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第一章第四节
测量平均速度
人教版八年级上册
教学目标
新课导入
物理学家费恩曼曾讲过一个笑话:一位女士由于驾车超速而被警察拦阻,警察走过去对她说:“太太,您刚才的车速是80公里每小时,已超速。” 这位女士反驳道:“这不可能!我才开了10分钟左右,还不到一小时,怎么可能走了80公里呢?
新知讲解
故事中警察所说的是平均速度。
根据速度公式可知,我们知道物体运动的路程和通过这段路程的时间就能算出物体在这段时间内的平均速度。
那如何实际测量一个物体运动的平均速度呢?
新知讲解
科学探究环节
提出问题 物体从斜面上由静止滑下,速度怎样变化?
猜想与假设 越来越大
设计实验
进行实验、收集数据
分析论证
交流评估
新知讲解
1、实验原理
平均速度的计算公式:
一、设计实验
2、实验器材
物体从斜面下滑:小车、斜面、金属挡板
测量长度:刻度尺
测量时间:停表
新知讲解
1、小车在木板上运动路程是多少?
小车通过的路程 = 车头(尾)到车头(尾)的距离
2、为方便准确地计时,斜面的倾斜程度应大些还是小些?
3、测量时怎样减小误差?
倾斜度应该小些,使小车从静止释放,可加速下滑即可。
测量过程中不要改变斜面的倾斜度,多次测量取平均值。
新知讲解
实验装置如图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持很小的坡度。
实验步骤如下。
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 ,利用速度公式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。
二、进行实验
新知讲解
实验记录表格:(记录结果要有单位)
同组的两名同学分别完成一次,并对比。
路程 运动时间 平均速度
S1= t1= V1=
S2= t2= V2=
新知讲解
分组测量小车由静止下滑时,在两段路程的平均速度。
三、实验结论
通过测量,获得了物体在两端路程中的平均速度
路程 运动时间 平均速度
S1= t1= V1=
S2= t2= V2=
新知讲解
(1)你的数据和其他同学相同吗?为什么?
(3)求解出v1 、v2、v3,三者的关系是怎样的?为什么?
四、交流讨论
(2)如何通过测量的值计算小车在整段路程中,后半段的平均速度v3 ?
不相同。因为斜面的坡度、选取路程等不同
v2 < v1 < v3,因为小车在下滑的时候做加速运动
新知讲解
(4)实验中什么环节容易出现误差?
(5)下半程平均速度能不能从中点由静止测?
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。
不能。理由 下半程平均速度是运动过程的平均速度, 不是从中点由静止测。
拓展实验
位置传感器B可以测出不同时刻小车A 与它的距离,再通过计算机运算,得出运动的小车在不同位置的速度,可以直观地看出物体的速度是怎样变化的。
课堂总结
测量平均速度
原理
器材:斜面、小车、刻度尺、停表、金属挡板
目的:测量物体运动的平均速度
实验步骤
实验结论
交流讨论
1.小明在“测量小球的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止滚到C点,并用照相机每隔0.1 s拍摄一次,频闪照片如图所示,则下列说法正确的是( )
A.小球从A点运动到C点用时0.6s
B.小球在前0.5 s内通过的路程为4.00cm
C.小球滚下的整个过程的平均速度为1.1m/s
D.小球在BC段的平均速度大于AB段的平均速度
作业布置
D
2.某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止开始滚下,用频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,照片如图所示。
(1)依据照片可判断,小球在做_______(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。
(2)如果频闪照相机每隔0.2 s拍摄一次,并测得sAB = 5 cm、sBC = 15 cm,则小球在BC段的平均速度为________m/s,小球在AC段的平均速度为 ______m/s。
作业布置
加速
0.75
0.5
