八年级上册初中物理1.4速度的测量知识回顾
1、实验原理:v=,测量路程用刻度尺,测量时间用停表。
2、实验步骤:以测小车沿斜面下滑速度为例,用刻度尺测斜面某段长度s,用停表测小车通过这段路程的时间t,再用公式算速度。要注意使斜面坡度小些,让小车运动慢些,方便测时间。
3、数据分析:多次测量不同路段的速度,看小车运动快慢变化,理解变速运动。比如小车下滑时,上段路程速度小,下段路程速度大。
1.4速度的测量巩固训练
一、单项选择题
1、测量速度的核心原理是依据下列哪个公式( )
A.s=vt B.v= C.t= D.v=
2、用刻度尺测量斜面长度时,下列操作正确的是( )
A.刻度尺倾斜放置 B.刻度线远离被测斜面
C.视线与尺面垂直 D.不估读直接读数
3、停表的小表盘指针在0和1之间,且未超过半格,大表盘指针指在25.3s处,此时停表的总时间是( )
A.25.3s B.55.3s C.1min25.3s D.0.5min25.3s
4、测量小车在斜面的平均速度时,斜面倾角不宜过大,主要原因是( )
A.防止小车损坏 B.避免小车速度过快,难以记录时间
C.方便搭建斜面 D.减少斜面长度
5、某同学测量自己从教室前门走到后门的速度,下列工具中不需要的是( )
A.卷尺 B.停表 C.刻度尺 D.天平
6、计算小车下半段路程的平均速度时,时间应采用( )
A.直接测量下半段的时间 B.全程时间减去上半段时间
C.上半段时间的一半 D.全程时间的一半
7、用分度值为1mm的刻度尺测量物体长度,读数正确的是( )
A.9.8cm B.9.80cm C.9.800cm D.98cm
8、下列哪种情况会导致测量的平均速度偏小( )
A.路程测量偏小,时间测量偏大 B.路程测量偏大,时间测量偏小 C.路程和时间都测量偏小 D.路程和时间都测量偏大
9、生活中用于测量车辆速度的工具是( )
A.刻度尺 B.停表 C.雷达测速仪 D.天平
10、测量小车平均速度的实验中,多次测量的目的是( )
A.减小误差 B.寻找普遍规律 C.使数据更美观 D.方便计算
11、某小车在斜面上运动,全程路程100cm,全程时间5s,上半段路程时间3s,则下半段路程的平均速度是( )
A.20cm/s B.16.7cm/s C.50cm/s D.25cm/s
12、使用停表计时时,启动停表的最佳时机是( )
A.小车开始运动前 B.小车开始运动瞬间 C.小车运动一段距离后 D.任意时机
13、下列关于平均速度的说法正确的是( )
A.平均速度能反映物体某一时刻的运动快慢
B.平均速度等于物体各段速度的平均值
C.平均速度反映物体在某段路程内的平均运动快慢
D.匀速直线运动中,平均速度不等于瞬时速度
14、测量斜面长度时,若刻度尺的零刻度线磨损,正确的做法是( )
A.更换新刻度尺 B.用其他刻度线作为起点,读数后减去起点刻度 C.直接从磨损处开始读数 D.忽略零刻度线,随意读数
15、某实验小组测量小车平均速度,数据记录如下:s1=90cm,t1=4.5s,s3=45cm,t3=3s,则v2为( )
A.30cm/s B.20cm/s C.15cm/s D.45cm/s
二、填空题
16、测量速度的原理是______(用公式表示)。
17、测量路程常用的工具是______,测量时间常用的工具是______。
18、用刻度尺测量物体长度时,要估读到______的下一位。
19、停表读数时,先读______表盘的示数,再读______表盘的示数,两者相加即为总时间。
20、测量小车在斜面的平均速度时,斜面的中点标记为M,全程路程为s1,上半段路程为s3,则下半段路程s2=______。
21、某同学用停表测量时间,小表盘读1min,大表盘读30.5s,则总时间为______s。
22、为减小实验误差,测量小车平均速度时应______测量多次,求平均值。
23、小车沿斜面下滑时,做______运动(选填“加速”“减速”或“匀速”),原因是下半段平均速度______上半段平均速度(选填“大于”“小于”或“等于”)。
