四、平均速度的测量
一、教学目标:
1.知识与技能:
(1)知道测量平均速度的常规方法。
(2)能够利用手机慢速摄像功能测量小球自由下落的平均速度。
2.过程与方法:
(1)通过测量小球自由下落的平均速度,加深对平均速度的理解。
(2)通过对手机慢速摄像功能的使用,了解并运用新的科技知识。
3.情感、态度、价值观:
(1)能保持对常见现象的好奇,有“从生活走向物理,从物理走向社会”的意识。
4.教学重点:平均速度的测量。
5.教学难点:建立“从生活走向物理,从物理走向社会”的意识。
二、教学思路:
知识回顾:从计算平均速度的公式,引出平均速度的测量。
提出问题:怎样测量小球自由下落1m的平均速度?
现象展示:展示小球自由下落的频闪照片,分析小球自由下落时是否在做匀速直线运动。
思路聚焦:利用手机的慢速摄像功能可以测量小球自由下落的平均速度。
操作方法:同学讲解视频的拍摄与截取。
进行实验:用手机辅助实验,正确记录数据。
得出结论:小球的平均速度为……
小结:科技源于生活,更应服务于生活。
作业:伴你学——平均速度的测量。
三、具体教学过程:
教学引入:通过回顾上一节所讲的求解平均速度的公式,引出测量平均速度需要的实验器材——刻度尺和秒表。
接下来,请一名同学在教室内以正常的速度行走10米,其他同学则利用秒表完成测量同学正常行走的平均速度的实验。
(一)实验:测量同学正常行走的平均速度
1.实验目的:测量同学正常行走的平均速度。
2.实验器材:秒表、刻度尺。
3.实验数据及结果:
s(m)
t(s)
(m/s)
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提出问题:有的同学发现教材中有一幅物体自由下落的频闪照片,于是提出了问题——怎样测量小球自由下落1米内的平均速度呢?
测量尝试:请学生利用秒表实际测量小球自由下落1米的时间,学生发现几乎不能测出有效数据。
思路启发:由电视播放的手机慢速摄影广告启发学生的灵感——利用手机软件的慢速摄影功能可以辅助测量小球自由下落的平均速度。
技术支持:由软件操作水平较高的同学介绍手机慢速摄影软件的使用。
接下来,教师说明实验注意事项:1.站在椅子上的同学注意安全。2.视频录制完毕后立刻回到座位处理数据。3.计算结果保留两位小数。4.得出数据后,思考实验结果能够说明的问题。然后,请同学利用手机软件辅助完成测量小球自由下落的平均速度的实验。
(二)实验:测量小球自由下落的平均速度
1.实验目的:测量小球从A点自由下落后各阶段的平均速度。
A
B
C
1m
1m
2.实验器材: 、 、
3.实验数据及结果:
s(m)
t(s)
(m/s)
AB段
BC段
AC段
①小球自由下落在AB段内的平均速度。
计算过程:
②小球自由下落在BC段内的平均速度。
计算过程:
③小球自由下落在AC段内的平均速度。
计算过程:
学生分析:1.书写过程需要注意用脚码区分不同的运动阶段。2.对比小球在AB段和BC段内的平均速度大小,可以发现小球自由下落时在做加速运动。3.比较小球在AB段、BC段内的速度的算术平均值与AC段内的平均速度,可以发现速度的算术平均值与平均速度并不是同一概念。
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交流讨论:大家还知道生活中有哪些测量速度的方法呢?交流车速表、雷达测速、红外测速……
(三)科普阅读:区间测速
公平合理的区间限速
我们开车行驶在公路上的时候,常会看到路旁竖立着一块“区间测速”的标牌。你知道这是什么意思吗?
其实,我们生活中更常见的是电子眼测速,它是公路上监测汽车是否超速的重要工具,但仍有一部分“驾驶高手”,每当经过测速电子眼的时候,他们会立即减速,一旦过了监控区域,就继续超速行驶,从而躲过了电子眼的监控。这样的电子眼测速测出的是汽车行驶的瞬时速度。
相对于电子眼的定点测速,区间测速无疑会具有更大的威慑力。所谓区间测速,是指在一段路程(一般为10~15 km)的两端安装抓拍系统,车辆通过两端时,车牌号、通过时间、车型等数据会被两端的计算机记录,然后发送至后台,再利用速度公式,算出车辆在该区间内的平均车速。若超过限定速度,将把两端的图片保存,作为车辆超速的依据,车主将会受到惩罚。
1.区间测速测的是 速度(选填:“瞬时”或“平均”),电子眼测速测的是 速度(选填:“瞬时”或“平均”)。
2.某条公路最高限速为120 km/h,交管部门在这条公路的一段10 km的区间两端安装了用于区间测速的抓拍系统,抓拍系统连接的计算机记录了某小汽车经过的时间为6 min,请你通过计算说明该车主是否超速?
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课堂小结:本节课我们完成了1.测量同学正常行走的平均速度。2.利用手机软件测量小球自由下落的平均速度。3.交流各种测量平均速度的方法。希望大家通过本课的学习体会到伴随着科技的发展测量工具在发展,测量的方法在进步,测量的精度在提高,我们很有必要在学习当下知识的同时关注科技的发展情况。