第4节测量平均速度
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《第4节 测量平均速度》教案【教学目标】1.学会用停表和刻度尺正确地测量时间、距离,并求出平均速度。
2.加深对平均速度的理解。
【教学重点】:会用停表和刻度尺测量运动物体的平均速度。
【教学难点】:记时,绘制表格。
【教具准备】秒表、小红旗、口哨、长卷尺。
【教学过程】一、引入新课找一些跑步等裁判计时的照片或者描述一些比赛时计时的情况。
同学们,想知道一个物体的平均速度,我们需要知道什么?需要什么工具来帮助我们? 根据公式我们需要知道的物理量是物体运动过程中走过的路程和所用的时间。
路程可以用尺子测量,时间可以用表来测量。
今天我们就用表和尺子来亲自动手测量平均速度。
二、新课学习探究点 测量平均速度(一)实验原理停表)(刻度尺+=t S v1、测量刘翔110m 栏的平均速度的实验原理是什么?2、实验中需要用到哪些测量工具?学生根据所学知识汇报实验原理。
结合实验原理汇报实验中所需要的两种测量工具。
(二)设计实验1、你能否结合实验桌上的器材,设计一个实验来测量小车运动的平均速度?2、实验的过程中,斜面的坡度大一点好,还是小一点好?为什么?3、金属片在实验中有什么作用?如何能使测量的时间更准确?学生结合实验桌上的实验器材,交流讨论实验步骤。
思考并讨论斜面坡度对实验所带来的影响。
思考并讨论金属片的作用,明确为了使测量结果更准确,应在正式试验前练习测量几次。
(三)进行实验1.使斜面保持较小的坡度,把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,测出小车将要通过的路程S1、S2,填在表格内。
2、测量小车从斜面顶端滑下并撞到金属片的时间t1、t2,填在表格内。
路程运动时间平均速度s1= t1= v1=s2= t2= v2=小组分组实验1、组织学生动手实验,指出实验中需要注意的问题,并巡回指导。
2、注意事项:测量小车沿斜面下滑的平均速度时,要使斜面保持较小的坡度,主要是为了便于测量小车运动的时间。
3、选两个优秀小组展示汇报。
学生在正式测量前,练习使用停表测量小车运动的时间。
第4节测量平均速度一、测量原理:v=st二、测量方法:用刻度尺测路程,用停表测时间。
三、实验步骤1、把小车放在如图所示的斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s 1,把s 1和后面测得的数据填入下表.2、用停表测得小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t 1.3、根据测得的s 1,t 1,利用公式v=s/t 算出小车通过斜面全程的平均速度v 1.4、将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s 2.5、测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s 2所用的时间t 2,算出小车通过上半段路程的平均速度v 2.四、注意事项1、斜面的坡度要相对小一些,这样小车在斜面的运动时间就会较长,测量时间较长,最后结果的误差就会减小。
2、金属片放在斜面的中间,测量出斜面的总长,则前半程、后半程和全程的距离都可以得到。
五、实验结论1、小车在斜面做变速直线运动,且:下半段的平均速度>全程的平均速度>上段的平均速度。
2、小车在斜面做变速直线运动,在不同路段平均速度的大小不同,且从斜面顶端到底端运动速度越来越大。
【小结】:【典型例题】类型一、平均速度1.小明在班上给同学们讲了新的“龟兔赛跑”故事:乌龟和兔子由起点出发后,兔子很快把乌龟落在后面.它看到乌龟跑的太慢了,就在半途的一棵树下睡了一觉,醒来时发现乌龟离终点很近了,兔子急忙去追,结果他们同时到达终点.在小明讲的这个故事中,关于乌龟和兔子运动的说法正确的是()A.在整个运动过程中,乌龟和兔子的平均速度相等B.在整个运动过程中,兔子的平均速度要大于乌龟的平均速度C.在整个运动过程中,兔子始终比乌龟跑得快D.在兔子睡醒之后追赶乌龟的那一段时间里,兔子的平均速度等于乌龟的平均速度【答案】A【解析】AB选项、已知乌龟和兔子同时出发,同时到达终点,说明它们通过的路程和所用时间相同,由速度公式可知,它们全程的平均速度相同。
