测平均速度的实验原理和实验器材(八上物理丨机械运动知识点，超详细解析+月考题，还没掌握的赶快)

Posted 2023-05-31

篇首语：志不强者智不达，言不信者行不果。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了测平均速度的实验原理和实验器材(八上物理丨机械运动知识点，超详细解析+月考题，还没掌握的赶快)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

测平均速度的实验原理和实验器材(八上物理丨机械运动知识点，超详细解析+月考题，还没掌握的赶快)

到现在为止，同学们应该已经学完了初二物理的第一章机械运动的内容，而且可能明天开学之后就要月考，作为一门新学科，这一章的内容你都掌握了吗？如果觉得还欠缺火候，可以看这篇的前半部分巩固一下；认为自己掌握地还不错的同学，直接跳到后面做题吧~

长度和时间的测量

一、基本概念：

1.国际单位制

①测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫单位。

②国际计量组织制定的一套国际统一的单位叫国际单位制。

③我国法定的单位采用国际单位制单位。

2.长度单位

①长度的国际单位是米，符号m。

②其它常见的长度单位及符号：

千米km、分米dm、厘米cm、毫米mm、微米μm、纳米nm

3.长度的测量

①刻度尺是常用的测量工具。

②正确使用刻度尺

会认：认清刻度尺的单位、零刻度线的位置、量程、分度值。

会选：在实际的测量中,并不是分度值越小越好,测量时应先根据实际情况

确定需要达到的程度,再选择满足测量要求的刻度尺。

会放：零刻度线或某一数值刻度线对齐待测物的起始端，使刻度尺有刻度的边贴紧待测物体，与所测长度平行，不能倾斜。

会看：读数时，视线与刻度尺尺面垂直。

记录的测量结果：数字：准确值+估计值。

4.时间的测量

①基本工具：停表。

②时间的单位及换算

国际单位制，基本单位是秒（s）

其他单位：时（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）、纳秒（ns）。

5.误差

①定义：测量的数值和真实值之间必然存在的差异就叫误差。

②误差的来源 (测量工具、测量方法、测量者）：

a.测量时，要用眼睛估读出最小刻度值的下一位数字，是估读就不可能非常准确。

b.仪器本身不准确。

c.环境温度、湿度变化。

二、重难点

重点：1.认识常用的长度测量工具和计时工具。

2.用刻度尺测量物体长度。

难点：1.长度的间接测量方法。

2.误差和错误的区别。

三、知识点归纳及解题技巧

1.长度单位

①长度的国际单位是米，符号m。

②其它常见的长度单位及符号：

千米km、分米dm、厘米cm、毫米mm、微米μm、纳米nm

③常用长度单位之间的换算：(10后面均为立方)

1km＝1000m=103m

1dm＝0.1m=10-1m

1cm＝0.01m=10-2m

1mm＝0.001m=10-3m

1μm＝0.000001m=10-6m

1nm＝0.000000001m=10-9m

2.正确使用刻度尺

会认：认清刻度尺的单位、零刻度线的位置、量程、分度值。

会选：在实际的测量中,并不是分度值越小越好,测量时应先根据实际情况

确定需要达到的程度,再选择满足测量要求的刻度尺。

会放：零刻度线或某一数值刻度线对齐待测物的起始端，使刻度尺有刻度的边贴紧待测物体，与所测长度平行，不能倾斜。

会看：读数时，视线与刻度尺尺面垂直。

记录的测量结果：数字：准确值+估计值。

3.时间的测量

①基本工具：停表。

②时间的单位及换算

国际单位制，基本单位是秒（s）

其他单位：时（h）、分（min）、毫秒（ms）、微秒（μs）、纳秒（ns）。

1h = 60min=3600s

1s = 103ms= 106μs= 109ns

（10后面均为立方）

4.误差

A.误差的来源 (测量工具、测量方法、测量者）。

①误差是不可避免的，误差不可能消除,只能尽量的减小。

②减小误差的办法:A、多次测量取平均值。

B.使用精密的测量工具。

C.改进测量方法。

③误差不是错误：

错误是由于不遵守测量仪器的使用规则，或读取、记录测量结果时粗心等原因造成的。错误是不应该发生的，是可以避免的

四、知识拓展

1.有趣的人体尺度

古代中国、古埃及、古罗马，不管是东方文化还是西方文化，最早的尺都来源于人体，这是为什么?