24、生活中,除雷达测速仪外,还有______(举一例)也是测量速度的工具。
25、用刻度尺测量某物体长度为98.5mm,其中准确值是______mm,估读值是______mm。
三、判断题
26、测量速度时,只需测量路程或时间其中一个物理量即可。 ( )
27、用刻度尺测量物体长度时,视线可以不与尺面垂直。 ( )
28、停表使用前不需要复位,直接开始测量即可。 ( )
29、测量小车下半段路程的平均速度时,直接测量下半段时间更准确。 ( )
30、多次测量求平均值可以减小实验误差。 ( )
31、平均速度能精确反映物体在每个时刻的运动快慢。 ( )
32、雷达测速仪是利用电磁波反射原理测量速度的。 ( )
33、刻度尺的分度值越小,测量结果越精确。 ( )
34、小车在斜面上运动时,全程的平均速度等于上半段和下半段平均速度的平均值。 ( )
35、测量工具的选择只需考虑量程,无需考虑分度值。 ( )
四、实验题
36、污水净化处理工艺中,气浮技术是利用气泡吸附悬浮污染物的原理,实现对污水的固液分离。小亮查阅资料得知,气泡在污水中上升速度会影响净化效率。他设计了测量气泡在水中运动速度的实验。
(1)实验思路:用刻度尺测量气泡运动的路程,用 测量气泡运动的时间,依据公式 可算出气泡运动的速度。
实验过程:在一根透明的玻璃管内注满水,两端用橡胶塞密封,竖直放置;用注射器从玻璃管底部注射一个小气泡,当气泡运动到A点开始计时,并用记号笔做标记;每隔2s标记气泡到达的位置,获得实验记录如图所示。
(2)气泡从A点运动到B点的平均速度为 cm/s。
(3)分析实验数据可知:气泡在水中沿直线从A点到B点做 运动,你判断的理由是 。
实验次数 1 2 3 4 5
路程s/cm 20 40 60 80 100
时间t/s 2、0 2、8 3、5 4、0
37、用图甲所示装置测量“小车运动的平均速度”,每次实验小车都从斜面顶端自由释放,金属片可置于斜面的任意位置,用刻度尺测量路程,停表测量时间,图乙是第5次记录的时间。下表是实验中收集的数据。
(1)表格空白处的时间为 s;
(2)根据上表数据,可判断小车在斜面下滑的过程中做 直线运动;
(3)利用表格中数据,计算小车在第5次实验的平均速度为 m/s(保留两位小数)。
38、如图甲是“测量小车平均速度”的实验、 该实验的原理是 。斜面设置较小的坡度, 是为了在实验中便于测量 ;小组利用位置传感器记录小车的运动情况,屏幕图像如图乙所示,横轴为时间,纵轴为路程, 通过图像可以看出小车在斜面上下滑时是 (选填“匀速”或“加速”)运动的。
39、小明测量一款如图甲所示的玩具机器狗的平均速度,步骤如下:
(1)机器狗通过的距离AB为15块相同规格的正方形地砖(忽略砖缝间的距离),小明用刻度尺测出一块地砖的边长如图乙所示,为 cm。
(2)机器狗从A点出发时,如图丙所示,应在机器狗 (选填“前”或“后”)脚到达B点时停止计时。计时结果如图丁所示,为 s。
(3)可计算出机器狗的平均速度v= m/s。(结果保留三位小数)
1.4速度的测量巩固训练答案及解析
一、单项选择题
1.答案:B
解析:速度测量的核心是通过测量路程(s)和时间(t),代入公式v= 计算速度;A是路程计算公式,C是时间计算公式,D公式逻辑错误,故选B。
2.答案:C
解析:刻度尺正确使用需满足“放正、刻度线紧贴被测物体、视线与尺面垂直、估读到分度值下一位”;A倾斜会导致读数偏大,B刻度线远离会产生测量误差,D不估读不符合精度要求,故选C。
3.答案:A
解析:停表小表盘指针在0-1之间且未超半格,说明分钟数为0,大表盘直接读25.3s,总时间即25.3s;B、D误判小表盘半格,C多算1min,故选A。
4.答案:B
解析:斜面倾角过大时,小车下滑速度过快,人眼反应时间内小车已运动较远,导致时间记录误差大;A、C、D并非主要原因,故选B。
5.答案:D
解析:测量速度需测量路程(用卷尺或刻度尺)和时间(用停表);天平用于测量物体质量,与速度测量无关,故选D。