选项A正确,选项B错误;C、在兔子睡觉的过程中,兔子的速度为0,而乌龟仍然在运动,此过程兔子静止,乌龟有速度。
人教版初中物理讲义第一章《机械运动》(学生版)第4节测量平均速度一、要点梳理1.测量物体运动的平均速度实验目的:测量变速运动物体的平均速度实验原理:v=s t测量器材:________、________2.实验步骤:(1)使斜面保持____________的坡度,把小车放在斜面顶端,挡板放在斜面的底端,测出小车将通过的路程s1。
(2)测量出小车从斜面顶端滑下到__________的时间t1。
(3)根据测得的s1和t1,利用公式v=st,算出小车通过斜面全程的平均速度v1。
(4)将挡板移至斜面的中点,测出小车从斜面顶点滑过斜面上半段路程s2所用的时间t2,算出小车通过上半段路程的平均速度v2。
3.常见机械运动的图象:___________ ______________________ 变速直线运动二、重点解读一、测量平均速度实验【例题1】如图是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,频闪照相机每隔0.2 s闪拍一次.分析照片可知:(1)小球在做____________直线运动(选填“匀速”或“变速”),其理由是:______________________ ____________________________________;(2)小球从B点运动到D点的平均速度____________(填“大于”、“小于”或“等于”)小球从A点运动到F点的平均速度;(3)小球在____________两点间的平均速度最大;(选填图中的选项字母)二、匀速直线运动图象描述匀速直线运动的图象有两种,路程—时间图象和速度—时间图象。
【例题2】如图是某汽车通过一平直公路时记录的v–t图象,甲、乙、丙、丁四个过程中,汽车做匀速直线运动的是()A.甲B.乙C.丙D.丁【例题3】甲、乙两同学沿平直路面步行,他们运动的路程随时间变化的规律如图所示,下面说法中不正确的是()A.甲同学比乙同学晚出发4 sB.4 s~8 s内,甲、乙同学都做匀速直线运动C.0 s~8 s内,甲、乙两同学通过的路程相等D.8 s末甲、乙两同学速度相等三、同步练习一、基础题一、选择题(每题3分,共9分)1.如图所示的图象中,描述的是同一种运动形式的是()A.甲与乙B.甲与丙C.丙与丁D.乙与丙2.一辆汽车沿平直公路行驶的路程s与运动时间t的关系如图所示,汽车运动的平均速度最大的是()A.ab段B.bc段C.cd段D.de段3.甲、乙两小车同时同地沿同一直线做匀速直线运动,它们的s﹣t图象分别如图所示,根据图象分析可知()A.v甲=0.6 m/s,v乙=0.4 m/sB.经过6 s两小车一定相距6.0 mC.经过6 s两小车一定相距4.8 mD.经过6 s两小车可能相距2.4 m二、实验题(每空1分,共10分)4.在测平均速度的实验中(如图),斜面应选择较小坡度,这样设计是为了实验中便于测量________。
第四节测量平均速度【教学目标】知识与技能1.学会使用刻度尺和停表正确测量路程和时间,并求出平均速度。
2.会分析实验数据,加深对平均速度的理解。
过程与方法体会设计实验、进行实验、分析实验数据的全过程。
情感、态度与价值观1.通过实验激发学生的学习兴趣,养成学生认真仔细的科学态度,正确、实事求是记录数据的作风。
2.养成学生的合作精神。
【教学重点】在实验中测量小车的平均速度。
【教学难点】引导学生设计实验,组织调控学生有序地进行实验。
【实验准备】教师用:多媒体课件。
学生每组需要:长木板一个带刻度尺、机械停表一块、小车、金属片、小木块一块。
二、实验:测量小车运动的平均速度1、实验目的、原理和实验器材2、实验设计【模拟情境】本节课我们用小车代替下滑的人,搭起的长木板(斜面)代替轨道,让小车从斜面顶端滑下,观察小车的运动情况。
【思考讨论】1、小车沿斜面下滑的速度变化情况是怎样的?如何粗略描述?2、测量小车下滑的平均速度用到的实验原理是什么?3、具体要测量哪些物理量?怎么测?4、需要选择哪些实验器材?等等。
