【人教2024版八上物理精彩课堂（教案+素材）】1.4 速度的测量

中小学教育资源及组卷应用平台
【人教2024版八上物理精彩课堂（教案+素材）】
第4节　速度的测量
新课导入　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　方式　【视频导入】
播放视频“测量小车的平均速度”(见素材二),引入实验探究。
电子视频　　(详见电子资源)
教材知识处理　　
1.实验改进:测量小车运动的速度(教材P27)
图1-4-1
针对“测量小车运动的速度”实验中起点计时和终点计时存在较大误差的问题,特做如下改进:
在斜面中点B和底端C处分别安装光电开关(带指示灯)。让小车从A点滑下(同时按下电子秒表,开始计时),到达B点时光电开关1自动打开,指示灯亮,记录秒表显示时间;小车通过B点继续运动到达C点时,光电开关2自动打开,指示灯亮,再次记录秒表显示时间。用刻度尺测出AB、AC的长度,运用公式v=,即可求出小车在不同路程中的平均速度。(如图1-4-1所示)
[改进优点] 用光电开关确定小车是否到达测量点可以减小误差,并且操作上更简单,实验人员不需要视线与小车垂直,只看指示灯的发光情况即可。
2.方法指点:实验法
实验法是研究者按照研究目的,充分地控制实验环境,创设一定的实验条件,科学地选择研究对象,以确立自变量与因变量之间因果关系的一种研究方法。实验法可分为实验室实验法和自然实验法两种。本节测量小车运动的速度属于实验室实验法。
本节教材链中考　　
[考点小说] 本节中考主要考查测量速度的实验过程、数据处理以及实验结果的客观评价,考查时一般采用选择题、填空题和实验探究题的形式。
[考点对接] 1.测量小车运动的速度
[源起教材P28] 实验过程
图1.4-2　测量小车速度的实验装置
　　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v1=算出小车通过斜面全程的平均速度v1。
……
例1　(雅安中考)如图1-4-2所示是研究物体运动的“频闪照片”。照片分别记录了甲、乙两个运动小球从左向右每隔0.1 s的不同位置,根据照片可以判断下列说法正确的是 (　　)
图1-4-2
A.甲球做匀速直线运动
B.甲、乙两球都做变速直线运动
C.记录的甲球运动时间比乙球运动时间短
D.从开始计时到0.3 s时,甲球的平均速度比乙球大
[答案] A
[考点对接] 2.实际生活中的测速问题
[源起教材P27] 问题
图1.4-1　区间测速
　　公路上有许多速度监测设备,其中一种测速设备采用的是区间测速的方法(图1.4-1),即通过测算车辆在两个监测点之间的平均速度,判断车辆在该路段是否超速。这种测速设备是如何测算出车辆的平均速度的
例2　(山西中考)为了保障学生安全,交警在育才中学校门前的街道设置了限速30 km/h的标志牌。有家长反映,经常有车辆超速。在没有安装测速仪的情况下,请你设计实验方案,测量校门前行驶的车辆是否超速。
(1)实验器材:　 。
(2)实验步骤:①　 ;
②　 ;
③　 ;
④　 。
(3)实验结论:　 。
[答案] (1)秒表、刻度尺
(2)①在校门口前的街道边标识A、B两点,用刻度尺测出两点间的路程s
②让一名同学站在A点,另一名同学站在B点
③汽车车头行驶至A点时,A点处的同学举手示意,同时B点处的同学用秒表开始计时,汽车车头行驶至B点时,B点处同学停止计时,记录汽车从A点到B点行驶的时间t
④算出汽车的平均速度v=
(3)若v>30 km/h则超速,若v≤30 km/h则不超速
拓展材料　　
频闪照相
我们在研究物体的运动时,一个非常重要的问题就是确定物体的位置随时间有怎样的变化。但是物体在运动时位置不断改变,时间不断推移,如何有效地同时记录两个不断变化的物理量呢
