四、学生实验：测量速度

1、第第4节节 测量平均速度测量平均速度R八年级物理上册八年级物理上册学习目标知识与知识与技能技能让学生学会用停表和刻度尺正确地测量时间、路程，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并求出平均速度，加深对平均速度的理解.过程与过程与方法方法1.使学生通过动手实验逐步掌握使用物理仪器的基本使学生通过动手实验逐步掌握使用物理仪器的基本技能技能.2.使学生通过实验学会用简单方法估测时间、路程使学生通过实验学会用简单方法估测时间、路程.情感、情感、态度与态度与价值观价值观1.通过实验激发学生的兴趣，培养学生认真仔细的态通过实验激发学生的兴趣，培养学生认真仔细的态

2、度和实事求是的精神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通过实验培养学生与其他同学合作的意识.3.逐步培养学生学简单的实验报告逐步培养学生学简单的实验报告.学习难点学习重点 学会用刻度尺和停表测平均速度、加深对平均速度的学会用刻度尺和停表测平均速度、加深对平均速度的理解理解. .准确测量小车运动的时间准确测量小车运动的时间. .1.实验目的：练习使用实验目的：练习使用_和和_测算平均速度测算平均速度.刻度尺刻度尺2.实验原理：实验原理：_（公式）（公式）.停表停表svt4.实验步骤：（实验步骤：（1）将斜面固定，确定起点位置）将斜面固定，确定起点位置.实验中保持斜实验中保

3、持斜面较小的坡度，目的是面较小的坡度，目的是_.（2）测量全程的平均速度）测量全程的平均速度.（3）测量上半段的平均速度）测量上半段的平均速度.3.实验器材：实验器材：_、斜面、斜面、_、金属片、金属片、小木块、小车小木块、小车.刻度尺刻度尺停表停表使小车运动速度较慢，便于测量使小车运动速度较慢，便于测量复习与讨论复习与讨论1速度的公式及各字母含义？速度的公式及各字母含义？2如果想测量一个物体的平均速度，需要测量如果想测量一个物体的平均速度，需要测量哪些物理量？需要什么测量工具？哪些物理量？需要什么测量工具？3如何使用刻度尺？如何使用停表？如何使用刻度尺？如何使用停表？动动手：练习停表的使用动

4、动手：练习停表的使用老师将一个乒乓球从老师将一个乒乓球从高处释放高处释放.同学听到乒乓球同学听到乒乓球第一次撞击地面的声音开第一次撞击地面的声音开始计时，听到第二次撞击始计时，听到第二次撞击地面的声音停止计时，并地面的声音停止计时，并比较计时结果比较计时结果.知识点实验：测量物体运动的平均速度实验：测量物体运动的平均速度实验原理：实验原理：实验器材：小车、斜面、停表、刻度尺实验器材：小车、斜面、停表、刻度尺svt 实验装置组装：如下图实验装置组装：如下图注意：调整斜面呈较小的坡度，使小车从注意：调整斜面呈较小的坡度，使小车从静静止止释放，可加速下滑即可，并且不会滑落斜面释放，可加速下滑即可，并

5、且不会滑落斜面. .实验步骤：课本第实验步骤：课本第23页页.注意：注意：1小车运动距离为车头到车头的距离小车运动距离为车头到车头的距离. 2小车从斜面顶端要从静止释放小车从斜面顶端要从静止释放. 3测量过程中不要改变斜面的坡度测量过程中不要改变斜面的坡度.（同组的两名同学分别完成一次，并对比（同组的两名同学分别完成一次，并对比.）s2实验记录表格实验记录表格：（记录结果要有单位）：（记录结果要有单位）路路 程程运动时间运动时间平均速度平均速度s1=t1=v1=s2=t2=v2=实验进行中实验进行中实验结论与分析：实验结论与分析：路程路程运动时间运动时间平均速度平均速度s1=t1=v1=s2=

6、t2=v2= 1你的数据和其他同学相同吗？为什么？你的数据和其他同学相同吗？为什么？ 讨论：讨论：不相同不相同. .因为斜面的坡度、选取路程等不同因为斜面的坡度、选取路程等不同. .2如何得出小车在整段路程中，后半段如何得出小车在整段路程中，后半段的平均速度？的平均速度？根据公式：根据公式： 计算计算. .12312ssvtt 3实验中你还有什么发现或疑问？实验中你还有什么发现或疑问？总结：总结： （1）测量平均速度的实验难点是计时结束）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要以听到撞击声为准，即听到声音的同时记录结束时刻结束时刻. （2）在计算平均速度时，要