【小结】&【板书】实验目的:用刻度尺和停表测小车的平均速度实验原理:v=s/t需要测量的物理量是路程和时间。
器材:斜面、小车、刻度尺、停表、金属片(设计意图:测量性实验,必须先明确实验目的、原理和器材。
)【设计实验方案】【第一步】如何测量路程和时间请同学们根据桌上提供的实验器材,初步组装,试着操作,思考如何把路程进行分段?学生讨论后老师用PPT展示如下图所示:学生讨论、回答:生1:越来越快平均速度生2:公式v=s/t生3:测路程和时间;生4:刻度尺、停表【温馨提示】同学们也可以结合生活中骑自行车下坡的情况,进行讨论。
学生讨论后师生共同归纳:(1)S1,t1,(2)S2,t2,【第二步】明确实验步骤:明确了路程和时间的测量,那么做实验的先后顺序又是怎样的?请你把空缺的部分填写完整,用PPT展示根据刚才的讨论,完成空缺的部分:3、进行实验动特点,试着测两组数据。
第4节测量平均速度教学目标知识与技能:学会用停表和刻度尺正确地测量时间、距离,并求出平均速度。
加深对平均速度的理解。
过程与方法:掌握使用物理仪器——停表和刻度尺的基本技能。
体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程。
情感态度与价值观:通过实验激发学生的学习兴趣,培养学生认真仔细的科学态度,正确、实事求是测量和记录数据的良好作风。
逐步培养学生学会写简单的实验报告。
教学重点/难点教学重点会用停表和刻度尺测量运动物体的平均速度。
教学难点记时,绘制表格。
实验数据的处理和分析。
引入新课【师】上节课我们学习了瞬时速度和平均速度。
下面我们来看看刘翔当年展雄姿的视频。
通过下面的数据我们来了解下他的速度。
刘翔跑完110米所用的时间为12.61,下面我们通过上节课学过的平均速度的求法:V=S/t=110m/12.61s= 8.72(m/s)=31.4公里/小时。
刘翔每秒都能跑8.7米吗?很明显不是,我们求出的是他的平均速度。
那么这节课我们的主题就是通过一些实验来测量平均速度,通过例题巩固结论。
新知介绍一、停表【师】要测量平均速度,必须得求出这段路程的距离s,还要求出通过这段路程所用的时间t,先复习下之前提过的停表的使用。
实验室里常用的计时工具是停表(机械停表和电子停表),这是我们在实验室里常用的一种仪器.电子停表的分度值可以达到0.01秒.机械停表在读数时,要分别读出分(小盘:转一圈是15或60分钟,也有30分钟的,特此补充)和秒(大盘:转一圈为30或60s),并将它们相加,下面我们重点介绍下机械停表的使用。
【机械停表】停表的读数:小盘:通常有30刻度和60刻度型.30刻度型则每格代表0.5分钟,60刻度型每格则代表0.25分钟。
大盘:大盘每圈代表30s,共60个大刻度,每两个大刻度之间有5个小刻度,所以每格大刻度代表0.5s,每格小刻度代表0.1s,这也是停表精确度为0.1s的原因。
读数为小盘的分钟数+大盘的秒读数.先读小盘的读数,它的单位是分钟,看上面的示数可知每分钟分为前半分钟和后半分钟,要注意看它是指向哪半分钟.接着读大盘的读数,它的单位是秒,如果是前半分钟就则读0-30s,若为后半分钟读31-60s。
第4节测量平均速度
【教学目标】
一、知识与技能
让学生学会用停表和刻度尺正确地测量时间、路程,并求出平均速度,加深对平均速度的理解.
二、过程与方法
1.使学生通过动手实验逐步掌握使用物理仪器的基本技能.
2.使学生通过实验学会用简单方法估测时间、路程.
三、情感、态度与价值观
1.通过实验激发学生的兴趣,培养学生认真仔细的态度和实事求是的精神.
2.通过实验培养学生与其他同学合作的意识.
【教学重点】
学会用刻度尺和秒表测平均速度、加深对平均速度的理解.
【教学难点】
准确测量小车运动的时间.
【教具准备】
斜面、小车、木块、刻度尺、秒表、金属片、卷尺、小红旗(或发令枪)、自行车等.
【教学课时】
1课时
【巩固复习】
教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
教师播放视频课件:我国体育健儿刘翔2012年6月3日在国际田联钻石联赛尤金站110m跨栏比赛中以12秒87追平了世界记录.
师:在上述展现的情景中,你发现了几个物理量?
生:路程、时间.
师:刘翔在110m跨栏比赛中的平均速度是多大呢?
