第4节 速度的测量
【2022年版课标要求】
会测量物体运动的速度。
【教学重难点】
重点:设计实验、正确测量实验数据,计算小车的平均速度。
难点:引导学生设计实验,明确实验注意事项,组织学生有序地进行实验。
【教法与学法】
教法:用实验法教学,观察实验仪器,看各部分在实验中的作用,并分析实验过程中需要测量的物理量和如何测量该物理量,实验表格中的数据对应着哪步的测量结果。
学法:自主探究设计实验,小组分工合作,讨论交流实验过程中出现的问题以及对实验的改进设想。
【课前准备】
斜面、木块、小车、刻度尺、停表、金属片
【教学过程】
一、新课导入:
前面我们学均速度的计算方法,让学生回答平均速度的计算公式,根据计算公式,我们知道:只要知道了物体运动的路程和时间,我们就可以计算出物体运动的平均速度。今天,我们就通过实验,亲自动手,学习测量小车运动的平均速度。引入新课——《测量平均速度》。
二、新知学习
(一)实验前的准备
教师安排学生自主学习课本23页,了解实验的目的、原理、实验器材、各个器材的作用和用法及实验过程。利用课件展示相关的问题,在学生自主学习后,回答实验的相关内容:
1.实验目的。
2.实验原理。
3.实验器材。
学生解决了问题之后,教师强调测量平均速度的方法:间接测量法;接着展示与实验相关的问题:如器材作用、使用方法、实验注意事项等。
1.刻度尺的作用及使用方法。
2.停表的作用及使用方法。
3.金属片的作用。
4.斜面的坡度有什么要求 为什么
学生讨论、回答问题,教师概括总结,学生梳理要点,记忆。
要点:金属片的作用——阻挡小车,便于准确测量时间。
斜面的坡度要求——尽量小一些。
教师讲解并演示停表的使用方法:使用停表前应观察停表的分度值、量程和零刻线。使用停表的方法:第一次按动——启动,长短指针开始转动;第二次按动——暂停,长短指针暂时停止转动;第三次按动——回零,长短指针迅速回到零点。让学生练习使用停表。
(二)学生实验:测量小车在斜面上运动的平均速度
1.教师演示说明实验器材的组装:(附:组装情景图)
(1)斜面的放置(坡度既不能太陡,也不能太小,要根据小车运动的情况反复调节)。
将斜面调整好坡度,坡度不能太陡,这样会使小车下滑的时间太短;也不能太小,由于摩擦,小车可能无法自行下滑。
(2)小车的放置(做好标记)。
要调整好小车的运动方向,不要使它从斜面中途滑下。
(3)路程的设置(做好标记)。
教师演示后,指导学生如何顺利地进行实验:1.小组内人员的分工要明确,一个操作小车,一个操作停表,一个记录数据,并协调好;2.将小车放于斜面顶端,将金属片置于斜面底端,并开始数数:“5、4、3、2、1、0”;读到“0”时操作小车的同学释放小车,负责计时的学生迅速启动停表计时,当听到小车撞击金属片的声音时,学生立即按下停表,并报出数值;3.应让学生先练习几次,熟练以后会使测量的结果更准确些。
2.学生实验:
教师要求学生按照下列步骤进行:
(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填入表格中。
(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)将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s2。
(4)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。
(5)根据测得的s1、t1,利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度v1。
(6)算出小车通过上半段路程的平均速度v2。
(表格示例:)
路程 运动时间 平均速度
s1 t1 v1
s2 t2 v2
s3=s1-s2 t3=t1-t2 v3
教师巡视,随时发现学生出现的问题,给予辅导,纠正错误操作。
数据展示:实验完毕后,将几组学生填好的实验表格用投影展示出来,对比每组的实验数据,教师提出问题:通过实验求得的不同路程的平均速度是否相等
学生讨论后教师总结: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。严格地讲离开某段路程或某段时间,平均速度是没有意义的。
学生思考:
(1)你的数据和其他同学相同吗 为什么
(2)如何得出小车在整段路程的后半段的平均速度
(3)为什么说到物体的平均速度时,必须要指明是物体在哪一段时间内或哪一段路程中的平均速度
根据学生回答,教师说明:
(1)斜面的坡度、选取路程等不同,平均速度不相同。
(2)可以根据下面的公式进行计算。
v3=
(3)因为不同时间或不同路段的平均速度一般不同。
拓展延伸:在实验中,我们能不能把小车放置在中点处,测量小车运动的路程和时间,计算小车后半程的平均速度
学生思考、讨论后说明。
【课堂小结】
教师:通过今天的学习你学到了什么,有什么成功的经验和收获
学生总结:
1.测量平均速度的实验原理、器材及注意事项。
2.实验中,金属片的作用。
3.通过实验探究加深了对平均速度的理解。
【板书设计】
第4节 测量平均速度
一、原理:v=
二、器材:
刻度尺、秒表、金属片、小车、斜面 坡度要求:较小
↓
阻挡小车、准确计时
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