第4節(jié)測量平均速度（教案）年級八年級授課時間課題第4節(jié)測量平均速度教學目標1.能用刻度尺測出物體運動的路程，能用停表測出物體通過這段路程所用的時間，根據(jù)公式v=s/t計算出物體在這段時間內運動的平均速度。2.了解用位置傳感器測量速度的方法。教材分析本節(jié)是學生第一次分組實驗課。教師通過這節(jié)的教學，不僅要讓學生學會用刻度尺和停表測出小車在斜面上運動的平均速度，而且又讓學生知道平均速度的數(shù)值在不同的時間內或不同的路程段中其大小會不同。講平均速度或計算平均速度時，必須強調是物體在哪一段時間內或哪一段路程中的平均速度，否則是沒有任何意義的。學生通過親身參與整個實驗過程，體會利用物理公式間接測定物理量的科學方法。由于本節(jié)是學生的第一次分組實驗課，教師應引導學生閱讀實驗室的使用規(guī)則，讓學生養(yǎng)成遵守實驗室要求、注意安全等習慣。教學器材長木板、小木塊、小車、刻度尺、停表、金屬片；ppt、包含視頻資料：《測量物體運動的平均速度》、《用位置傳感器測量速度》等。教學過程教學內容教師活動學生活動引入新課教師演示，同時提出問題：①粉筆頭的自由下落；②小車從斜面上滑下。你能判斷這些物體運動的速度是否變化？速度的變化有什么特點？今天我們設計一個實驗，測量小車從斜面頂端滑下時，在上半程、下半程以及全程的平均速度，觀察小車的運動情況，探究速度的變化特點。觀察演示實驗，思考問題，進入場景。新課教學一、【提出問題】測量小車的平均速度，實驗原理是什么？需要測量哪些物理量？需要哪些測量儀器？【總結】在學生討論的基礎上進行總結：1.實驗原理：v＝EQ\F(s,t)2.需要測量的物理量：路程s和時間t。3.實驗器材：斜面、木塊、小車、刻度尺、停表、金屬擋板等。停表停表4．實驗裝置圖：【提出問題】你能說出各個器材的作用嗎？讓學生進行討論發(fā)言，并進行補充?！究偨Y】在學生討論的基礎上進行概括總結：5.介紹實驗器材的作用①斜面的作用：使小車能夠自由下滑。②刻度尺的作用：測量小車通過的路程。使用刻度尺前要觀察刻度尺的零刻度線、量程和分度值，使用時要“會放”、“會讀”、“會記”。③停表的作用：測量小車運動的時間。會讀停表的示數(shù)：示數(shù)=小表盤示數(shù)（min）+大表盤示數(shù)（s）根據(jù)小表盤分針是否過半加30s。④金屬片的作用：讓小車停止運動，便于測量時間?！究偨Y】6.實驗注意事項：①搭建斜面時，坡度不能太小也不能太大。斜面的坡度太小，小車可能達不到底部；斜面的坡度太大，小車運動的速度大，時間短，導致測量難度大、實驗誤差大。②實驗過程中，斜面的傾斜程度不能變。討論實驗器材的作用，發(fā)言相互補充。掌握刻度尺、停表的使用。思考回答。新課教學二、實驗步驟【講解實驗步驟】1.測量全程平均速度將小車放在斜面頂端，金屬片放在斜面底端。用刻度尺測出小車通過的路程s1，同時用停表測量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時間t1，把數(shù)據(jù)記入表格中。利用公式v1=s1/t1算出小車通過斜面全程的平均速度v1。2.測量上半段的平均速度將金屬片移至斜面的中部，測出小車到金屬片的距離s2；同時測出小車從斜面頂端滑過斜面上半段s2所用的時間t2，把數(shù)據(jù)記入表格中。利用公式v2=s2/t2算出小車通過上半段路程的平均速度v2。3.計算下半段的平均速度【提出問題】怎樣得到下半段的平均速度？【總結】我們可以通過計算得到小車在下半段的平均速度。方法是：根據(jù)前面的兩次實驗，可計算出小車通過下半段的路程：s3=s1-s2計算出通過下半段路程所用時間：t3=t1-t2根據(jù)公式v3＝s3/3算出小車通過下半段的平均速度v3?！緦W生分組實驗】1.做好小組內人員的分工，一位同學操作小車，一位同學操作停表，一位同學記錄數(shù)據(jù)，要分工明確，并協(xié)調好。