同学们是否注意过,飞机在起飞和降落时会不断地发出闪光的信号,这个信号灯每隔相等的时间就会闪一下。根据这个闪光,即便是在黑夜我们不但能方便地确定飞机的位置,还可以估计下一次闪光时飞机在哪里,以及判断飞机的升降状态和飞行方向。
我们由此获得启发,是否可以在物体运动过程中每隔相等的时间拍摄照片记录位置从而研究物体的运动规律呢 其实这就是“频闪照相”,顾名思义就是频繁闪光进行拍摄。具体说就是在暗室中把照相机固定在地面上保持拍摄状态,但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0.02 s闪亮一次,闪亮的时间很短,只有大约 s。光源发光时物体被照亮,底片就记录下这时物体的位置。减少闪光的间隔就会使物体的位置变化更为精细。
如图1-4-3所示为一张羽毛球飞行时的频闪照片,由于羽毛球通过任意两个相邻位置所用的时间相等,所以如果两个相邻位置间距离较大,就意味着羽毛球的速度较大。从这张照片中可以看到羽毛球从最高点下落后,速度越来越大。
图1-4-3
　 　——详见电子资源
能力培优题　　(详见电子资源)
第4节　速度的测量
教材解读 　“测量小车运动的速度”是一个学生实验。通过实验来巩固平均速度的知识,练习用秒表测时间,用刻度尺测长度,引导学生计算前半程、后半程、全程的平均速度,应当严格按照平均速度的计算公式计算,在计算中复习物理计算的步骤。
学 习 目 标 物理观念 　1.应用秒表和刻度尺正确地测量时间、长度,并求出平均速度。 　2.应用物理方法解决生活中有关平均速度的实际问题。
科学思维 　从物理学视角理解平均速度的意义,能辨析生活中各种测速方法的差异和优劣。
科学探究 　体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的全过程,并能对实验探究过程和结论进行解释和交流及评估。
科学态度 与责任 　1.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、实事求是地测量和记录数据的良好习惯。 　2.逐步培养学生写简单的实验报告。
重 难 点 处 理 重点 　用秒表和刻度尺测物体的平均速度。用实验法教学,让学生观察实验仪器,了解它们在实验中的作用,并分析实验过程中需要测量的物理量,明确如何测量这些物理量,理解实验表格中的数据对应哪步的测量结果。
难点 　计时。分小组做实验,增强学生的合作意识和合作能力,小组可以有发令成员,负责使小组各同学准备就绪后统一进行实验;有手持小车准备实验的成员,当听到发令后进行实验;有记录成员,当小车到达金属片时,听到撞击声就记录秒表对应的时间,三个成员共同完成本实验。
创新实验 　学生用刻度尺测路程和用公式v=求平均速度已有一定的基础,而具体用秒表测物体运动的时间,尤其只有几秒钟的短时间,还是第一次。因此,用秒表测时间既是本实验的重点,又是难点。按教材的实验装置和实验方法,是难以突破这个难点的。主要原因:在室内分组实验的情况下,不可能采用超过2 m的大尺度斜面,而小车在2 m长的斜面上正常滑行时所用时间不到3 s,一半路程中所用的时间只有1 s多。用手表测如此短的时间显然是不行的,即使用秒表,也带来附加难点,学生必须熟悉秒表的读数和使用方法,而且要求有较快的操作反应速度。所以可利用手机摄影功能,拍摄小车沿斜面下滑的全过程,在视频中找到小车下滑起点、中点和终点三帧动画图片,结合视频显示的时间和对应路程,来测量小车在上半段、下半段、全段路程的平均速度。
教学设计①　　(对应ppt见电子资源)
教师活动 学生活动 设计意图