你也许会说用身上的尺子方便呗！这当然是主要的。但是，还有一个更深一层的原因，那就是人体各部分的尺寸有着规律，不信，咱们试试看。

你用皮尺量一量拳头的周长，再量—下你的脚底长，你会发现，这两个长度很接近。所以，买袜子时，只要把袜底在自己的拳头上绕一下，就知道是否合适。

侦察员常用这个原理来破案：海滩上留下了罪犯的光脚印，量一下脚印长是25.7厘米，那么，罪犯的身高大约是多少呢?(25.7cm×7＝179.9cm)

小琴为妈妈买鞋，她忘了妈妈的鞋号，只记得妈妈身高是168厘米，你能帮她算一算买几号鞋吗?全国统一鞋号是根据脚长编定的，如24号，就适合脚长为24厘米的人穿，算出脚长就可以算出鞋号了。

2.电线比较细，用毫米刻度尺直接测它的直径不易测准，可以借助一支铅笔杆进行操作，你想想该怎么办？你测得的直径是多少？

解析：将电线密绕在铅笔杆上，如上图，测出并排20圈的宽的为L，则直径d=L/20。

3.如何用一根长的细绳和刻度尺测出天花板到地板的高度？

解析：先将绳子从天花板拉直到地板，记下两端上的标记，再将细绳对折几次，测量并计算出绳上两标记点的长度。

4.如果要你测量一下自行车轮子的最大周长，怎样测量更为方便？用这辆自行车你能比较准确地测出你家到学校的距离？

解析：在轮子某处系上标志细线，然后推着自行车让轮子在平整的地面滚一周，量出地上对应的距离，即为车轮子的周长L；推着车子数出门口到校门车轮转过的圈数n，路程s=nL。

第2节运动的描述

一、基本概念

1.机械运动

把物体位置的变化叫做机械运动

2.参照物

①人们判断物体的运动和静止，总要选取某一物体作为标准。这个作为标准的物体叫参照物。

②判断一个物体是运动还是静止的，首先要选定参照物。参照物不同，描述同一物体的运动情况时，结论一般也不一样。

3.物体的运动和静止是相对的。

二、重难点

重点：机械运动和参照物的选择。

难点：运动和静止的相对性。

三、知识点归纳及解题技巧

1.运动是宇宙中最普遍的现象，物理学里把物体位置变化叫做机械运动。

2.在研究物体的运动时，选作标准的物体叫做参照物。

参照物的选择：任何物体都可做参照物，应根据需要选择合适的参照物（不能选被研究的物体作参照物）。

研究地面上物体的运动情况时，通常选地面为参照物。

选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。

同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物，这就是运动和静止的相对性。

第3节运动的快慢

一、基本概念

1.速度

①物体运动的快慢用速度表示。

②比较物体运动快慢的两种方法。

A.在相同时间内，物体经过的路程越长，它的速度就越快；

B.物体经过相同的路程，所花的时间越短，速度越快。

在匀速直线运动中，速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。

在物理学中，为了比较物体运动的快慢，采用“相同时间比较路程”的方法，也就是将物体运动的路程除以所用时间。这样，在比较不同运动物体的快慢时，可以保证时间相同。

计算公式：v=S/t

其中：s——路程——米(m)；t——时间——秒(s)；v——速度——米/秒(m/s)

国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号为m/s或m·s-1，交通运输中常用千米每小时做速度的单位，符号为km/h或km·h-1，1m/s=3.6km/h。v=S/t，变形可得：s=vt，t=S/v。

2.匀速直线运动

①物体沿着直线且速度不变的运动叫匀速直线运动，因此，物体做匀速直线运动时其速度应该是一个定值，与路程的大小和时间的长短无关，所以这时不能将v=s/t理解为v与 s成正比，与t成反比。

②物体速度改变的运动叫变速运动，变速运动可以用v=s/t来计算，s是物体通过的某一段路程，t是物体通过这一段路程所用的时间，求出的v就是物体通过这一段路程的平均速度。

