初中物理人教版八年级上册1.4测量平均速度教案

1.4测量平均速度
【学习目标】
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。
3.体会设计实验、进行实验、分析实验数据的全过程。
4.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。
【教学重难点】
重点：在实验中测量小车的平均速度。
难点：引导学生设计实验,组织调控学生有序地进行实验。
【教学方法】
启发诱导法、实验探究法、讨论法、观察对比法。
【教学过程】
新课导入：
展示图片激流勇进
【设疑】当人从轨道顶端下滑到底端时的速度是如何变化的？
新课讲授：
探究点 测量平均速度
活动1：观察：小车在斜面上的运动情况
思考并讨论交流以下问题：
1.小车做什么运动？
答：变速直线运动。
2.怎样表示小车运动的速度？
答：平均速度。
3.怎样测量小车的速度？
答： 用刻度尺测出小车运动的路程s，用秒表测出小车运动的时间t，由公式v=s/t可算出小车的平均速度。
1.提出问题 小车沿斜面滑下时速度是如何变化的？
活动2：引导学生进行猜想与假设
（1）可能越来越大；
（2）可能保持不变。
活动3：引导制定计划与设计实验
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。
（1）原理：v=s/t
（2）实验器材：刻度尺、停表、斜面、小车、金属片。
(3)实验装置组装：如下图
注意事项：
①调整斜面呈较小的坡度，使小车从静止释放，可加速下滑即可，并且不会滑落斜面。
②小车运动距离为车头到车头的距离。
③小车从斜面顶端要从静止释放。
④测量过程中不要改变斜面的坡度。
(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路程s1，把s1和后面测得的数据填入下表中。
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 = 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的平均速度v2。
路程 运动时间 平均速度
s1= t1= v1=
s2= t2= v2=
(5)设计表格
4.进行实验和数据收集
小组分组实验
明确实验分工和配合 一个实验的成功需要大家的密切配合，你们商讨一下，每个同学负责哪一个工作。组内分工建议：一人释放小球并下达计时指令，二人负责记录小车撞击金属片的时间，一人负责记录数据。
（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。然后学生分组实验，并将测量的数据记录在表格内。最后展示汇报实验过程。
5. 分析与论证
做变速直线运动的小车在不同路程内的平均速度一般不同。
（1）组织学生计算小车在不同阶段的平均速度。
（2）引导学生分析归纳实验结论。
学生计算小车在不同阶段的平均速度。然后分组交流讨论，并归纳出做变速直线运动的物体在不同阶段内的平均速度关系。
结论：小车沿斜面滑下时速度越来越大。
6.交流与评估
请同学们反思实验中出现的问题有哪些？请大胆提出来。
1.操作中出现过什么失误或故障？
2.还有什么因素可能会影响测量结果？
3.还有哪些需要完善的地方？
归纳总结：
(1)斜面的坡度过小，小车达不到底部；斜面的坡度过大，记录时间不准确，导致实验误差大。
(2)金属片的作用是便于测量时间和让小车停止运动。
(3)时间记录与小车开始下滑可能不同步会存在误差；小车撞击金属片时，停止计时可能会存在误差。
(4)实验中，应改变斜面的倾斜程度，多做几次实验，这样得出的结论才可靠。
(5)为了方便测量时间，斜面应尽量长一些。
(6)不同小组测得的平均速度不同的原因有：斜面倾角不同，斜面长度不同等。
课堂练习：
1．如图为某物体沿直线运动的路程s随时间t变化的图象，下列对该物体在0～5 s内运动情况分析正确的是（ ）
A．物体在1～3 s内做匀速直线运动
B．物体在1～3 s内的平均速度为0.5 m/s
C．物体在0～5 s内运动的路程为2 m
D．物体在0～5 s内的平均速度为0.67 m/s
【答案】C
【解析】A.物体在1～3 s内路程不变，处于静止状态，故A错误；
