《速度的测量》教案

PAGEPAGE5《速度的测量》教案课题速度的测量课型新授课教学目标1.能用刻度尺测出小车运动的路程，能用秒表测出小车通过这段路程所用的时间，能根据公式计算出小车在这段时间内运动的平均速度.2.能写出简单的实验报告.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.教学难点准确测量小车运动的时间.教学课时1课时课前预习1.实验目的：练习使用刻度尺和秒表测算平均速度.2.实验原理：v=s/t（公式）.3.实验器材：刻度尺、斜面、秒表、金属片、小木块、小车.4.实验步骤：（1）将斜面固定，确定起点位置.实验中保持斜面较小的坡度，目的是使小车运动速度较慢，便于测量时间.（2）测量全程的平均速度.（3）测量上半段的平均速度.巩固复习教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（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.新课导入教师播放视频课件：我国体育健儿刘翔在国际田联钻石联赛尤金站110m跨栏比赛中以12秒87追平了世界纪录.师：在上述展现的情景中，你发现了几个物理量？生：路程、时间.刘翔在110m跨栏比赛中的平均速度是多大呢？学生动手计算：v=s/t=110m1/2.87s=8.55m/s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.备课笔记进行新课平均速度的测量教师引导学生阅读教材P25“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停表（秒表）测平均速度.（2）实验原理是v=.（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，用停表去测时间.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）1.实验步骤：（1）把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程s1.（2）用秒表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1.（3）根据测得的s1,t1，利用公式v=s1/t1算出小车通过斜面全程的平均速度v1.（4）将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2.（5）测出小车从斜面顶端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s2的平均速度v2.将实验中的相关数据填入右表中.路程s1s2运动时间t1t2平均速度v1.v22.实验指导：（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.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.（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：测量小车运动的速度.（即教材P27“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.备课笔记规律总结：（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.②时间与时刻的区别：时刻是指物体经过某点时，计时器所指的示数，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.知识拓展：频闪摄影又称连闪摄影，是借助于电子闪光灯的连续闪光在一个画面上记录动体的连续运动过程.频闪摄影是记录同一物体在相等时间间隔内的位置，而不是不同的物体在同一时刻的位置.进行新课要求：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.【例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1/1000s.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v=s/t=3.8cm/0.06s=63cm/s=0.63m/s.答案：甲0.63m/s教师引导学生阅读教材P27“科学世界——超声波测距”，并讲解.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.教学板书备课笔记特别提醒：“超声波测距”中的t表示的是往返所用的总时间，求单程距离要除以2.课堂小结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.教材习题解答【教材P26“想想议议”】不相等.小车从斜面顶端释放到达中点时的速度大于从中点由静止开始释放时的速度，因此小车从中点释放运动到斜面底端时的时间更长，根据速度公式v=s/t可知，路程相等，时间越长，速度越小，所以从中点释放测得的速度偏小.【教材P27“练习与应用”】1.需要测量滑梯顶端到底端的距离和该同学从滑梯顶端滑到底端所用的时间.测量工具依次为卷尺和秒表.2.解:由图可知，小球在ＡＢ段运动的距离ｓＡＢ＝１００.０ｃｍ－７５.０ｃｍ＝２５.０ｃｍ＝０.２５ｍ，所用时间ｔＡＢ＝１ｓ，所以小球在ＡＢ段的平均速度小球在ＢＣ段运动的距离ｓＢＣ＝75.0cm＝0.75ｍ，所用时间ｔＢＣ＝２ｓ－１ｓ＝１ｓ，所以小球在ＢＣ段的平均速度0.75ｍ/ｓ.小球在ＡＣ段运动的距离ｓＡＣ＝100.0cm＝１ｍ，所用时间ｔＡＣ＝２ｓ，所以小球在ＡＣ段的平均速度3.第一种情况:因为小车在运动过程中速度越来越快，所以小车通过斜面全程速度ｖ１和通过上半段路程的速度ｖ２不同.第二种情况:因为甲、乙两同学用同一装置测量数据时会存在误差，所以测得的ｖ２不同.4.能估测自己正常步行时的速度ｖ和家到学校的路程ｓ.解决以上问题需要测量绕学校操场的跑道正常步行一圈所需的时间ｔ０和从家正常步行到学校所需的时间ｔ.正常步行时的速度v=l/ｔ０,家到学校的路程s=vt=lｔ/ｔ０.

难题解答【例3】（河南中考）在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．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=m/s．在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，测得AB段的平均速度vAB会偏．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？，理由是：．BC段的平均速度应（填“大于”“小于”或“等于”）AB段的平均速度.解析：（1）从标尺上可直接读出AB段的路程40cm，再由速度计算公式，算出AB段的平均速度vAB=sAB/tAB=0.4m/1.6s=0.25m/s;（2）若小车过了B点才停止记时，会使记录时间大于实验所用时间，因而计算出的平均速度vAB会偏小；（3）不正确，因为小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0，小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是通过下半程BC段的时间.小车通过BC段所用的时间比通过AB段所用的时间少些，故vBC＞vAB.答案：（1）400.25（2）小（3）不正确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大于备课笔记布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.教学反思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.教学过程中老师的疑问：教师点评和总结课后·知能演练一、基础巩固1.右图是测量小车运动的平均速度的实验装置示意图,让小车从静止开始沿斜面向下运动,关于小车通过前半段路程s1、后半段路程s2和全程s的平均速度的判断,正确的是()A.小车通过s1的平均速度最大B.小车通过s2的平均速度最大C.小车通过s1的平均速度大于通过s的平均速度D.小车通过s2的平均速度小于通过s的平均速度2.小华用右图所示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2cm)的斜面顶端A点由静止释放,并同时按下电子秒表开始计时,图中方框内显示了小车位于A、B、C三点的时刻(数字表示“时:分:秒”)。(1)为了使小车在斜面上运动的时间长一些,应________(选填“增大”或“减小”)斜面的坡度。