6.答案:B
解析:直接测量下半段时间需在小车到达中点时精准启动停表,人眼反应延迟会导致误差大;全程时间和上半段时间可一次测量获取,用“全程时间-上半段时间”计算下半段时间更准确,C、D逻辑错误,故选B。
7.答案:B
解析:分度值为1mm(即0.1cm),读数需估读到分度值下一位,即小数点后两位;A是小数点后一位(对应分度值1cm),C是小数点后三位(对应分度值0.1mm),D无小数(对应分度值10cm),故选B。
8.答案:A
解析:由v=可知,当路程(s)测量偏小、时间(t)测量偏大时,分子变小、分母变大,结果v偏小;B会导致v偏大,C、D需根据偏差幅度判断,不一定偏小,故选A。
9.答案:C
解析:A用于测量长度,B用于测量时间,D用于测量质量;雷达测速仪通过电磁波反射原理测量车辆速度,是生活中常用的车辆测速工具,故选C。
10.答案:A
解析:测量小车平均速度时,多次测量同一路段速度并求平均值,可减小偶然误差(如计时延迟、估读偏差);B是探究规律类实验的目的,C、D无科学依据,故选A。
11.答案:D
解析:下半段路程s2=100cm÷2=50cm,下半段时间t2=5s-3s=2s,平均速度v2= = = 25cm/s,故选D。
12.答案:B
解析:启动停表需与小车开始运动瞬间同步,可避免“提前计时”(A)或“延迟计时”(C)导致的时间误差,D不符合实验规范,故选B。
13.答案:C
解析:A是瞬时速度的物理意义,B需用“总路程÷总时间”计算平均速度,并非各段速度的平均值,D匀速直线运动中平均速度等于瞬时速度,故选C。
14.答案:B
解析:刻度尺零刻度线磨损后,无需更换新尺(A),可选择任一清晰刻度线作为起点,最终长度=终点刻度-起点刻度;C、D会导致读数错误,故选B。
15.答案:A
解析:下半段路程s2=90cm-45cm=45cm,下半段时间t2=4.5s-3s=1.5s,平均速度v2= = =30cm/s,故选A。
二、填空题
16.答案:v=
解析:速度测量的核心逻辑是“通过测量路程和时间,代入公式计算速度”,故原理为v= 。
17.答案:刻度尺;停表
解析:实验室中测量短距离常用刻度尺,测量时间常用停表;生活中测量长距离可用卷尺,但核心测量工具仍为刻度尺和停表。
18.答案:分度值
解析:刻度尺的精度由分度值决定,为保证测量准确性,需估读到分度值的下一位(如分度值1mm,估读到0.1mm)。
19.答案:小;大
解析:停表小表盘测量分钟,大表盘测量秒;需先读小表盘确定分钟数,再根据小表盘是否过半格确定大表盘读数范围(0-30s或30-60s),最后将两者相加。
20.答案:s1-s3
解析:全程路程是斜面顶端到底端的距离(s1),上半段路程是顶端到中点的距离(s3),下半段路程为全程减去上半段,即s1-s3。
21.答案:90.5
解析:1min=60s,总时间=60s+30.5s=90.5s,需统一单位后相加。
22.答案:对同一路段
解析:多次测量需针对同一路段(如全程、上半段),确保测量对象一致,才能通过平均值减小偶然误差;若测量不同路段,数据无可比性。
23.答案:加速;大于
解析:小车沿斜面下滑时,重力分力大于阻力,速度逐渐变大,故下半段平均速度大于上半段,整体做加速运动。
24.答案:光电门(或ETC、体育比赛停表等)
解析:光电门通过遮挡光线的时间测量瞬时速度,ETC通过车辆通过的时间和距离测量速度,体育比赛停表结合路程可测量平均速度,均为生活中常见的测速工具。
25.答案:98;0.5
解析:98.5mm中,98mm是刻度尺能精确读出的部分(准确值),0.5mm是分度值(1mm)下一位的估计值(估读值)。
三、判断题
26.答案:×
解析:速度公式为v= ,需同时测量路程和时间才能计算速度,仅测量一个物理量无法求解,故错误。
27.答案:×
解析:视线不与尺面垂直会导致读数偏大或偏小(斜视误差),需视线与尺面垂直才能保证读数准确,故错误。
28.答案:×
解析:停表使用前需按复位键,使指针指零;若不复位,会将上次测量的时间叠加到本次数据中,导致结果错误,故错误。