2.在正式實驗前，鼓勵學生先練習用停表計時，方法是：先將小車放于斜面頂端，將金屬片置于斜面底端，并開始倒計時：“5、4、3、2、1、0”，讀到“0”時操作小車的同學釋放小車，負責計時的同學同時啟動停表計時，當聽到小車撞擊金屬片的聲音時，學生立即按下停表，并報出數(shù)值。應讓學生練習幾次，熟練以后會使測量的結果更準確些。3.教師巡視指導，發(fā)現(xiàn)學生出現(xiàn)的問題，給予輔導，糾正錯誤操作。記住測量全程、上半段平均速度的方法。討論回答，會計算下半段的平均速度。進行分組實驗。注意要分工明確，并協(xié)調好。新課教學三、分析與論證【展示】（可將幾組學生計算好的實驗表格投影展示出來）路段路程運動時間平均速度全程s1＝90cmt1＝2sv1＝0.35m/s上半段s2＝35cmt2＝1.7sv2＝0.2m/s下半段s3＝35cmt3＝0.3sv3＝1.23m/s根據(jù)計算結果發(fā)現(xiàn)：上半段的平均速度最小，下半段的平均速度最大，全程的平均速度處在兩者之間：v下>v全>v上【歸納結論】引導學生分析數(shù)據(jù)歸納結論：2.實驗結論：①小車沿斜面下滑做加速直線運動。3.實驗中什么環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)誤差？測量平均速度的實驗，難點是計時結束要以聽到撞擊聲為準，即聽到聲音的同時記錄結束時刻，所以當小車撞擊金屬片時，停止計時會存在誤差。另外開始時，小車開始下滑與時間記錄可能不同步也會存在誤差。4.你的數(shù)據(jù)和其他同學相同嗎?為什么?各組實驗數(shù)據(jù)不一定相等，因為斜面的傾斜程度不一定相同，小車運動的速度會不同；還有測量中會有誤差，也會導致實驗結果不同?！静シ乓曨l】《測量物體的平均速度》【例題】小明在“測小車的平均速度”的實驗中，設計了如圖的實驗裝置：小車從帶刻度（分度值為1cm）的斜面頂端由靜止下滑，圖中的數(shù)字方框是小車到達A、B、C三處時電子表的顯示。（1）該實驗是根據(jù)公式進行測量的．（2）實驗中為了方便計時，應使斜面坡度較（選填“大”或“小”）．（3）根據(jù)信息回答：SAB＝cm，tBC＝s，vAC＝m/s．【答案】（1）v=s/t．（2）??；（3）40，1，0.3?！窘馕觥浚?）該實驗是根據(jù)公式v=s/t進行測量的．（2）斜面的坡度太大，小車運動的速度大，時間短，導致測量難度大、實驗誤差大。實驗中為了方便計時，應使斜面坡度較小。（3）SAB＝40cm，tBC＝1s，vAC＝sAC/tAC=0.9m/3s=0.3m/s．計算三個路段的平均速度。討論總結，找出小車運動速度的變化規(guī)律。觀看視頻《測量物體的平均速度》解新課教學四、拓展內容一、拓展性實驗：用位置傳感器測量物體的速度【播放視頻】——《用位置傳感器測量速度》【講解測速原理】位置傳感器B利用超聲波可以測出不同時刻小車A與它的距離。這樣計算機就可以算出運動的小車在不同位置時的速度。計算機把在不同時間測出的運動物體的速度顯示在屏幕上（橫軸為時間，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?！緡L試實驗】1．測量小車在斜面上運動的速度。2．測量人行走的速度變化。將位置傳感器B放置在合適的位置，實驗者面對傳感器B，前后行走，在計算機屏幕上觀察行走速度的變化情況。二、超聲波測距讓學生閱讀課本P24“科學世界——超聲波測距”，了解測距的原理?！局v解】超聲波測距原理如圖所示，發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射的同時開始計時。超聲波傳播時碰到障礙物會被反射，接收器收到反射波就停止計時。根據(jù)計時器記錄的時間t，超聲波在空氣中的傳播速度v，儀器自動計算出發(fā)射點與障礙物之間的距離：S=vt/2如果障礙物質是運動的物體，超聲波測量儀還可以測出物體移動的速度。