③匀速直线运动是最简单的机械运动。运动速度变化的运动叫变速运动，变速运动的快慢用平均速度来表示，粗略研究时，也可用速度的公式来计算，平均速度=总路程/总时间。

二、重难点

重点：速度的物理意义及速度公式。

难点：速度的有关计算。

三、知识点归纳及解题技巧

把速度公式v=s/t变形得出s=vt、t=s/v可求路程和时间。在利用速度公式及其变形公式解题时，需要注意下列问题：

(1)要写出依据的公式；

(2)应该统一单位；

(3)将已知条件代入公式时，既要代数值，又要代单位

速度：

意义：表示物体运动快慢的物理量

定义：路程与时间之比叫速度

公式：v= s/t

单位：米/秒（m/s,m·s-1）千米/时（km/h）

计算：v=s/t，可变形为s=vt，t=s/v

四、知识拓展

用图像来表示物体匀速直线运动的规律

(1)用横坐标表示时间，纵坐标表示路程，就得到了路程—时间图像（如图a）

(2)用横坐标表示时间，纵坐标表示速度，就得到了速度—时间图像（如图b）

第4节测量平均速度

一、基本概念

1.实验器材：斜面、小车、停表、刻度尺

2.实验原理：v=s/t

3.实验过程：

(1) 使斜面保持很小的坡度；

(2)把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面的低端，测量小车要通过的路程S；

(3)测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t；

(4)根据公式v=s/t：算出平均速度。

(5)将金属片移至斜面的中点，再次测量小车到金属片的距离，小车从斜面的顶端滑下，撞到金属片

的时间。然后算出小车通过上半段路程时的平均速度。

4.表格：

二、重难点

重点：学会用刻度尺和秒表测平均速度加深对平均速度的理解。

难点：准确计时，对平均速度的理解

三、知识点归纳及解题技巧

1.如果测出了物体运动的距离s和通过这段距离所用的时间t，就可以算出物体在这段时间内运动的平均速度。

2.平均速度的计算：v=s/t

3.停表的使用：读数：表中小圆圈的数字单位为min，大圆圈的数字单位为s。

要点诠释一：

(1)要使斜面保持较小的斜度，这样小车加速下滑的速度较慢方便计时。

(2)小车从斜面滑下时，一定要做直线运动，否则测量的路程比实际路程要小，影响实验结果。

要点诠释二：

(1)生活中变速运动比较常见，我们所说的速度，多数情况下指的是平均速度。

(2)平均速度表示运动物体在某段时间内（或某段路程内）的快慢程度。

四、知识拓展——超声波测速

在日常生活、生产中，我们通常用刻度尺、卷尺等工具来测量物体的长度。在工业生产和科学研究中，还会用到其他一些技术来测量距离，如超声波测距等。

超声波在空气中的传播速度约为340m/s。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。

超声波测距原理如下图所示。发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时。超声波传播时碰撞到障碍物会被反射，接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间t，仪器自动计算出发射点与障碍物之间的距离。

如果障碍物是运动的物体，超声波测量仪还可以测出物体移动的速度。

第一次月考试题

一、单选题（共15题；共30分）

1.（2017•益阳）某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示，设计出如图所示的“都市蚂蚁”概念车．这款概念车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵．下列关于正在城市中心马路上行驶的此车说法正确的是（）

A、以路面为参照物，车是静止的

B、以路旁的树木为参照物，车是静止的

C、以路旁的房屋为参照物，车是运动的

D、以车内的驾驶员为参照物，车是运动的

2.（2017•武汉）2017年4月22日，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室首次完成自动交会对接，如图所示，“天舟一号”与“天宫二号”对接完成后，下列说法正确的是（）

A、“天舟一号”相对于“天宫二号”是运动的

B、“天舟一号”和“天宫二号”相对于地球是运动的

C、“天舟一号”相对于地球是静止的，“天宫二号”相对于地球是运动的

D、“天舟一号”相对于地球是运动的，“天宫二号”相对于地球是静止的

3.位于沿江大道旁的商业大厦建有室外观光电梯，乘客在随电梯上升时，能透过玻璃欣赏到美丽的湘江风光，下列说法正确的是（）

A、以地面为参照物，乘客是静止的

B、以地面为参照物，电梯是静止的

C、以乘客为参照物，电梯是静止的

D、以乘客为参照物，地面是向上运动的

4.（2017•青岛）下列图象中，能正确反映“匀速直线运动”的是（）

5.（2017•贵州）课外活动时，小明和小刚在操场上沿直线跑道跑步，如图所示是他们通过的路程随时间变化的图象，则下列说法正确的是（）

A、前2s内，小刚跑得较快

B、两人都做变速运动

C、两人都做匀速直线运动

D、全程中，小刚的平均速度大于小明的平均速度

6.（2017•安顺）假期到了，同学们送小明乘列车回家．几个同学看着列车徐徐地向前开动了，小明坐在窗边，却看到同学们渐渐向后退去，原因是几个同学和小明所选择的参照物分别是（）