29.答案:×
解析:直接测量下半段时间需在小车到达中点时精准启动停表,人眼反应延迟会导致误差大;用“全程时间-上半段时间”计算下半段时间更准确,故错误。
30.答案:√
解析:多次测量同一路段速度并求平均值,可抵消偶然误差(如计时延迟、估读偏差),使结果更接近真实值,故正确。
31.答案:×
解析:平均速度反映的是物体在某段路程内的平均运动快慢,无法精确反映物体在某一时刻的运动快慢(瞬时速度),故错误。
32.答案:√
解析:雷达测速仪通过发射电磁波,接收电磁波遇到车辆后的反射波,计算发射与接收的时间差,结合电磁波速度,可算出车辆速度,故正确。
33.答案:√
解析:刻度尺的分度值越小,能读出的最小刻度越小,测量结果的误差越小,精度越高,故正确。
34.答案:×
解析:全程平均速度需用“总路程÷总时间”计算,而非“(上半段速度+下半段速度)÷2”,两者计算逻辑不同,故错误。
35.答案:×
解析:选择测量工具需同时考虑量程(避免超过量程损坏工具)和分度值(满足测量精度需求),如测量教室长度用分度值1cm的卷尺,而非分度值1mm的刻度尺,故错误。
四、实验题
36、答案:
(1) 停表
(2) 5
(3) 匀速直线 见解析
解析:
(1)实验中,用刻度尺测量路程,用停表测量时间,根据v= 得到气泡运动的速度。
(2)由图可知,AB两点之间的距离是50.0cm,所用的时间为2s×5=10s
气泡从A点运动到B点的平均速度为v= = =5cm/s
(3)由图可知,气泡在水中沿直线从A点到B点运动时,气泡在相同时间内通过的路程相等,气泡做匀速直线运动。
37、答案:
(1)4.4
(2)变速
(3)0.23
解析:
(1)由图乙可知分针在0和1之间,且没有过半格;大盘分度值为0.1s,秒针指在4.4s处,所以表格空白处的时间为4.4s。
(2)分析表格数据可知小车从斜面下滑后,第一个20m所用的时间为2.0s,第二个20m所用的时间为0.8s,第三个20m所用的时间为0.7s,第四个20m所用的时间为0.5s,第五个20m所用的时间为0.4s,则可以得出通过相同的路程,所用的时间越来越短,即小车运动速度越来越快,所以小车在斜面下滑的过程中做变速直线运动。
(3)小车在第5次实验的平均速度为v= = ≈22.73cm/s≈0.23m/s。
38、答案: v= 时间 加速
详细:
[1]该实验是测量小车运动的平均速度,需测量小车的运动路程以及所用的时间,根据v= 可求出小车的运动速度,所以,本实验的原理是v= 。
[2]斜面的倾角越大,小车在斜面上滑下的速度越快,在斜面上运动的时间越短,不便于测量时间,因此为了便于测量时间,应使它保持较小的坡度,使小车运动慢些。
[3]由图乙可知,小车运动的路程-时间图像不是一条直线,倾斜程度越来越大,因此小车在斜面上下滑时是做加速运动。
39、答案:
(1) 50.00
(2) 前 99.8
(3) 0.075
解析:
(1)从乙图可知,刻度尺的分度值为0.1cm,所以每块地砖的长度L=50.00cm。
(2)[1]计时时从A点位起点到B点结束,开始前脚和A点对齐,故到达B点时仍然以前脚为标准。
[2]停表小盘的分度值为0.5min,指针在1min和2min之间,偏向于2min;大盘的分度值是0.1s,大盘指针指在39.8s处,因此停表读数为t=lmin39.8s=99.8s
(3)机器狗通过的路程sAB=15L=15×50.00cm=750.00cm=7.5m
机器狗的平均速度v= = ≈0.075m/s(共28张PPT)
1.4 速度的测量
人教版初中物理八年级上册第一单元
情境导入
生活中的速度测量场景
你见过这些场景吗?在测量什么物理量?如何得到物体的运动速度?
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,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?