学生动手计算:
师:由此可见,要测量运动物体的平均速度,就必须测量物体运动的路程(长度)和运动的时间.我们这节课就探究平均速度的测量.
【进行新课】
平均速度的测量
教师引导学生阅读教材P23页《实验》,然后思考以下问题:(多媒体展示)
思考题:(1)本次实验的目的是什么?
(2)本次实验的原理是什么?
(3)要完成本次实验,需要测出哪些物理量?
(4)本次实验需要哪些仪器去测这些物理量?
学生回答:(教师适时点评)
(1)实验目的是学会用刻度尺和秒表(钟、停表等)测平均速度.
(2)实验原理是v=s/t.
(3)需要测量的物理量是小车通过的路程和通过这段路程所用的时间.
(4)需要用刻度尺去测路程,用秒表去测时间.
教师用多媒体播放课件“路程和时间的测量方法及注意事项”,并讲解.
路程和时间的测量方法及注意事项(多媒体课件)(1)路程的测量:
用刻度尺测量小车通过的路程时,要明确斜面的长度并不是小车运动的全程,小车通过的路程必须从小车的头量到头或从尾量到尾.因此实验时,可以先在斜
面上划两条横线确定小车、金属片放置的位置,量出横线间的距离,再做实验.
(2)时间的测量:
①秒表的读数:实验室配置的秒表大多是机械秒表,它有两个按键,一个按键是使指针走动或停止,另一个按键是使停下的指针归位,测量前要先使指针指零(归位).读数时大盘指针指示的是秒,小盘指针指示的是分,所用的时间等
于两指针示数之和.
②时间的测量:实验中放小车的同时又要测时间,所以实验时应两人一组配合实验,一人计时,另一人放小车,争取做到小车开始下滑的同时开始计时,小车撞击金属片的时刻停止计时.
③时间与时刻的区别.时刻是指物体经过某点时,钟表所指的示数,它表示的是一个时间点.时间是指两时刻之间相隔的长短,指的是一个时间段.
教师用多媒体展示实验步骤,并进行实验指导.
实验步骤和实验指导(多媒体课件)
a.将木板支成斜面(如图);
b.确定小车的起始位置和终点位置;
c.测s1和s2;
d.合作测t和t′;
e.记录测量结果;
f.计算平均速度.
2.实验指导:
(1)小车的坡度要很小,小车在斜面的运动时间就会较长,测量时间增长,最后结果的误差就会减小.
(2)金属片放在斜面的中间,测量出斜面的总长,则前半程、后半程和全程的距离都可以得到.
(3)实验表格参考:
教师总结:
(1)测量平均速度的实验难点是计时结束要以听到撞击声为准,即听到声音的同时记录结束时刻,因此同学们要注意区分时刻和时间的概念,时刻是结束或开始时刻在时间轴上的位置,而运动时间是这两个时刻之间的在时间轴上的长度,因此在表格中t=t1-t0,t′=t2-t0′.
(2)在计算平均速度时,要注意物理量的对应,而绝不能认为平均速度是速度的平均值.
教师引导学生分组探索:
(1)实验1:测量物体运动的平均速度.(即教材P23页《实验》)
(2)实验2:测量正常行走、竞走和跑步的平均速度.
(3)实验3:测量自行车的平均速度.
要求:实验1在课堂上完成,实验2和实验3可以在课后完成,但要求在课堂上设计出实验2、3的实验方案和实验数据表格.
学生在教师的指导下动手完成实验1.
实验2、实验3方案参考(多媒体课件)
实验2
[实验目的]:测量正常行走、竞走和跑步的平均速度.
[实验原理]:
[实验器材]:停表或手表,卷尺,小红旗(或发令枪).
[实验步骤]:
①在操场上测出30m的路程,每隔10m做一记号;
②选出三位同学做计时员分别站在10m、20m和30m处;
③选一名发令员,当小红旗下落时开始计时;
④另外三位同学分别采取正常步行、竞走或跑步的形式通过30m的路程;
⑤组内互相交换角色、重复实验;
⑥将每一次的实验数据填在记录表格内:
⑦根据公式可求出平均速度.
实验3
[实验目的]:测骑自行车的平均速度.
[实验原理]:
[实验器材]:自行车、卷尺、停表或手表.
