教科版物理八年级上册 2.3.测量物体运动的速度教案

3.测量物体运动的速度
素养目标
1.会使用停表、刻度尺测量平均速度.
2.知道变速直线运动中平均速度概念和公式，理解平均速度如何描述变速直线运动的快慢.
3.经历实际问题的解决，学会计算速度的方法。
4.通过速度的测量，养成实事求是的、严谨的科学态度。
【重点难点】
重点:会用速度公式v=进行简单的计算.
难点:理解速度与平均速度的区别
【新课导入】
选两名同学(建议选两个体格差异大的同学),让他们在听到老师口令以后从教室后墙走到讲台上来,然后问同学们他们谁快 你们是怎样判断的 我们今天要学的知识就是比较谁快——运动的速度.
从日常生活中,大家都知道物体的运动有快有慢,例如我们要想尽快到达某地,坐火车就比坐汽车节省时间,由上一节我们知道物体运动的快慢用速度来描述,那么我们怎样测量物体运动的速度呢
【课堂探究】
1.气泡的速度
阅读课本P27和图231、图232,讨论以下问题:
(1)实验原理:　v=　.
(2)要测量汽车有多快和气泡的速度,必须要测量哪些物理量
　路程和时间　.
(3)要测量这些物理量必要的器材是　刻度尺　和　停表　.
(4)在测量气泡的速度时,应注意哪些问题 为什么
　玻璃管尽可能长一些,便于测量时间　.
(5)分析课本P28图233自己绘制的路程与时间图像,说说直线图像表示气泡做什么运动 有什么特征
　做匀速直线运动;相同时间内气泡走过的路程相等　.
2.匀速直线运动
下面看两个动画,多媒体演示“匀速直线运动与变速直线运动的特点”.通过观察大家知道了什么
比较速度大小,可得出什么结论呢
学生回答:速度大小相等.
(1)匀速直线运动:速度不变的直线运动.
特点:在任何相等的时间内,通过的路程是相等的.
生活中你见到有什么运动是匀速直线运动
学生回答.
(2)变速直线运动:速度变化的直线运动.
特点:速度大小发生变化.
小结:物体在一条直线上运动,在相等的时间里通过的路程都相等,这种运动就叫做匀速直线运动,简称匀速运动.
【例题1】 一个物体做匀速直线运动,8秒内通过的路程是20米,那么,它在前5秒内的速度是多少
分析:因为物体做匀速直线运动,所以前8秒的速度和前5秒的速度是相等的,因此本题只需要求前8秒的速度即可.
解:根据题意,得v===2.5 米/秒.
答:它在前5秒内的速度是2.5米/秒.
刚才我们研究的是匀速直线运动,但在实际中做匀速直线运动的情况是不多的,绝大多数的物体都在做变速运动,
请看一位同学百米赛跑时的记录:第1秒3.7米;第2秒6.3米;第3秒7.7米;第4秒8.0米;第5秒8.1米;第6秒8.2米.显然,这位同学在相等的时间内通过的路程并不相等,他做的是变速直线运动.
又如,平时说某辆汽车在某一段时间内速度是50千米/时,是每时每刻的速度都这么大吗 不是的,遇到行人过马路,司机要临时刹车,速度要减小.无人时可能速度又大些,这个速度就是指汽车在这段时间内大概的快慢程度.实际上是用匀速直线运动的概念,去观察汽车在这段时间内的运动的,我们算出了汽车1小时内通过的路程是50千米,就是说汽车在这段时间内的平均速度是50千米/时.
3.变速直线运动的平均速度
(1)平均速度:对于变速直线运动通常用平均速度粗略地表示它运动的快慢.
①平均速度的物理意义:表示变速运动的平均快慢程度.
②平均速度的定义:做变速直线运动的物体通过的总的路程,除以通过这段路程所用的时间,这样计算所求得的速度,就叫做变速运动的平均速度.
③平均速度的公式:v=.
说明:①平均速度不是速度的平均值;②计算哪段路程内的平均速度,一定要用这段路程除以通过这段路程所用的时间.
【例题2】 某汽车沿直线运动时,前半段路程以 20 m/s速度行驶,后半段路程以30 m/s的速度行驶,在整个路程中,汽车的平均速度多大
分析:根据平均速度的定义,可得出前半段路程和后半段路程的运动时间,再利用平均速度公式即可得全路程的平均速度.
解:设全路程为s,前半段路程运动时间为t1,后半段路程运动时间为t2.全程的平均速度为v===24 m/s.
答:全程平均速度为24 m/s.
平均速度是指物体通过某段路程共花费了多少时间这样一种平均快慢的概念,而花费的时间并不一定是“运动”的时间.