区间测速原理
测算平均速度一般需要测量路程(s)和时间(t)两个物理量。在公路一段固定距离的路段两端分别放置一个摄像头,当车辆经过这两个摄像头时,都会被拍照。系统根据这两张照片的拍摄时刻就能算出车辆通过这段距离的时间,从而算出车辆的平均速度。这就是区间测速的原理。
v=
新知探究:测量小车的速度
实验原理
v=
s表示路程
单位:m 、km
t表示时间
单位:s、h
v表示速度,单位:m/s、km/h
刻度尺
停表
测量路程s
测量出运动时间t
测量小车的平均速度
实验目的:
用刻度尺和秒表来测量小车的平均速度。
实验器材:
让小车停止运动,便于测量时间
测量小车的平均速度
实验准备:
太高
太低
太低:
斜面的坡度很缓,不宜于小车下滑。
太高:
斜面坡度太大,小车下滑的速度很快,运动时间很短,不便于测量。
测量小车的平均速度
实验装置:
注意:调整斜面呈较小的坡度,使小车从顶端静止释放,使小车速度不会太快。
目的:便于测量小车运动时间。
实验的其他注意事项
1、小车运动距离为车头到车头的距离。
2、小车从斜面顶端(同一位置静止)释放。(控制变量法)
3、使用刻度尺时要记得估读到分度值下一位。
4、计算速度时注意单位的换算。
实验具体步骤
1、使斜面保持一定的坡度,把小车放在斜面顶端,挡板放在斜面的底端,测出小车将通过的路程s1
2、测量出小车从斜面顶端滑下到撞击挡板的时间t1
3、根据测得的S1和t1算出小车通过斜面全程的平均速度v1。
4、将挡板移至S1的中点,测出小车从斜面顶点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。
5、记录表格
实验过程
s1和t1
s2和t2
上半段
s3和t3
下半段
演示实验
思考问题
某同学想测出小车在下半段路程的平均速度,提出可以把小车从斜面的中部开始释放,进行测量。想一想:这样测得的平均速度与上面的实验中小车在下半段路程的平均速度是否相等?说明原因。
不相等。小车在斜面上会加速,原实验中测下半段速度时,小车从顶端滑到中点已有初始速度,同学提议从中间释放时小车初始速度为0;因两段运动的初速度不同,根据平均速度计算公式,最终测得的下半段平均速度不相等。
拓展实验
物体运动的情况还可以通过另外一种办法即时测量、显现出来。传感器利用超声波可以测出在不同时刻小车与它的距离,然后计算机再根据时间就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。
科学世界
超声波测距的应用
汽车限速测量
倒车雷达
超声波测量距离
超声波测量鱼群位置
蝙蝠自动定位原理
智能机器人
课堂小结
本课的主要内容
测
量
平
均
速
度
了解科学探究的环节
测量平均速度的方法
了解实验的注意要点及结论
体验测量小车沿斜面运动的
平均速度测量的全过程
课堂练习
课堂练习题一
1、要测量某同学从滑梯顶端滑到底端的平均速度,需要测量哪些物理量?用什么测量工具?
答:需要测量的物理量:下滑的路程s,下滑的时间;
该测量中用到的测量工具:卷尺和停表。
课堂练习题二
2、一个物体沿平直路运动,由静止起在10s内加速到20m/s,共运动了80m,该物体在10s内平均速度是( )
A.20m/s B.10m/s
C.8m/s D.都不对
C
课堂练习题三
3、一个物体从静止开始沿一条直线通过一段路程,运动得越来越快,在通过这段路程的最后3m时,用了2s,则该物体在整段路程中的平均速度可能是( )
A.1.5m/s B.2m/s C.1m/s D.2.5m/s
4、某汽车沿直线运动时,前半段路程用20m/s速度行驶,后半段路程用30m/s速度行驶,在整个路程中,汽车的平均速度为_______m/s
C
24
课堂练习题四
4、如图丙所示,让小球从配有刻度尺的斜面的A点由静止开始运动,用电子表(数字表示“秒”)测量并记录小球运动到B、C两点的时间。由图可知,小球由B点运动到C点,通过的距离为_________cm,所用的时间为__________s,计算出小球在BC段运动的平均速度为___________m/s。
75.0
1
0.75
课堂练习题五
5、小明用如图所示装置测量小车运动的平均速度。
(1)测得小车从A点滑到B点的时间为1.6s,则小车通过AB段的平均速度为_________m/s;