2.某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止开始滚下,用频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,照片如图所示。
(3)下列各图中,能说明小球在斜面上运动情况的图象是( )。
作业布置
C
谢谢
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第一章 机械运动
第四节 测量平均速度
第四节 测量平均速度
课题 测量平均速度
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 《测量平均速度》是人教版八年级物理第一章第4节的内容。学生已经学过了刻度尺和停表的使用、学习了速度公式以及平均速度,为本节课的学习奠定了知识基础。通过本节课的学习,学生简单经历科学探究的整体过程,了解如何设计实验、进行实验和对实验进行评估,掌握一些实验的基本技能,为以后的学习奠定基础。
2.学习者分析 学生往往认为物理知识只在课堂中能够掌握而忽略了身边的物理现象,也不会将生活实际与物理知识相互联系。所以通过本节课的实验是他们建立学习物理的方法。“测量平均速度”的实验,主要作用是让学生通过设计实验、收集和分析实验数据等自主活动来提高实验能力;同时让学生巩固平均速度的概念,教材选用了较易找到的斜面和易操作的刻度尺测量长度及用停表测量时间的方法。
3.学习目标确定 1.能用刻度尺测出物体运动的路程,能用停表测出物体通过这段路程所用的时间,能根据公式计算出物体在这段时间内运动的平均速度。 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。 3.通过拓展实验——位移传感器,激发学生对科学的好奇心与求知欲。
4.学习评价设计 学习评价自我评价表项目评价内容掌握情况很好一般不好科学知识1能用平均速度的表达式v=s/t计算相关问题。2能够正确理解平均速度的物理含义,区分平均速度与数学的平均值3学会从生活中学习物理知识初步学会理论联系实际的学习态度探究能力能够观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象,具有初步的观察能力、分析概括能力。通过实践和探究,具备对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神。科学态度具备观察思考,勇于发现,乐于探究的学习习惯。能够应用物理知识解决实际问题。小组评价表评价内容得分标准成员一成员二成员 三团队精神5分:能高效分工合作完成实验 3分:重大问题能有效沟通 1分:各自独立,不能完成实验实施能力5分:能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。 3分:能设计出大概方框架,但不够准确和详细。 1分:不能设计出任何过程和方案。结果展示能力5分:实验结论表述清晰完整,科学、客观、简洁。 3分:实验结论表述完整度和清晰度一般。 1分:不能有效表述实验结果和结论。总分
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一:创设情境
物理学家费恩曼曾讲过一个笑话:一位女士由于驾车超速而被警察拦阻,警察走过去对她说:“太太,您刚才的车速是80公里每小时,已超速。” 这位女士反驳道:“这不可能!我才开了10分钟左右,还不到一小时,怎么可能走了80公里呢? 故事中警察所说的是平均速度。 根据速度公式可知,我们知道物体运动的路程和通过这段路程的时间就能算出物体在这段时间内的平均速度。 学生说明,为啥故事中的警察说女士超速了呢? 从生活到科学,通过生活实际抽象问题研究,引入本课的主要内容。
任务二:设计实验
(一)实验原理 平均速度的计算公式: (二)实验器材 物体从斜面下滑:小车、斜面、金属挡板 测量长度:刻度尺 测量时间:停表 (三)注意事项 1、小车在木板上运动路程是多少? 小车通过的路程 = 车头(尾)到车头(尾)的距离 2、为方便准确地计时,斜面的倾斜程度应大些还是小些? 倾斜度应该小些,使小车从静止释放,可加速下滑即可。 3、测量时怎样减小误差? 测量过程中不要改变斜面的倾斜度,多次测量取平均值。 小组讨论并思考回答:测量物体平均速度? 小组选代表回答,实验所需的仪器有哪些,其他成员补充。 学生学习实验中的注意事项。 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。 通过实验原理分析所需实验器材,锻炼学生的思维逻辑能力。 知道实验中测量的长度是哪一部分,巩固刻度尺测量长度。 知道测量时间产生误差的原因,知道实验中如何减小误差。