A、地面、列车 B、列车、地面

C、列车、列车 D、地面、地面

7.小林骑自行车沿河堤向下游行进，感觉无风，但堤上柳树的枝叶却在随风飘拂．此时的风向是（）

A、向下游 B、向上游

C、向河对岸 D、从对岸吹来

8.甲、乙两物体先后从某点出发沿同一直线做同向运动，甲比乙先运动4秒，速度为0.4米/秒．甲运动10秒时，甲、乙间的距离大于2 米．在如图所示的a、b、c三条图线中，乙的s﹣t图（）

A、一定是a

B、一定是c

C、可能是b

D、可能是a或c

9.如图为小明做“测量物体运动的平均速度”的实验过程，图中的停表（停表每格为1s）分别表示小车通过斜面A、B、C三点的时刻，B点是全程AC的中点，关于小车通过上、下半段路程所用的时间和平均速度的关系，正确的是（）

A、tAB＜tBC

B、tAB=tBC

C、vAB＞vBC

D、vAB＜vBC

10.（2017•镇江）我国自主研制的大飞机C919试飞期间，一伴飞飞机与C919朝同一方向沿直线匀速飞行，题图为伴飞飞机上的科研人员某时刻通过航窗所看到的C919图景，已知伴飞飞机的速度比C919的大，则一段时间后科研人员看到的图景可能是（）

11.在测量一本书的宽度时，四次测量记录为：12.38cm、12.36Cm、12.38cm、12.34cm，则这本书宽度的平均值是（）

A、12.38 cm B、12.37 cm

C、12.365cm D、12.36 cm

12.（2017•大庆）甲、乙两物体同时同地向东运动，运动的s﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（）

A、0﹣t1时间内选甲为参照物，乙是向东运动

B、t1﹣t3时间内甲为匀速直线运动，t2时刻甲、乙两物体相遇

C、t2﹣t4时间内甲的速度小于乙的速度

D、0﹣t4时间内甲的平均速度比乙的平均速度大

13.（2017•常州）如图所示，小明用一端磨损的刻度尺测量橡皮的长度，长度为（）

A、3.15cm

B、3.150cm

C、2.15cm

D、2.150cm

14.（2017•南通）用高速摄影机拍摄于子弹穿鸡蛋前后的两帧画面，如图所示，已知拍摄两帧画面的时间间隔为6.0×10﹣4s，则子弹的速度约为（）

A、80m/s B、180m/s C、280m/s D、380m/s

15.（2017•柳州）一个中学生的身高约为（）

A、158毫米 B、158厘米

C、158米 D、158千米

二、填空题（共9题；共21分）

16.（2017•兰州）甲、乙两同学在平直的路面上同向进行，他们运动的s﹣t图象如图所示，由此可判断________同学运动较快，开始运动时两同学相距________ m，图中的a点表示________．

17.如图所示停表显示的时间为________ s．

18.如图所示，一木块在水平面上运动时在相等时间内连续拍摄4次“频闪”照片，频闪的时间间隔为0.02s．从频闪照片可判断，该木块做________直线运动（选填“匀速”或“变速”）．木块从1位置运动到2位置的距离是________cm．木块从1位置到4位置运动的速度为________m/s．

19.（2017•怀化）如图所示，该刻度尺的分度值为________mm，被测物体的长度为________cm．

20.（2017•营口）一架战斗机巡航的速度为500m/s，合________km/h．军演地点距军用机场的距离为3600km，则战斗机从机场起飞到达军演地点至少需要________h．战斗机飞行过程中需要加油机适时加油，那么，当加油机在空中给战斗机加油时，以加油机为参照物，战斗机是________的．

21.小明在马路边上拍街景照片，连续拍了两张，如图甲、乙所示．如果以行驶的卡车为参照物，树是________的，轿车是________的，骑自行车的人是________的．（均选填“向左运动”“向右运动”或“静止”）

22.（2017•四川）小华和妈妈在仁和区湿地公园骑双人自行车游玩，小华认为自己是静止的，他是以________为参照物，但站在地面上的爸爸认为他是运动的，这表明运动和静止是________的．

23.（2017•四川）小军用刻度尺和数字钟（时：分：秒）测木块在水平面上滑行的速度，木块滑动的位置与时间如图所示，则木块在A、B间滑行的距离为________cm，滑行的平均速度为________cm/s．

24.AB两车同时同地向东运动，它们的S﹣t图象分别如图中甲乙所示，则以A车为参照物，B车的运动状态是________（选填“处于静止状态”，“向东运动”或“向西运动”）．10S后两车相距________ m．