7、注意物理量的）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对应，而绝不能认为平均速度是速度的平均值.扩展性实验扩展性实验实验装置实验装置小车小车位置传感器位置传感器尝试实验：尝试实验： 1、测量正常行走、竞走和跑步的平均速度、测量正常行走、竞走和跑步的平均速度. 2、测量自行车的平均速度、测量自行车的平均速度.实验实验1：测量正常行走、竞走和跑步的平均：测量正常行走、竞走和跑步的平均速度速度.（参考方案）（参考方案）实验原理实验原理：实验器材：实验器材：停表或手表，卷尺，小红旗（或发令枪）停表或手表，卷尺，小红旗（或发令枪）svt 实验步骤实验步骤：在操场上测出在操

8、场上测出30m的路程，每隔的路程，每隔10m做一记号；做一记号；选出三位同学做计时员分别站在选出三位同学做计时员分别站在10m、20m和和30m处；处；选一名发令员，当小红旗下落时开始计时；选一名发令员，当小红旗下落时开始计时；另外三位同学分别采取正常步行、竞走或跑步的另外三位同学分别采取正常步行、竞走或跑步的形式通过形式通过30m的路程；的路程；组内互相交换角色、重复实验；组内互相交换角色、重复实验；路程路程s/m运动时间运动时间t/s平均速度平均速度v/（ms-1）10 2030将每一次的实验数据填在记录表格内：将每一次的实验数据填在记录表格内：根据公式根据公式 可求出平均速度可求出平均速

9、度.svt 实验实验2：测量自行车的平均速度：测量自行车的平均速度. （参考方案）（参考方案）实验原理实验原理：实验器材：实验器材：自行车、卷尺、停表或手表自行车、卷尺、停表或手表. .svt 实验步骤实验步骤： 用卷尺绕前轮一周测出轮子的周长用卷尺绕前轮一周测出轮子的周长l； 在自行车前轮某处拴一红布条做记号，骑自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，当数到边数自行车前轮转动的圈数，当数到n圈时停止计圈时停止计时，读出车轮转时，读出车轮转n圈所用的时间圈所用的时间t；l/mn/圈

10、圈t/sv/（ms-1） 记录实验数据；记录实验数据；由公式由公式 求出平均速度求出平均速度.snlvtt “频闪摄影频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验是研究物体运动时常用的一种实验方法方法.摄影在暗室中进行，把照相机固定在地面上，快门是摄影在暗室中进行，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，底片并不感光常开的，但是由于没有光照亮物体，底片并不感光.光源是光源是一只闪光灯，它每隔一只闪光灯，它每隔0.02s闪亮一次，闪亮的时间很短，大闪亮一次，闪亮的时间很短，大约只有约只有 s.光源发光时，物体被照亮，底片就记录下光源发光时，物体被照亮，底片就记录下这时物体的位置这

11、时物体的位置.光源不断闪亮，底片就记录下物体相隔同光源不断闪亮，底片就记录下物体相隔同样时间的不同位置样时间的不同位置.观察图中甲、乙两小球的频闪照片，由观察图中甲、乙两小球的频闪照片，由图可以看出图可以看出_（选填（选填“甲甲”或或“乙乙”）做匀速直线）做匀速直线运动；请利用自己的刻度尺，粗略求出乙球从运动；请利用自己的刻度尺，粗略求出乙球从a到到d的平均的平均速度：速度：_.11000时间间隔相等，均为时间间隔相等，均为0.02s. 图甲中照片间隔距离相等，说明此物体速度一定，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；物体做匀速直线运动； 图乙中照片间隔距离依次增大，

12、说明物体的速度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，从是变化的，物体做变速直线运动，从a到到d所用时间所用时间t=0.06s，距离由刻度尺量得，距离由刻度尺量得s=3.8cm，则此过程中的平，则此过程中的平均速度均速度3.8cm63cm/s0 63m/s0.06ssv.t 答案：答案：甲甲 0.63m/s解析：解析： 小华想估测自己上楼的速度，他没手表和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时间，他的脉搏在平静时每分钟跳72次，他从二次，他从二楼走到

13、三楼，数出自己的脉搏跳动楼走到三楼，数出自己的脉搏跳动18次次.请你帮他请你帮他计算一下上楼的平均速度（假设两层楼之间楼梯计算一下上楼的平均速度（假设两层楼之间楼梯长长6m）.如果考虑他上楼过程中身体的运动引起心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？实际速度是偏大，还是偏小？ 分析：分析：解答本题的关键是利用脉搏跳动解答本题的关键是利用脉搏跳动18次次来间接求出爬楼的时间来间接求出爬楼的时间 .值得注值得注意的是实际操作中爬楼时的剧烈运动会引起心跳意的是实际操作中爬楼时的剧烈运动会引起心