[实验步骤]:
①用卷尺绕前轮一周测出轮子的周长l;
②在自行车前轮某处拴一红布条做记号,骑自行车在操场上行驶,从红布条着地开始计时,边骑边数自行车前轮转动的圈数,当数到n圈时停止计时,读出车轮转n圈所用的时间t;
③记录实验数据;
例题1“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法.摄影在暗室中进行,把照相机固定在地面上,快门是常开的,但是由于没有光照亮物体,底片并不感光.光源是一只闪光灯,它每隔0.02s闪亮一次,闪亮的时间很短,大约只有.光源发光时,物体被照亮,底片就记录下这时物体的位置.光源不断闪亮,底片就记录下物体相隔同样时间的不同位置.观察图中甲、乙两小球的频闪照片,由图可以看出(选填“甲”或“乙”)做匀速直线运动;请利用自己的刻度尺,粗略求出乙球从a到d的平均速度:.
解析:观察图中频闪照片应明确:①每张照片相邻两球之间运动的时间间隔相等;②间隔时间均为0.02s.图甲中照片间隔距离相等,说明此物体速度一定,物体做匀速直线运动;图乙中照片间隔距离依次增大,说明物体的速度是变化的,物体做变速直线运动,从a到d所用时间t=0.06s,距离由刻度尺量得s=3.8cm,则此过程中的平均速度
答案:甲0.63m/s
例题2(多媒体展示)小华想估测自己上楼的速度,他没手表和其他计时工具,但他灵机一动,用脉搏的跳动测时间,他的脉搏在平静时每分钟跳72次,他从二楼走到三楼,数出自己的脉搏跳动18次.请你帮他计算一下上楼的平均速度(假设两层楼之间楼梯长6m).如果考虑他上楼过程中身体的运动引起心跳加快这个因素,则他用这种方法测出的速度比实际速度是偏大,还是偏小.
分析:解答本题的关键是利用脉搏跳动18次来间接求出爬楼的时间
.值得注意的是实际操作中爬楼时的剧烈运动会引起心跳加快,即脉搏跳动过快,因此实际爬楼的时间t必定小于15s,则用小华的方法测出的速度比实际速度偏小.
;这种方法测出的速度比实际速度偏小.
课堂演练
教师引导学生做对应练习册中本课时课堂作业部分.
教师引导学生阅读教材P24《科学世界》——“超声波测距”,并讲解.
师:用超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波后就立即停止计时.超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的超声波
从发出到接收的时间t声,就可以计算出发射点距障碍物的距离s,即:s=v
声t
声
/2.
【教师结束语】
这节课我们共同探究学习了用刻度尺、秒表来测量平均速度的方法.还了解了超声波测距的原理.实际生活中经常需要测物体运动的平均速度,因此,掌握一些测平均速度的方法,是我们把学习到的物理知识与实际相联系的具体表现.在生活中测平均速度时,通常需要借助一些身边已知长度的物体测路程,如公路两旁的里程牌,平直公路旁电线杆间的距离等.课后请同学们交流一下还有哪些测量平均速度的方法.
课后作业
请同学们完成对应练习册中本课时课后作业部分.
1.本节课是实验探究课,要求学生掌握利用刻度尺和秒表测物体平均速度的基本方法.在实验过程中,教师要发挥学生的主体作用,让学生动手动脑,并积极参与实验.教师安排实验时让学生分组进行探究,通过学生团队间的协作方式,进行合理的方案设计,并对设计的方案从理论上的正确性、操作上的可行性进行交流讨论、质疑和完善.教师最后进行归纳总结,这样既节约了时间,同时又锻炼了学生动手实验的能力.
2.教师要向学生强调在求平均速度时,一定要注明是哪一段时间或哪一段路程的平均速度,离开了某一段时间或某一段路程,求平均速度便失去了意义.教师可以通过实验进一步引导学生理解平均速度是对变速运动的近似处理、粗略描述,它描述的是“整段路程”或“整段时间”的整体情况,并不表示这段路程中某个位置或在这段时间内某个时刻的运动情况,也不反映这个物体“将来”或“将要”以何种情况运动下去.
3.教师在讲解《科学世界》——“超声波测距”时,可以让学生课后多搜集些资料,这样可以激发学生的学习兴趣,调动学生的主动性、积极性,同时也培养了学生对科学技术的热爱.。