任务三: 进行实验
实验装置如图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持很小的坡度。 实验步骤如下: 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 ,利用速度公式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。 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。 实验记录表格:(记录结果要有单位) 同组的两名同学分别完成一次,并对比。 学生分组进行实验,统计数据,分析结果,并得出实验结论。 学生实验前先了解实验步骤,并按步骤进行实验,过程中注意: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。 分组测量小车由静止下滑时,在两段路程的平均速度。 通过测量,获得了物体在两端路程中的平均速度 通过实验,培养学生协作互助、实验操作的能力和实事求是的科学态度。 一个实验的成功需要大家的密切配合,需要提前明确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。 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。
任务四: 交流讨论
讨论如下问题: (1)你的数据和其他同学相同吗?为什么? (2)如何通过测量的值计算小车在整段路程中,后半段的平均速度v3 ? (3)求解出v1 、v2、v3,三者的关系是怎样的?为什么? (4)实验中什么环节容易出现误差? (5)下半程平均速度能不能从中点由静止测? 学生完成实验后,小组内交流讨论,并回答问题。 通过问答、分析、计算,培养学生的逻辑分析能力,帮助学生养成实事求是的科学态度。
任务六:实验拓展
介绍位移传感器的工作原理和使用方法。 学生阅读“科学世界”,了解超声波测距的原理。 了解先进的测量工具和方法,体会科技对社会的重要影响。
任务六:总结反思
通过本节课的学习,你学到了什么?你还有什么问题? 归纳本课所学 培养学生总结归纳的能力。
6.板书设计 第四节 测量平均速度
7.作业与拓展学习设计 1.小明在“测量小球的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止滚到C点,并用照相机每隔0.1 s拍摄一次,频闪照片如图所示,则下列说法正确的是( D ) A.小球从A点运动到C点用时0.6 s B.小球在前0.5 s内通过的路程为4.00 cm C.小球滚下的整个过程的平均速度为1.1 m/s D.小球在BC段的平均速度大于AB段的平均速度 2.某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中,让小球从斜面A点由静止开始滚下,用频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,照片如图所示。 (1)依据照片可判断,小球在做 加速 (选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。 (2)如果频闪照相机每隔0.2 s拍摄一次,并测得sAB = 5 cm、sBC = 15 cm,则小球在 BC段的平均速度为 0.75 m/s,小球在AC段的平均速度为 0.5 m/s。 (3)下列各图中,能说明小球在斜面上运动情况的图象是__C__。
【拓展归纳】 小组测量某位同学百米跑前50 m、后50 m以及全程的平均速度。(要求:形成完整的实验报告。) 提示:实验报告需包含实验名称、实验目的、实验器材、实验步骤、实验数据、数据分析、实验结论等。
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 多媒体课件、视频等,课堂活动设计,实验器材准备,如小车、斜面、刻度尺、停表、金属挡板等。