如:某物体在10 s内从甲地运动到乙地,经过路程50 m,接着在乙地停留10 s,则前10 s内平均速度是5 m/s;20 s内平均速度是2.5 m/s.
4.测平均速度
变速直线运动的平均速度(实验步骤)
a.按图示要求将斜槽固定;
b.分别测出乒乓球通过前一半路程和通过整个路程所用的时间,并记入表中.
c.根据表中数据,计算出乒乓球运动全程、前半程、后半程的平均速度,,.
记录:
路程段 路程长(米) 运动时间(秒) 平均速度(米/秒)
全程 s1 t1
前半程 s2 t2
后半程 s3 t3
5.速度公式的变形及其应用
(1)速度公式:v=.
(2)路程公式:s=vt,它表明在匀速直线运动中,运动的路程与其时间成正比.
(3)时间公式:t=,它表明在匀速直线运动中,运动的时间与其通过的路程成正比.
【例题3】 光的速度是300 000 km/s,光从太阳到地球所需时间为8 min 20 s,试求太阳和地球之间的距离.
解:8 min 20 s=500 s,根据v=得
s=vt=300 000 km/s×500 s=1.5×108 km.
答:太阳和地球之间的距离为1.5×108 km.
【例题4】 王宁的家到学校的路程是1.5 km,他骑自行车的平均速度是15 km/h,他骑车上学路上所需的时间为多少
解:t===0.1 h.
答:他骑车上学路上所需的时间为0.1 h.
3.测量物体运动的速度
1.匀速直线运动
（1）定义：问题沿直线运动，且任何相等的时间通过的路程都相等
（2）公式：v=
2.平均速度
如果只做粗略的研究,可以利用v=来计算,这样算出来的速度叫做平均速度.
1.甲物体做匀速直线运动，速度是3 m/s，乙物体做变速直线运动，平均速度为3 m/s，则下列说法中不正确的是 ( D )
A．甲每秒通过的路程为3 m
B．乙每秒通过的路程可能为3 m
C．甲、乙在一定的时间段内，通过的路程可能相等
D．甲、乙的速度值都是3 m/s，它们运动的快慢是一样的
2.甲、乙两位同学进行百米赛跑，假如把他们的运动近似看作匀速直线运动处理，他们同时从起跑线起跑，经过一段时间后他们的位置如图所示，下列分别作出的在这段时间内两人运动路程s、速度v与时间t的关系图像中正确的是 ( B )
3.一个人骑自行车沿平直公路行驶，第1 s内通过的路程是2 m，第2 s内通过的路程是3 m，第3 s内通过的路程是4 m，则 ( C )
A．前2 S的平均速度是3 m/s B．前2 s的平均速度是2 m/s
C．前3 s的平均速度是3 m/s D．后2 s的平均速度是4 m/s
4.在物理学里，我们把物体位置的变化叫 机械运动 ；菏泽到济南的铁路线长达约243 km，列车运行的时间大约为3 h，则列车的平均速度大约是 81 km/h．
5.甲、乙两辆汽车在水平路面上同时向东行驶，它们的路程一时间图像如图所示，则甲车的速度是 15 m／s；两车行驶过程中，若以甲车为参照物，乙车向 西 运动．
6.一列火车在A城市和B城市之间往返的时刻表如下：
(1)求此火车从A城市到B城市的平均速度；
(2)若此火车全长200 m，以这样的速度通过一隧道用时150 s．求该隧道的长．
A B
发车时间 11：20 15：30
到站时间 18：30 14：20
里程／km 0 216
解析：（1）火车从A城到B城运动时间：t=18：30-15：30=3h，从A城到B城s=216km，
火车的平均速度：v==72km/h=20m/s。
（2）通过一隧道用时间，t=150s，由v=得，s'=vt'=20m/s×150s=3000m，
所以隧道的长度为l=3000m-200m=2800m；
答案：（1）20m/s；（2）2800m；
【备课资源】
龟兔赛跑
有一天，兔子和乌龟相遇，兔子嘲笑乌龟爬得慢，乌龟说，总有一天跑步他会赢。
于是，它们决定通过比赛来一决雌雄，确定了路线之后它们就开始跑了起来。
兔子一个箭步冲到了前面，并且一路领先。它看到乌龟被远远抛在了后面，兔子觉得，自己应该先在树下休息一会儿.
于是，它在树下坐了下来，并且很快睡着了。乌龟慢慢地超过了它，并且完成了整个赛程，无可争辩地当上了冠军。后来，兔子醒了过来，发现自己输了。
赛程前半段，兔子和乌龟谁的速度大？全程谁的平均速度大？