(2)实验中,小明发现小车从斜面滑下的时间很短,造成测量时间不精确。为了延长小车在斜面上运动的时间,可以适当______________(选填“增大”或“减小”)斜面的坡度。
0.25
减小
课堂练习题六
6、在“测量平均速度”实验时,想测量从斜面上滑下的物体在不同阶段时的平均速度,设计了如图所示的实验装置。让小车从带有刻度的斜面顶端由静止滑下,图中的圆圈是小车到达A、B、C三个位置时电子表的显示时间,则:
(1)为了方便计时,应使斜面的坡度较________;
(2)实验中,小车在AB段运动的平均速度是________m/s,在AC段运动的平均速度是_________m/s;
(3)实验前必须熟练使用电子停表。如果小车还没到达C点就停止计时,则会使所测量的速度偏______。
小
0.02
0.03
大
感谢观看!课题 1.4速度的测量 课型 新授课 课时安排 1 课时
教材简析 本节内容选自人教版八年级物理第一单元《机械运动》的第四节,是在学生学习了速度概念及公式(v=)后的实践应用环节。教材先通过生活场景(如测量同学跑步速度)引出问题,引导学生思考测量速度需测量的物理量(路程s和时间t),再介绍常用测量工具(刻度尺、停表)的使用方法,最后通过分组实验让学生亲自动手测量物体运动速度,并对实验数据进行处理和分析。 本节内容是对速度概念的深化,也是培养学生实验操作能力、数据处理能力和科学探究能力的重要载体,同时为后续学习更复杂的运动知识(如平均速度、变速直线运动)奠定基础,具有承上启下的重要作用。
学情分析 1、从知识基础来看,学生已学习了长度、时间的测量方法以及速度的概念和计算公式,对“速度与路程、时间的关系”有初步认知,这为开展速度测量实验提供了理论基础。 2、从能力层面来讲,八年级学生具备一定的动手操作能力,但对停表、刻度尺等工具的规范使用仍需加强,尤其是停表的启动、停止时机控制和读数,容易出现误差;同时,学生在实验数据的记录、处理(如求平均值减小误差)以及实验误差分析方面的能力还较为薄弱。 3、从心理特点来看,八年级学生好奇心强,对实验探究活动充满兴趣,乐于动手操作,但在实验过程中可能存在急于求成、不注重实验规范和细节的问题,需要教师及时引导和纠正。
教学目标 科学观念 1、明确测量速度需要测量路程和时间两个物理量,理解速度测量的原理(v=) 2、知道刻度尺、停表的基本使用方法,能准确读取测量数据。 3、能根据实验数据计算出物体运动的速度,理解平均速度的实际意义。
科学思维 1、通过分析“如何测量速度”的问题,培养逻辑推理能力,学会将复杂问题分解为简单的物理量测量问题(先测路程、再测时间,最后用公式计算速度)。 2、通过对实验数据的处理和误差分析,培养数据分析能力和批判性思维,能判断实验数据的合理性,找出误差产生的原因。
探究实践 1、能根据实验目的,设计简单的速度测量实验方案(如测量同学步行速度、小车在斜面上的运动速度)。 2、能规范使用刻度尺和停表进行测量,准确记录实验数据,完成实验操作。 3、能独立或合作完成实验报告,包括实验目的、原理、器材、步骤、数据记录与处理、实验结论等内容。
态度责任 1、通过参与实验探究活动,激发对物理实验的兴趣,培养严谨认真的科学态度和实事求是的精神,不篡改实验数据。 2、在小组合作实验中,学会与他人分工协作、交流沟通,培养团队合作意识。 3、认识到速度测量在生活中的广泛应用(如交通测速、体育比赛计时等),体会物理知识与实际生活的密切联系,增强应用物理知识解决实际问题的意识。
教学重点 ①速度测量的原理(v=)及实验方案设计。 ②刻度尺、停表的规范使用和读数。 ③实验数据的记录、处理及速度计算。
教学难点 ①停表的规范操作(启动、停止时机的准确控制)和读数。 ②实验误差的分析与减小方法(如多次测量求平均值、规范操作工具等)。 ③平均速度在实际测量中的理解和应用。
教学准备 多媒体课件(包含速度测量的生活场景、刻度尺和停表的使用视频、实验步骤演示图等)。 实验器材:刻度尺(量程1m或2m,分度值1mm)、停表(电子停表或机械停表)、斜面(带刻度)、小车、金属片(用于阻挡视线,控制小车启动)、粉笔(标记起点和终点)、实验报告单(提前打印,分发给各小组)。
教学方法 情境教学法;实验探究法;讨论法;讲授法;演示法