9.教学反思与改进 在实验中,学生运用之前学习过的刻度尺和秒表的使用方法进行长度和时间的测量,并运用公式v=s/t求出小车运动的平均速度,巩固所学的同时掌握实验仪器的使用与数据处理的方法。之后还拓展了用传感器测速度的实验以及超声波测距的方法,供学生们了解,拓展视野。
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物理八年级大单元整体教学设计
第一章《机械运动》
本章内容分析
本章内容《机械运动》在2022新课标中是在“运动和相互作用”这个一级主题下的第二个二级主题“机械运动和力”的内容部分。物理学是一门以实验为基础的科学,而测量是各种实验的基础。学生了解一些测量的初步知识,掌握一些测量的基本技能,是他们学习物理的必要准备。本单元介绍的物体的长度和时间的测量是最基本的测量。初中物理从学习简单的运动开始,可以充分利用学生已有知识来逐步展开对物理的学习。此外,机械运动的概念及其研究方法也是后续学习其他科学课程的重要基础。
第一章《机械运动》里包含着很多学习方法、实验方法和思维方法。长度的单位和单位换算是学习物理概念的基础。对常见长度、时间、速度的感知是初中学生必备的估测技能。长度测量是最基本的测量,正确使用刻度尺的方法是学习各种测量仪器的基础。“比值法”定义速度是初中阶段定义物理量经常采用的方法。对于速度图像的识别和理解是今后理解各种图像的基础。生活中会经常应用参照物、速度的知识来解决各种实际问题等等。
本章课标要求
2.2.1 会选用适当的工具测量长度和时间,会根据生活经验估测长度和时间。
例1 会利用自身的尺度(如步长)估测教室的长度。
例2 了解我国古代测量长度和时间的工具,体会古人解决问题的智慧。
2.2.2 能用速度描述物体运动的快慢,并能进行简单计算。会测量物体运动的速度。用速度公式进行简单计算。
本章核心素养
物理概念:九个概念——单位、国际单位制、误差、机械运动、参照物、匀速直线运动、变速直线运动、速度、平均速度;一个公式——v=s/t
物理思维:三种方法——比值定义法、图像法、控制变量法。
科学探究:两个实验——正确使用刻度尺测长度、测量平均速度。
科学态度与责任:通过平均速度的测量,经历探究过程,客观记录测量结果,感知误差的存在,体会减小误差方法的应用,养成实事求是的科学态度。
单元教学目标
(一)内容目标
1、会使用适当的工具测量长度和时间,会估算,了解误差与错误的差别。
2、知道参照物的选取如何科学地描述物体的运动和静止;了解参照物的概念及其选取的方法。
3、理解速度的定义、速度的单位、公式及其意义,会测量物体的运动速度。
4、了解匀速直线运动和变速直线运动,能通过读图辨认出两者的区别。
5、能用速度公式简单计算速度和平均速度。
(二)学业目标
1、培养学生的观察能力、实验操作能力、分析概括能力以及演绎推理能力等。
2、学会利用间接测量方法分析解决问题的能力。
3、让学生关注我们身边的物理知识,培养学生探索求真知的精神,对学生进行实践观点与行动力的教育。
五、教学重点:
1、长度和时间的正确测量和读数。
2、知道运动和静止的相对性,能根据物体的运动情况判断选择的参照物。
3、能用速度描述物体的运动快慢。
六、教学难点:
机械运动的描述和探究方面的知识和技能
七、学情分析,教学建议:
在思维方面,学生在学习自然科学之前,他们已经接触到大量生活当中的物理现象,但初中生正处于形象思维向抽象思维过渡、转化的阶段,很容易养成片面看待问题,既看现象而看不到本质的习惯。在兴趣方面,根据学生既喜欢物理又害怕难等等现象,怕的是计算题,特别是大部分数学基础不扎实的孩子们。
因此,如何激发学生对物理的学习兴趣和加强自信显得特别地重要。同时根据中学生喜欢看鲜明、生动、不平常的实验现象,可又没有产生探索这些实验现象原因的动力,因此,在教学过程当中要充分发挥演示实验和实际实验操作的功能,同时联系生活培养学生的学习兴趣。
八、本章活动主题:
刻舟求剑
战国时期,有一位楚国人非常喜爱创术,总是随身佩带一把宝剑。有一天,他搭乘一条溲船过江,船行至江中时,他随身携带的宝剑突然滑落到江里去了。
只见他紧盯着宝剑掉下去的地方发呆,船家劝他赶紧跳下江去打捞,结果这位楚国人却笑着摇摇头,一副镇定自若的样子。
只见他掌出一把小刀在船眩上剑掉下去的地方刻了一道深深的记号。船夫以为他不要宝剑了,就继续向前划船。
待船夫停船时,这位楚国人站起身,面对船夫惊讶的目光,从容不迫地脱了衣服,从船弦边所刻记号处跳入水中去捞掉落的宝剑。他捞来捞去,怎么也没有捞着他那把宝剑。这位楚国人为什么没有找到自己的宝剑?你能描述清楚船和宝剑之间的运动关系是怎样的吗?学完本单元知识你就知道了。