14、跳加快，即脉搏跳动过快，因此实际爬楼的时间加快，即脉搏跳动过快，因此实际爬楼的时间t 必必定小于定小于15s，则用小华的方法测出的速度比实际速，则用小华的方法测出的速度比实际速度偏小度偏小.60s1815s72t 解：解：这种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. .60s1815s72t ，6m0 4m/s15ssv.t ； （河南中考）如图在斜面上测量小车运（河南中考）如图在斜面上测量小车运动的平均速度让小车从斜面动的平均速度让小车从斜面A点由静止开始下点由静止开始下滑，分别测出小车到达滑，分别测出小车到达B点和点和C点的时间，即可点的时间，即可测出不同阶段的平均速

15、度测出不同阶段的平均速度（1）图中）图中AB段的路程段的路程sAB=_cm，如果测得时，如果测得时间间tAB=1.6s，则，则AB段的平均速度段的平均速度vAB=_cm/s40250.4m0 25m/s1.6sABABABsv.t （2）在测量小车到达在测量小车到达B点的时间时，如果小车过点的时间时，如果小车过了了B点才停止计时，测得点才停止计时，测得AB段的平均速度段的平均速度vAB会会偏偏_记录时间大于实验所用时间记录时间大于实验所用时间小小（3）为了测量小车运动过程中下半程的平均速为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从度，某同学让小车从B点由静止释放，测出小车点由静止释放

16、，测出小车到达到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中下点的时间，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？半程的平均速度他的做法正确吗？_，理，理由是：由是：_不正确不正确 所测时间不是运动过程中下半程的时间，所测时间不是运动过程中下半程的时间，因而算出的速度也不是下半段的平均速度因而算出的速度也不是下半段的平均速度小资料：小资料： 由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现测距仪和物位测量仪等都可以

17、通过超声波来实现.倒车雷达倒车雷达 超声测速仪超声测速仪如何测量物体的平均速度如何测量物体的平均速度如何分析实验数据如何分析实验数据尊重测量结果、客观分析尊重测量结果、客观分析1 12 23 31.从课后习题中选取；从课后习题中选取；2.完成练习册本课时的习题完成练习册本课时的习题.1.本节课是实验探究课，要求学生掌握利用刻度尺和秒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，并积极参与实验生的主体作用，让学生动手动脑，并积极参与实验.教师安排教师安排实验时让

18、学生分组进行探究，通过学生团队间的协作方式，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、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能力.2.教师要向学生强调在求平均速度时，一定要指明是哪教师要向学生强调在求平均速度时，一定要指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时间或哪一段路程的平均速度，

19、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一段路程，求平均速度便失去了意义.教师可以通过实验进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，它描述的是略描述，它描述的是“整段路程整段路程”或或“整段时间整段时间”的整体的整体情况，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，也不反映这个物体时刻的运动情况，也不反映这个物体“将来将来”或或“将要将要”以何种情况运动下去以何种情况运动下去.3.教师在讲解教师在讲解“科学世界科学世界超声波测距超声

20、波测距”时，可以时，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，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术的热爱.（见教材（见教材P25 动手动脑学物理）动手动脑学物理） 1.在测量平均速度的实验中，应该用在测量平均速度的实验中，应该用_测量小车通过的路程测量小车通过的路程s，用，用_测量小车运动的测量小车运动的时间时间t，通过公式，通过公式_求出平均速度求出平均速度v.刻度尺刻度尺svt 停表停表 2.在用如图所示的方法测量平均速度的实验在用如图所示的方法测量平

21、均速度的实验中，小车两次运动的平均速度中，小车两次运动的平均速度v1、v2不一样，你不一样，你认为可能的原因是什么？请简要列出两条可能的认为可能的原因是什么？请简要列出两条可能的原因原因. 解：解：（1）小车所做运动为变速运动，且下滑）小车所做运动为变速运动，且下滑过程中速度会越来越快，因此在两次运动中，不同过程中速度会越来越快，因此在两次运动中，不同路程段的平均速度一般不同路程段的平均速度一般不同. （2）对）对s与与t的测量存在误差，即使小车做匀速的测量存在误差，即使小车做匀速运动，测出的平均速度也可能不同运动，测出的平均速度也可能不同.（答案不唯一）（答案不唯一）3.学校操场上跑道的长度是已知的学校操场上跑道的长度是已知的.怎样利用怎样利用这条跑道和手表，测定自己正常步行时、竞走时、这条跑