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、问题导入(5 分钟) 1、播放视频: ①交警使用测速仪测量汽车速度;②运动会百米赛跑中,裁判员使用发令枪和停表计时。 2、提出问题:“视频中交警和裁判员分别在测量什么物理量?他们是如何知道物体运动速度的?我们能不能自己动手测量一个物体的运动速度呢?” 3、引出课题:本节课我们就来学习“速度的测量”。 1、观看视频,思考并回答教师问题,认识到速度测量在生活中的重要性(如判断比赛胜负、保障交通安全等)。 2、结合已有知识(速度公式),尝试提出测量速度的初步想法(如先测路程和时间)。 通过生活场景激发学生的学习兴趣,让学生认识到速度测量的实际意义,同时自然引出本节课的学习内容,为后续教学铺垫。
二、知识讲解:速度测量的原理与工具(8分钟) 1、回顾速度公式:提问学生“速度的计算公式是什么?”(v=),引导学生推导:要测量速度v,就需要先测量路程s和时间t,明确速度测量的原理。 2、介绍测量工具: (1)测量路程:展示刻度尺,讲解其量程、分度值,演示正确使用方法(如刻度尺要放正、刻度线紧贴被测物体、读数时视线与尺面垂直、要估读到分度值的下一位)。(2)测量时间:展示停表,讲解其结构(中间小表盘为分钟,周围大表盘为秒),播放停表使用视频,演示操作步骤(按第一次启动、按第二次停止、按第三次复位),强调启动和停止时机的重要性。 3、提问学生:“如果要测量操场跑道的长度,用我们手中的刻度尺合适吗?为什么?”引导学生思考不同测量工具的适用范围(如测长距离可用卷尺)。 1、回顾速度公式,跟随教师推导速度测量原理,理解“测速度先测路程和时间”的逻辑。 2、观察刻度尺和停表的结构,认真学习使用方法,记录关键注意事项(如刻度尺估读、停表启动时机)。 3、思考教师提出的问题,回答“不合适,因为刻度尺量程太小”,理解测量工具需根据测量对象选择。 1、通过回顾旧知推导原理,让学生形成“理论指导实践”的思维; 2、详细讲解工具使用方法,为后续实验操作奠定基础; 3、结合实际问题思考工具选择,提升学生的实际应用能力。
三、实验探究:测量小车的平均速度(20分钟) 1、实验指导: (1)明确实验目的:测量小车在斜面上不同路段的平均速度。 (2)介绍实验器材:斜面、小车、金属片、刻度尺、停表,说明金属片的作用(确定小车运动的终点,便于记录时间)。 (3)讲解实验步骤: ①搭建斜面:将斜面一端垫高,调整坡度(不宜过陡,避免小车速度过快,难以记录时间;也不宜过缓,避免小车静止)。 ②测量路程:用刻度尺测量斜面顶端到金属片的距离(记为s1,即小车全程的路程),测量斜面中点到金属片的距离(记为s3,即小车下半段的路程),则上半段路程s3=s1 s2,记录数据到实验报告单。 ③测量时间:将小车放在斜面顶端,释放小车的同时按下停表,小车撞击金属片时停止停表,记录小车全程运动时间t1;再将小车放在斜面顶端,释放小车的同时按下停表,当小车运动到斜面中点时停止停表,记录上半段时间t2,则下半段时间t3 =t1 t2,记录数据。 ④计算速度:根据公式分别计算小车全程的平均速度v1;上半段的平均速度v2 、下半段的平均速度v3,记录结果。 (4)强调实验注意事项:释放小车时不要用力推,让小车自然下滑;测量路程时要从起点到终点的对应刻度;记录时间时要集中注意力,准确把握启动和停止时机;小组内分工合作(如1人放小车、1人操作停表、1人测量路程、1人记录数据)。 2、学生实验:教师巡视各小组实验情况,及时纠正学生的不规范操作(如刻度尺未放正、停表启动延迟等),解答学生的疑问。 3、数据交流:待各小组实验完成后,邀请2-3个小组展示实验数据和计算结果,提问其他小组:“你们小组的结果和他们一致吗?如果不一致,可能是什么原因?” 1、认真倾听实验指导,明确实验目的、器材、步骤和注意事项,小组内讨论分工(确定每个成员的任务)。 2、按照实验步骤进行操作:搭建斜面、测量路程、记录时间、计算速度,如实将数据填写在实验报告单上,遇到问题及时向教师请教。 3、观看其他小组的实验数据,对比自己小组的数据,思考数据差异的原因(如坡度不同、时间记录误差等),积极参与讨论。 1、通过详细的实验指导,帮助学生明确实验流程,减少操作失误; 2、让学生亲自动手实验,提升实践能力和合作意识; 3、通过数据交流和讨论,培养学生的误差分析能力和思维能力。