九、教学过程性评价细目设计
学习任务 长度、时间的测量 速度的测量 减小误差
优秀 熟悉长度测量的工具是刻度尺;能熟练运用刻度尺测量物体的长度;熟悉时间的测量工具;会熟练使用停表测量时间和读数。 精通比较物体运动快慢的方法;理解速度、平均速度的概念及单位;熟悉匀速直线运动和变速直线运动的概念;会熟练用速度公式进行简单计算。 熟悉误差的概念;能区分误差和错误;熟练误差的来源和减小误差的方法。
良好 知道长度测量的工具是刻度尺;能正确利用刻度尺测量物体的长度;知道时间的测量工具;会使用停表测量时间和读数。 知道比较物体运动快慢的方法;知道速度、平均速度的概念及单位;知道匀速直线运动和变速直线运动的概念;会用速度公式进行简单计算。 知道误差的概念;了解误差和错误的区别;知道误差的来源和减小误差的方法。
合格 了解长度测量的工具是刻度尺;能利用刻度尺测量物体的长度;了解时间的测量工具;能用停表测量时间和读数。 了解比较物体运动快慢的方法;了解速度、平均速度的概念及单位;知道匀速直线运动和变速直线运动的概念;能用速度公式进行简单计算。 了解误差的概念;了解误差和错误的区别;了解误差的来源和减小误差的方法。
评价指标 评价等级及分值 得分
一级指标 二级指标 优 良 (10-8) 一般 (7-5) 需要改进(4-0) 生评 他评 师评
活动态度(15%) 学习兴趣 对本课有浓厚的学习兴趣 对课有较高的学习兴趣 对课知识学习兴趣一般
学习态度 学习态度认真负责,努力实现预定任务 认真参与,在同伴协助下努力实现预定任务 认真参与,在同伴协助下实现未能预定任务
合作交流(20%) 与人合作 主动和同学配合,分工合作,乐于帮助同学 基本能和同学配合,做好自己分内工作 有需要时才和同学合作,喜欢个人学习
与人沟通 态度谦虚,认真倾听同学意见,能合作解决问题 会倾听同学意见,基本能和同学合作解决问题 不太喜欢发言和倾听同学意见,不喜欢和同学合作解决问题
探究实验(30%) 动手操作 能熟练操作试验器材,并在规定时间内完成试验任务 操作器材较熟练,能够完成试验任务,但有缺陷 器材操作很陌生,不能完成实验任务,或者效率太低
观察分析 能够根据实验现象和课堂分析,得出完整的实验结论 根据实验现象和课堂分析,只能得出部分实验结论 根据实验现象和课堂分析,几乎不能得出实验结论
成果展示(35%) 汇报交流 物理术语运用准确,语句通顺,表情丰富 物理术语运用较准确,语句比较通顺 没有使用物理术语 ,过于口语化
教学流程图(思维导图展现整个整体单元教学的思路及课时安排)
机械运动
活动一:观看并讨论课本P21的“想想议议”,学习匀速直线运动的概念。
通过解答例题加强概念的理解与运用。
活动二:评价考核课本第22页第4题
问题2:什么是匀速直线运动
活动一:分组进行探究实验“测量物体运动的平均速度”,并填写表格。
。
活动三:评价考核课本第25页第2题。
活动二:小组进行“拓展性实验”,并观看“科学世界”。
任务四:测量平均速度
(1课时)
问题1:什么是机械运动,什么是参照物?
活动一:讨论课本P19的“想想议议”,尝试总结速度的概念,并对照课本。
根据速度的概念,学习速度的公式。
活动二:评价考核课本第22页第3题
任务三:运动的快慢
(2课时)
问题1:怎么计算速度?
任务二:运动的描述
(1课时)
活动一:自学课本P13时间的单位,分组进行探究实验“用停表测量时间”。
问题2:如何测量时间呢,有误差怎么办?
活动二:观看“误差”的知识,讨论如何减少误差的产生。
问题1:什么是机械运动,什么是参照物?
活动二:讨论课本P17的“想想议议”,尝试总结出参照物的概念,并对照课本。了什么规律。
活动三:分组观看课本P17的“想想议议”,小组代表说明机械运动的相对性。
活动一:讨论课本P16的“想想议议”,尝试总结出机械运动的概念,并对照课本。
任务一:长度和时间的测量
(2课时)
活动三:分组进行探究实验“用刻度尺测量长度”,讨论回答“想想议议”的问题
活动二:考核评价“估算填写实际生活中物体的长度单位”、“比一比谁换算的快”
问题1:长度的单位有哪些,如何换算和测量呢?
活动一:自学课本,回忆部分长度的单位并学习新的单位,学习单位换算关系。
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