三、实验题（共3题；每空2分，共30分）

25.（2017•大庆）在同一粗糙水平面固定两个不同斜面，小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动，用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置，图上数字为闪光时刻编号，位置间距如图所示．

(1)甲图中A球在斜面上运动的速度________（选填“增大”、“减小”或“不变”），机械能________（选填“增加”、“减小”或“不变”）．

(2)乙图中小球B从2位置运动到4位置的这段时间内平均速度v=________m/s，小球B沿斜面运动过程中的动能________，重力势能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．

(3)若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞，碰撞之后图________（选填“甲”或“乙”）中木块运动距离较大．

26.如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度．让小车从斜面的A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度．

(1)图中AB段的路程sAB=________cm，如果测得时间tAB=1.6s．则AB段的平均速度vAB=________cm/s．

(2)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度．他的做法正确吗？（“正确”或“不正确”）________，理由是：________．

27.（2017•柳州）在“测量物体运动的速度”的实验中，小龙和小柳测量小明跑40m的速度．

(1)小龙和小柳用________（填一种测量工具）在室外测出40m的路程．

(2)小柳担任计时员，他用________（填一种测量工具）测量小明跑步的时间，他应站在________处（选填“起点”或“40m”）．

(3)小龙担任发令员，发令后，小明跑完40m的路程，小柳计时如图所示，由图可知，小明跑40m所用的时间为________s．

(4)小明跑40m的速度是________m/s．

四、计算题（共3题；共19分）

28.汽车在出厂前要进行测试，某次测试中，先让汽车在模拟山路上以8m/s的速度行驶500s，紧接着在模拟公路上以20m/s的速度行驶100s．求：

(1)该汽车在模拟山路上行驶的路程．

(2)汽车在这次整个测试过程中的平均速度．

29.（2013•来宾）“五一”期间，小强一家开小车到来宾市旅游，接近来宾市时，看到路边标志牌如图所示（标志牌说明此处到来宾市还有2km，车辆最大速度不能超过60km/h），此后小车用1min匀速通过一段长为600m的路段．求：

(1)小车通过该路段的速度；

(2)请根据计算结果说明小车在该路段是否超速行驶；

(3)请写出一句相关警示语，以提醒司机朋友要按交通法规安全驾驶．

30.一列火车以25m/s的速度通过长为1200m的铁架桥用时58s，现以相同的速度通过一隧道用时30s，试求该隧道的长。

答案解析部分

一、单选题

1.C 2.B 3.C 4.C 5.A

6.A 7.A 8.B 9.D 10.A

11.B 12.D 13.C 14.B 15.B

二、填空题

16.甲；10；甲同学追上了乙同学

17.99.5

18.匀速；1.80；0.9

19.1；2.87

20.1800；2；静止

21.向右运动；向左运动；向右运动

22.妈妈或自行车；相对

23.4.30；2.15

24.向西运动；5

四、实验题

25.(1)不变；减小 (2)0.8；增大；减小 (3)乙

26.(1)40.0；25 (2)不正确；因为所测时间不是运动过程中下半程的时间（或小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0或小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间）

27.(1)卷尺(2)秒表；40m (3)8 (4)5

二、计算题

28.(1)解：由速度公式v=s/t得： s1=v1tl=8m/s×500s=4000m，

(2)s2=v2t2=20m/s×100s=2000m，

则s=s1+s2=4000m+2000m=6000m；

t=t1+t2=500s+100s=600s，

汽车在这次整个测试中的平均速度v=s/t=6000m/600s =10m/s．

29.(1)小车通过该路段的速度：v=s/t= 600m/60s=10m/s=36km/h 答：小车通过该路段的速度为36km/h

(2)根据标志牌上的数据可知，这段路程限速60km/h＞36km/h，因此小车没有超速行驶答：小车没有超速行驶

(3)为了你和他人的安全，饮酒不开车，开车不饮酒答：为了你和他人的安全，饮酒不开车，开车不饮酒

30.解：由v=s/t可得，火车通过铁架桥的路程： s1=vt1=25m/s×58s=1450m，

因火车通过铁架桥的路程等于桥长加上火车长，

所以，火车的长度：

L=s1﹣L桥=1450m﹣1200m=250m，

火车通过隧道的路程：

s2=vt2=25m/s=×30s=750m，

因火车通过隧道的路程等于隧道的长度加上火车长，

所以，隧道的长度：

L隧道=s2﹣L=750m﹣250m=500m．

答：该隧道的长为500m