【导入新课】 情境引入: 请学生回忆骑自行车时下坡的情境。 提出问题: (1)骑自行车下坡时运动的速度究竟有没有变化 (2)测斜面小车的平均速度,需要测量哪些量 怎样计算 思考、交流 从熟悉的实例入手,引出物理问题,体现从生活到物理的课程理念,激起学生学习的兴趣。
【探究新知】 经过大家的讨论,我们来归纳总结一下,为了能够测量小车运动的平均速度,我们需要明确的几个问题: 1.设计实验的原理是什么 2.实验中需要哪些测量工具 3.实验中需要测量哪些物理量,怎么测量 (演示秒表的使用和读数方法。) 4.如何得到小车通过下半段路程的平均速度 5.这三种方法,你选择哪种,为什么 好,那么小组自由选择方法②或者方法③中的任意一种测量方法进行实验,选择方法②的小组可多次测量下半程的时间,并比较,看看是不是存在很大的误差,开始实验并填写实验数据记录表: 物理量全程上半程下半程路程s/m时间t/s平均速度 v/(m·s-1)
教师指导学生进行实验,并收集各组数据,通过多媒体进行展示。 提问:选择方法②的同学,测出下半程的平均速度了吗 现在我们来分析各组数据,有什么发现 提问:为什么各组用的装置相同,测得上半段路程的速度各不相同呢 课堂小结(略) 课堂练习(略) 布置作业(略) 思考并回答: 1.实验原理为v=。 2.所需要的两种测量工具是刻度尺和秒表。 3.需要测量的物理量有路程s和时间t。 测量方法: 测量路程时,小车的前端对齐起始线,将小车由静止释放。 测量时间时,注意计时开始与小车释放应是同时的,由同一个人完成,小车与金属片发生碰撞时要马上停止计时。 4.学生展示测量方法: 方法①:从中点释放小车,测出下半段的路程s和对应的时间t,并由v=计算; 方法②:从起始线释放,测出下半段的路程s,并从中点开始计时,测出通过下半段的时间t,最后由v=计算; 方法③:测出下半段的路程s,小车通过全程和上半段路程的时间t和t1,平均速度v=。 5.学生选择方法②:因为方法①测量的平均速度其实还是上半程的平均速度。方法③操作复杂。因此选择方法②。 学生选择方法③,因为方法①测量的平均速度其实还是上半程的平均速度。方法②中下半程的时间很短,测量误差可能会较大,所以选择方法③。 分组实验,收集证据。 方法②组学生:没有,来不及记录时间,小车已经撞击金属片。所以,我们改用了方法③。 小车下滑过程中,速度越来越大,且v下>v全>v上。 交流讨论后, 生:时间测量存在误差等。
教学设计②　　(详见电子资源)
　温馨提示:为满足广大一线教师的不同教学需求,特新增“典案二　教学设计②”,
　内含多种授课方式不同的教学设计案例,word排版,可编辑加工,方便使用。
　内容详见电子资源。
导学设计　　
学点:平均速度的测量
问题1:利用图1-4-4中的器材测量小车沿斜面由顶端运动到底端的平均速度,一般需要测定它的　路程　和　时间　,然后利用公式　v=　计算出小车的速度,这是一种　间接　(选填“直接”或“间接”)的测量方法。
图1-4-4
问题2:请结合教材P27、P28实验内容,完成下列问题:
(1)实验原理:　v=　。
(2)实验器材:　秒表　、　刻度尺　、斜面、小车、金属片。
(3)实验装置:如图1-4-5所示。
图1-4-5
(4)实验步骤参考教材P28的步骤。
(5)实验注意事项:①测量小车通过的路程时,必须从开始计时的车头量到计时结束的车头;②必须在小车下滑的同时开始计时。
(6)数据记录:
路程 运动时间 平均速度
s1=　　　　 t1=　　　　 v1=　　　　
s2=　　　　 t2=　　　　 v2=　　　　
(7)评估:改变斜面的坡度,小车沿斜面由顶端运动到底端的平均速度是否发生变化 如何变化
答:　斜面坡度增大时,小车运动时间变短,平均速度增大;斜面坡度减小时,小车运动时间变长,平均速度减小　。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)