(2)根据图中信息可知,小车在下滑过程中AB段的平均速度大小是cm/s。

(3)小车整个下滑过程中做________(选填“匀速”或“变速”)直线运动。

(4)如果在A点时,先释放小车,后按下秒表开始计时,B、C两点都准确计时,则所测BC段的平均速度,AC段的平均速度。(均选填“偏大”“准确”或“偏小”)

二、能力提升3.某百米短跑运动员在比赛时前50m内的平均速度为8m/s,后50m内的平均速度为10m/s,那么他跑完全程的平均速度为()A.8m/s B.8.89m/s C.9m/s D.9.11m/s4.蜻蜓点水是指雌蜻蜓将卵直接产入水中。右图是小华观察到的蜻蜓贴着水面沿直线飞行,连续三次“点水”后水面振动的波纹图片(每次点水只形成一个波纹,时间忽略不计),三个波纹刚好内切于坐标原点。由图片可知:(1)蜻蜓的飞行方向是沿y轴_______(选填“正方向”或“负方向”),其平均速度_______(选填“大于”“等于”或“小于”)水波的传播速度。

(2)小华测得蜻蜓由第一次点水到第三次点水历时2s,则蜻蜓飞行的平均速度为m/s。

5.小明为了探究物体运动速度与运动时间、路程之间的关系,在课外实践活动中,选用了两辆不同规格的模型汽车A和B,在实验室做了探究实验。实验中记录数据如下表所示。比较项汽车A汽车B运动路程s/m0.10.20.30.40.20.40.81.2运动时间t/s12340.5123(1)试根据表中的数据在坐标系内分别画出两辆汽车的路程与时间的关系图像,根据数据分析,比较出汽车A和B的平均速度大小。(2)根据表中的数据分析两辆车处于静止状态还是做匀速直线运动或变速运动。(3)在相同时间内,汽车A和汽车B,谁运动的路程更长?三、思维拓展6.“区间测速”目前在全国大部分高速公路实行。所谓的“区间测速”,就是在两监测点安装监控和测速探头,测出同一辆车通过两个监测点的时间,再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速,如果这个平均车速超过了该路段的最高限速,即被判为超速。监测点A、B相距30km,一辆轿车通过监测点A的速度为100km/h,通过监测点B的速度为110km/h,通过两个监测点的时间如图所示,该路段最高限速120km/h。(1)小明坐在这辆行驶的轿车中,他看到远处的监控装置正在向他靠近,说明以________为参照物,监控装置是运动的;但是以________为参照物,监控装置是静止的,这说明物体的运动和静止是________的。

(2)原来的检测方法是监控探头判断通过监测点时的车速,如果按此方法,该轿车通过监测点A、B时________(选填“会”或“不会”)被判为超速。采用“区间测速”,这辆轿车从监测点A运动到B的平均速度是________km/h,该轿车________(选填“会”或“不会”)被判为超速。【课后·知能演练】1.B解析:小车沿斜面做加速直线运动,上半段路程的平均速度最小,下半段路程的平均速度最大,整个路程的平均速度居中,所以小车通过s2的平均速度最大,小车通过s1的平均速度最小,故A错误,B正确。小车通过s1的平均速度小于通过s的平均速度,故C错误。小车通过s2的平均速度大于通过s的平均速度,故D错误。2.(1)减小(2)15(3)变速(4)准确偏大解析:(1)为了使小车在斜面上运动的时间长一些,应减小斜面的倾斜角度。(2)根据图中信息可知,sAB=18.00dm-9.00dm=9.00dm=90.0cm,tAB=6s,则小车在下滑过程中AB段的平均速度大小vAB=sABtAB=90cm(3)下半段路程sBC=9.00dm-2.00dm=7.00dm=70.0cm,小车下半段的运动时间tBC=8s-6s=2s,下半程的平均速度vBC=sBCtBC=70.0cm2s=35cm/s,(4)因为B、C两点都准确计时,所以测得的BC段运动时间准确,则所测BC段的平均速度准确;在A点时,先释放小车,后按下秒表开始计时,所测AC段的时间偏小,根据速度公式v=st可知,路程一定时,时间越小,速度越大,因此测得的AC3.B解析:由v=st可得,前50m的运动时间t1=s1v1=50m3m/s=6.25s,后50m的运动时间t2=s2v2=50m4.(1)负方向等于(2)4.5解析:(1)因为三个水波的圆心在y轴上,而且沿y轴负方向水波半径越来越小,所以蜻蜓应沿y轴负方向飞行。根据三个水波内切,即蜻蜓点水时先