四、误差分析与拓展(7分钟) 1. 误差分析:提问学生“在实验中,我们测量的速度和真实值之间可能存在误差,你们认为误差主要来自哪些方面?”引导学生从路程测量(如刻度尺读数估读误差、斜面长度测量不准确)、时间记录(如停表启动和停止延迟)、实验操作(如斜面坡度不稳定、小车运动路线偏移)等方面分析误差原因。2、提出减小误差的方法:如多次测量求平均值、选择分度值更小的刻度尺、提高停表操作的熟练度、确保斜面坡度稳定等。 3、知识拓展:展示雷达测速仪、光电门等生活中其他测量速度的工具图片或视频,简要介绍其工作原理(如雷达测速仪通过发射和接收电磁波测量汽车速度),让学生了解速度测量技术的应用和发展。 1、结合实验过程,思考误差来源,积极发言,分享自己的想法(如“我觉得停表按慢了会导致时间测量偏大,速度偏小”)。 2、倾听教师讲解减小误差的方法,记录重点,思考如何将这些方法应用到后续实验中。 3、观看图片和视频,了解雷达测速仪、光电门等工具,感受物理知识在科技中的应用,拓宽视野。 1、通过误差分析,让学生形成严谨的科学态度,了解误差的客观性和减小误差的方法; 2、通过知识拓展,将课堂知识与生活、科技联系起来,增强学生对物理学科的兴趣和认同感。
五、课堂小结(3分钟) 1、引导学生回顾本节课的主要内容:速度测量的原理(v=)、测量工具(刻度尺、停表)的使用方法、“测量小车的平均速度”实验的操作与数据处理、误差分析与减小方法。 2、提问学生:“通过本节课的学习,你有哪些收获?还有什么疑问吗?”针对学生的疑问进行解答。 1、跟随教师一起回顾本节课知识,梳理知识框架,形成系统的认知。 2、分享自己的学习收获(如“我学会了用停表测时间”“我知道了如何减小实验误差”)。 3、提出自己的疑问(如 “为什么小车下半段的平均速度比上半段大?”),并认真倾听教师解答。 1、通过课堂小结,帮助学生梳理本节课的知识脉络,巩固所学内容; 2、鼓励学生提出疑问,及时解决学生的困惑,确保教学效果。
六、作业布置(2分钟) 1、完成实验报告单的剩余部分(如实验结论、误差分析、实验反思)。 2、课后实践:回家后,用卷尺和手表(或手机秒表)测量自己从家走到小区门口的平均速度,记录测量过程和结果,下节课分享。 1、记录作业内容,明确完成要求。 2、计划课后实践活动,思考如何进行测量(如先测家到小区门口的距离,再测行走时间)。 通过完成实验报告单,巩固实验知识和数据处理能力;课后实践作业让学生将课堂知识应用到生活中,提升实际操作能力;预习作业为下节课学习做好准备。
板书设计 1.4 速度的测量 一、测量原理 v= (测速度→测路程s和时间t) 二、测量工具 1、路程s:刻度尺(使用方法:放正、紧贴、视线垂直、估读) 2、时间t:停表(操作:启动→停止→复位) 三、实验探究:测量小车的平均速度 实验目的:测小车不同路段的平均速度 实验器材:斜面、小车、金属片、刻度尺、停表 实验步骤: (1)测量前准备搭建并校准斜面标记起点、中点、终点 (2)测全程(O→E):测路程(s1);测时间(t1);算速度(v1) (3)测上半段(O→M):测路程(s2)测时间(t2);算速度(v3) (4)算下半段(M→E):算路程(s3);算时间(t3);算速度(v3) (5)数据处理与结论:重复实验求平均值对比数据得出结论。 四、生活应用 雷达测速仪、光电门等
作业设计 1、完成“测量小车的平均速度”实验报告单,要求包含实验目的、器材、步骤、数据记录表格、计算过程、实验结论、误差分析和实验反思。 2、利用家中现有工具(如卷尺、手机秒表),测量自己的某项运动速度(如走路、跑步、骑自行车),记录测量对象、测量工具、测量过程(路程和时间的测量方法)。
教学反思 成功之处:本节课通过生活场景导入,有效激发了学生的学习兴趣;在知识讲解环节,注重从旧知推导新知,帮助学生理解速度测量原理;实验探究环节,给予学生充分的动手操作时间,小组合作分工明确,大部分学生能规范完成实验并准确处理数据;误差分析和知识拓展环节,拓宽了学生的思维和视野,让学生感受到物理与生活的联系。 不足之处:部分学生对停表的操作仍不够熟练,在实验中出现启动或停止延迟的情况,导致时间测量误差较大;少数小组在实验数据记录时不够规范,存在漏记或错记的问题;在误差分析环节,学生的思维不够活跃,对误差原因的分析不够全面,需要教师更多的引导。