B.物体在1～3 s内处于静止状态，速度为0，故B错误；
C.由图像可知，物体在0～5 s内运动的路程为2 m，故C正确；
D.物体在0～5 s内的平均速度为：v＝＝＝0.4 m/s，故D错误。
故选：C。
2．短跑运动员在某次百米赛跑中测得5 s末的速度为9.0 m/s，10 s末到达终点的速度为10.2 m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．在前5秒内运动员的平均速度为4.5 m/s
B．在后5秒内运动员的平均速度为9.6 m/s
C．在本次百米赛跑中运动员的平均速度为10.0 m/s
D．在本次百米赛跑中运动员的平均速度为5.1 m/s
【答案】C
【解析】A.前5 s内的路程未知，所以不能根据平均速度的公式求出前5 s内的平均速度。故A错误；
B.后5 s内的路程未知，所以不能根据平均速度的公式求出后5 s内的平均速度。故B错误；
CD.百米赛跑的路程是100 m，时间是10 s，所以平均速度v＝＝＝10 m/s。故C正确，D错误。
故选：C。
3．短跑运动员在100 m跑竞赛中，测得7 s末的速度为9 m/s，10 s末到达终点时的速度是11.2 m/s，则运动员在全程内的平均速度是（ ）
A．9 m/s B．10.1 m/s C．10 m/s D．11.2 m/s
【答案】C
【解析】由题意知，路程s＝100 m，运动时间t＝10 s，
则运动员在全程内的平均速度：
v＝＝＝10 m/s；
故选：C。
4．10月的体育节运动会上一短跑运动员沿直线跑了5 s，前2 s内通过16 m的路程，后3 s通过了30 m的路程，这个运动员在5 s内的平均速度是（ ）
A．8 m/s B．9 m/s C．9.2 m/s D．10 m/s
【答案】C
【解析】运动员的路程s＝16 m+30 m＝46 m，
运动员的运动时间t＝5 s，
运动员的平均速度：v＝＝＝9.2 m/s；
故选：C。
5．如图是一辆汽车做直线运动的s﹣t图象，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是（ ）
A．AB段汽车做匀速直线运动
B．BC段汽车运动的平均速度为30 km/h
C．CD段汽车做减速运动
D．BC段汽车做匀速直线运动
【答案】D
【解析】A.AB段汽车的路程不随时间而变化，则汽车处于静止状态，故A错误。
B.BC段的平均速度是vBC＝＝＝45 km/h，故B错误；
BC段的s﹣t图象是一条倾斜的直线，所以BC段汽车做匀速直线运动，故D正确；
C.OA段汽车的路程增加，是向前运动的，CD段的汽车路程是减小的，则汽车是往回运动的，所以CD段的运动方向与OA段的运动方向相反，但其s﹣t图象也是一条倾斜的直线，所以CD段汽车做匀速直线运动，故C错误。
故选：D。
课堂小结：
我们今天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。如果我们要测量其他物体如火车、汽车……的平均速度，你会设计实验方案吗？其实是一样的，只要能够测量出路程和运动时间就可以利用公事了v=s/t。
在实验过程中，每个小组成员的合作与协调也是实验成功的重要原因，只有好的实验方案配合默契的协调，客观的记录才能得到科学合理的实验结果。
作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
第4节 测量平均速度
一、实验目的：测量物体运动的平均速度
二、实验原理：v=s/t
三、实验器材：轨道斜面、玻璃球、垫块、刻度尺、停表、挡板。
四、实验步骤：
五、收集数据的表格：
【课后反思】
本节课以实验探究、以学生为主体、注重培养学生能力。让学生经历实验探究的过程，从实验目的，原理，器材，猜想，设计，操作，评估等过程，都是学生逐步逐步层层推进而实现的。发挥学生自主学习的能力，基于已有的平均速度的概念的基础上，猜想小车下落的过程运动，设计出利用比较平均速度，证明小车下落时运动特点，并通过实验，得到明确的证明，以及通过小组同学合作讨论，得出实验中需要完善的环节。
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