觀看視頻《用位置傳感器測量速度》，了解原理。課堂練習1.在測量平均速度的實驗中，應該用______測量小車通過的路程s，用____測量小車運動的時間t，通過公式_______求出平均速度v?！敬鸢浮靠潭瘸撸１?，v＝EQ\F(s,t)。【解析】在測量平均速度的實驗中，應該用刻度尺測量小車通過的路程s，用停表測量小車運動的時間t，通過公式v＝EQ\F(s,t)求出平均速度v。2.在用下圖的方法測量平均速度的實驗中，小車兩次運動的平均速度v1、v2不一樣，你認為可能的原因是什么?請簡要列出兩條可能的原因?！敬鸢浮恳驗閮纱螠y量并不是在同一段路程上進行的，另外還有測量誤差。3.在“測量平均速度的實驗中”，實驗中如果測出上半程和下半程速度分別為v1、v2，則全程的平均速度是____________?！敬鸢浮?v1v2/（v1+v2）.【解析】設上、下半程的路程各為s，則對應的時間分別為：t1＝EQ\F(s,v1)t2＝EQ\F(s,v2)根據(jù)平均速度公式推導如下:v＝EQ\F(s,t)=EQ\F(2s,t1+t2)=EQ\F(2s,s/v1+s/v2)=EQ\F(2v1v2,v1+v2)4.一物體作直線運動，全程50m，通過前一半路程用了4s，通過后一半路程用了6s，則該物體在全程中的平均速度為（）A.10m/sB.6.25m/sC.5m/sD.4.17m/s【答案】C。【解析】根據(jù)平均速度公式計算如下:v＝EQ\F(s,t)=EQ\F(50m,4s+6s)=5m/s選項C正確。5．在測量平均速度的實驗中，下列說法正確的是（）A．測量小車下半程的平均速度時，要讓小車從斜面中點由靜止下滑B．當啟動停表后再把小車放開，觀察到它撞擊金屬片時立即停止，讀出的就是小車運動所用的時間C．小車在全程的平均速度不等于上半程的平均速度和下半程的平均速度的平均值D．用刻度尺測出的斜面長就是小車通過的路程【答案】C?！窘馕觥緼．測小車下半程的平均速度時，應讓小車從斜面起點由靜止下滑。故A錯誤；B．實驗中啟動停表和放開小車應該在同一時刻。故B錯誤；C．小車在全程的平均速度應用總路程除以對應的總時間，而不是上半程平均速度和下半程平均速度的平均值。故C正確；D．小車通過的路程應該是斜面長減去車身長。故D錯誤。所以選C。6.在“測量平均速度實驗”中，斜面應保持很小的坡度，這是為了便于實驗測量______。如圖所示，若秒表每格為1s，該次實驗中，小車前半程的平均速度v1=____m/s，后半程的平均速度v2=____m/s，通過全程的平均速度v=_____m/s，通過上述計算可知，實驗中小車通過上半路程的平均速度____（選填“大于”、“小于”或“等于”）小車通過下半路程的平均速度?！敬鸢浮繒r間；0.1，0.15，0.12，小于?！窘馕觥竣傩泵姹３趾苄〉钠露龋梢詼p小小車的速度，增大運動時間，便于測量時間。②前半程的平均速度v1＝EQ\F(s,t1)＝EQ\F(0.3m,3s)=0.1m/s③后半程的路程s3=0.3m后半程的時間

t后半程的平均速度v2＝EQ\F(s2,t2)＝EQ\F(0.3m,2s)=0.15m/s④全程的平均速度v＝EQ\F(s1,t)＝EQ\F(0.6m,5s)=0.12m/s實驗中小車通過上半路程的平均速度小于小車通過下半路程的平均速度。甲乙甲乙板書設計第四節(jié)測量平均速度1.實驗目的：學會用刻度尺和停表測小車的平均速度2.實驗原理：v＝EQ\F(s,t)3.實驗器材：斜面、木塊、小車、刻度尺、停表、金屬片。4.實驗步驟：用刻度尺分別測出全程和上半段的路程s1和s2，用停表分別測出所用的時間t1和t2，用v＝EQ\F(s,t)求出（計算）各段的平均速度。5.實驗數(shù)據(jù)表格路程(m)運動時間(s)平均速度(m/s)s1=t1=v1=s2=t2=v2=s3=s1-s2t3=t1-t