第4节 测量平均速度
◇核心素养目标◇
1.物理观念:
(1)知道用平均速度描述变速直线运动的快慢,了解平均速度是表示运动物体在某一段时间内或某一段路程内的平均快慢程度的物理量。
(2)学会使用秒表和刻度尺正确地测量时间和距离。会求出平均速度,加深对平均速度的理解。
2.科学思维:
逐步培养学生设计实验,收集实验数据,测量平均速度,写简单的实验报告。
3.科学探究:
(1)掌握使用物理仪器秒表和刻度尺的基本技能。
(2)体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的全过程。
4.科学态度与责任:
(1)养成物理知识与实际相联系的意识和习惯,在实际物理情境中体会物理过程,学习物理知识。
(2)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和正确、实事求是记录测量数据的严谨作风。
◇教学重难点◇
【教学重点】
利用实验测量小车的平均速度。
【教学难点】
正确测量小车的平均速度。
◇教学过程◇
一、新课导入
学校即将召开秋季运动会,初二(3)班的李老师和本班四位参加4×100 m接力赛跑的同学到运动场进行赛前训练。训练一会儿后,同学们开始讨论:甲、乙两位同学都认为丙同学跑步途中的速度越来越慢;丙同学则认为甲、乙两位同学的观察不准确,他感觉自己跑步的速度是越来越快。李老师看到同学们争论起来,笑了笑说:“同学们,证明自己或别人的看法是否正确,需要收集有说服力的证据才行,大家想一想,怎样才能证明丙同学跑步的速度是越来越慢,还是越来越快呢 ”
二、教学步骤
探究点 测量物体运动的平均速度
1.提出问题:如何测量小车在斜面上下滑时的平均速度
2.实验目的:小车沿斜面下滑时,验证速度是否变化。
3.设计实验:将路程分成两段,分别测出速度并进行比较。
[思考]如何正确测量小车前进的距离
[提示]选取小车上同一个点测量距离。
[思考]如何准确测量出小车经过sAB的时间
[提示]在B处放一个金属挡板,小车与挡板碰撞发出声音,马上按表,这样测出的时间比较准确。
[思考]如何准确测量出小车在斜面上半程和下半程的速度
[提示]如图所示,小车下滑时下半程长度为s3=s1-s2,下半程所用时间等于总时间减去上半程所用时间,即t3=t1-t2,再用公式v=求出平均速度。
4.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总路程s1。
(2)用停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v1=计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的平均速度v2。
5.进行实验与收集数据
根据上述实验步骤,进行实验,将以上测量和计算所得数据填入下表中。
路程 运动时间 平均速度
s1= t1= v1=
s2= t2= v2=
6.数据处理与分析
将几组学生填好的实验表格用实物投影展示出来,对比每组的实验数据可知,小车沿斜面下滑时,速度逐渐增大。做变速运动的同一物体,在各段路程的平均速度并不相等,平均速度描述的是做变速运动的物体,在s这段路程或在t这段时间内的平均快慢程度。
7.误差分析
[思考]要减小误差,应注意什么
[提示](1)安装实验装置时,斜面倾斜度要小一点,但不能过小,过小则小车不动,过大则小车运动过快,计时不准确。起止点距离适当长一点。
(2)测时间时,释放小车与开始计时要尽量同步。
三、板书设计
第4节 测量平均速度
1.实验目的:测量物体运动的平均速度。
2.实验原理:v=。
3.实验器材:斜面、小车、木块、刻度尺、停表、金属片。
4.实验步骤
(1)用刻度尺分别测出全程和上半段的路程s1和s2。
(2)用停表分别测出所用时间t1和t2。
(3)用v=求出平均速度。
5.实验结论:小车沿斜面从顶端滑到底端,速度越来越大。
◇教学反思◇
本节课是实验探究课,要求学生掌握利用刻度尺和停表测量物体平均速度的基本方法。在实验过程中,要发挥学生的主体作用,让学生动手动脑,并积极参与实验。在安排实验时,注意要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。
教学过程中要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,求平均速度是无意义的。