

3.（23-24八年级下•全国•假期作业）某同学利用速度传感器测量小车在倾斜木板上下滑的速度，

如图所示的是传感器显示屏显示的小车的路程随时间变化的图线。由图线可知，在0.6~4.0s时间段

内，小车所做的运动非常接近；这段时间内小车的平均速度约为（精确到0.1）

m/so

4.（2024•陕西西安・模拟预测）如图1所示，“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。

（1）“测量小车从斜面滑下的速度”的实验原理是o实验中用到的测量工具有秒表和；

（2）将小车放在斜面80cm刻度线处，静止放手滑下，放手时开始计时，当小车到0cm时停止计时,

通过实验操作，发现（“开始计时”或“停止计时”）的时机不好把握。解决问题后，再一次实验。

发现小车运动时间太短，时间测量不准确，经过反复尝试会发现，斜面的坡度（填“大一些”或

“小一些”），可以让小车滑下的时间变得长一些，可以较准确的测量出时间；

（3）调整好斜面，小车从/点静止滑下，到达C点用的时间如图2所示，小车经过NC段的平均速

度是m/s；

（4）实验中观察到小车从斜面上滑下时，越来越快。为了验证自己的观察小明想分别测出小车在斜

面滑下的上半程和下半程的时间，就可以通过的方式比较出上半程和下半程的快慢。实际操作

过程中，（选填"上”或“下”）半程的时间很难直接测出。

5.（23-24九年级下•河南深河•阶段练习）某物理兴趣小组用如图所示的实验装置测量“小车运动的

平均速度”。实验中，他们将小车从带刻度（分度值为1cm）的斜面顶端/点静止释放，并同时按下

电子停表开始计时，图中圆圈内显示了小车位于/、B,C三点的时刻（数字分别表示"时:分:秒”）-

00：00^)

（1）为了便于测量小