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1、
第4節(jié) 測量平均速度
第5節(jié)
課題
測量平均速度
課型
新授課
教
學
目
標
知識與技能
讓學生學會用停表和刻度尺正確地測量時間、路程,并求出平均速度,加深對平均速度的理解.
過程與方法
1.使學生通過動手實驗逐步掌握使用物理儀器的基本技能.
2.使學生通過實驗學會用簡單方法估測時間、路程.
情感、態(tài)度與價值觀
1.通過實驗激發(fā)學生的興趣,培養(yǎng)學生認真仔細的態(tài)度和實事求是的精神.
2.通過實驗培養(yǎng)學生與其他同學合作的意識.
3.逐步培養(yǎng)學生寫簡單的實驗報告的能力.
教學重點
學會用刻度尺和停表測平均速度,加深對平均速度的理解.
教具準備
斜面、
2、小車、木塊、刻度尺、停表、金屬片、卷尺、小紅旗(或發(fā)令槍)、自行車等.
教學難點
準確測量小車運動的時間.
教學課時
1課時
課前預(yù)習
1.實驗?zāi)康模壕毩暿褂?刻度尺 和 停表 測算平均速度.
2.實驗原理: v=s/t (公式).
3.實驗器材:刻度尺、斜面、停表、金屬片、小木塊、小車.
4.實驗步驟:
(1)將斜面固定,確定起點位置.實驗中保持斜面較小的坡度,目的是使小車運動速度較慢,便于測量時間.
(2)測量全程的平均速度.
(3)測量上半段的平均速度.
鞏固復(fù)習
教師引導(dǎo)學生復(fù)習上一節(jié)內(nèi)容,并講解布置的作業(yè)(教師可針對性地挑選部分難題講解),加強
3、學生對知識的鞏固.
新課導(dǎo)入
教師播放視頻課件:我國體育健兒劉翔2012年6月3日在國際田聯(lián)鉆石聯(lián)賽尤金站110m跨欄比賽中以12秒87追平了世界紀錄.
師:在上述展現(xiàn)的情景中,你發(fā)現(xiàn)了幾個物理量?
生:路程、時間.
劉翔在110m跨欄比賽中的平均速度是多大呢?
學生動手計算:v=s/t=110m1/2.87s=8.55m/s
師:由此可見,要測量運動物體的平均速度,就必須測量物體運動的路程(長度)和運動的時間.我們這節(jié)課就探究平均速度的測量.
備課筆記
4、
進
行
新
課
平均速度的測量
教師引導(dǎo)學生閱讀教材P23“實驗”,然后思考以下問題:(多媒體展示)
思考題:(1)本次實驗的目的是什么?
(2)本次實驗的原理是什么?
(3)要完成本次實驗,需要測出哪些物理量?
(4)本次實驗需要哪些儀器去測這些物理量?
學生回答:(教師適時點評)
(1)實驗?zāi)康氖菍W會用刻度尺和停表(秒表)測平均速度.
(2)實驗原理是v=s/t.
(3)需要測量的物理量是小車通過的路程和通過這段路程所用的時間.
(4)需要用刻度尺去測路程,用停表去測時間.
教師用多媒體展示實驗步驟,并進行
5、實驗指導(dǎo).
實驗步驟和實驗指導(dǎo)(多媒體課件)
1.實驗步驟:
(1)把小車放在如圖所示的斜面頂端,金屬片放在斜面底端,用刻度尺測出小車將要通過的路程s1,把s1和后面測得的數(shù)據(jù)填入下表.
(2)用停表測得小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時間t1.
(3)根據(jù)測得的s1,t1,利用公式v=s/t算出小車通過斜面全程的平均速度v1.
(4)將金屬片移至斜面的中部,測出小車到金屬片的距離s2.
(5)測出小車從斜面頂端滑過斜面上半段路程s2所用的時間t2,算出小車通過上半段路程的平均速度v2.
2.實驗指導(dǎo):
(1)斜面的坡度要相對小一些,這樣小車在斜面的運動時間就會較長,
6、測量時間較長,最后結(jié)果的誤差就會減小.
(2)金屬片放在斜面的中間,測量出斜面的總長,則前半程、后半程和全程的距離都可以得到.
教師總結(jié):
(1)測量平均速度的實驗難點是計時結(jié)束要以聽到撞擊聲為準,即聽到聲音的同時記錄結(jié)束時刻.
(2)在計算平均速度時,要注意物理量的對應(yīng),而絕不能認為平均速度是速度的平均值.
教師引導(dǎo)學生分組探索:
(1)實驗1:測量物體運動的平均速度.(即教材P23“實驗”)
(2)實驗2:測量正常行走、競走和跑步的平均速度.
(3)實驗3:測量自行車的平均速度.
備課筆記
規(guī)律總結(jié):
(1)路程的測量
用刻度尺測量小車通過的路程時,要明
7、確斜面的長度并不是小車運動的全程,小車通過的路程必須從小車的頭量到頭或從尾量到尾.因此實驗時,可以先在斜面上劃兩條橫線確定小車、金屬片放置的位置,量出橫線間的距離,再做實驗.
(2)時間的測量
①時間的測量:實驗中放小車的同時又要測時間,所以實驗時應(yīng)兩人一組配合實驗,一人計時,另一人放小車,爭取做到小車開始下滑的同時開始計時,小車撞擊金屬片的時刻停止計時.
②時間與時刻的區(qū)別:時刻是指物體經(jīng)過某點時,計時器所指的示數(shù),它表示的是一個時間點.時間是指兩時刻之間相隔的長短,指的是一個時間段.
知識拓展:
頻閃攝影又稱連閃攝影,是借助于電子閃光燈的連續(xù)閃光在一個畫面上記錄動體的連續(xù)運動
8、過程.頻閃攝影是記錄同一物體在相等時間間隔內(nèi)的位置,而不是不同的物體在同一時刻的位置.
進
行
新
課
要求:實驗1在課堂上完成,實驗2和實驗3可以在課后完成,但要求在課堂上設(shè)計出實驗2、3的實驗方案和實驗數(shù)據(jù)表格.
學生在教師的指導(dǎo)下動手完成實驗1.
【例1】“頻閃攝影”是研究物體運動時常用的一種實驗方法.攝影在暗室中進行,把照相機固定在地面上,快門是常開的,但是由于沒有光照亮物體,底片并不感光.光源是一只閃光燈,它每隔0.02s閃亮一次,閃亮的時間很短,大約只有1/1000s.光源發(fā)光時,物體被照亮,底片就記錄下這時物體的位置.光源不斷閃亮,底片就記錄下物體相隔同樣時間的不同
9、位置.觀察圖中甲、乙兩小球的頻閃照片,由圖可以看出 (選填“甲”或“乙”)做勻速直線運動;請利用自己的刻度尺,粗略求出乙球從a到d的平均速度: .
解析:觀察圖中頻閃照片應(yīng)明確:①每張照片相鄰兩球之間運動的時間間隔相等;②間隔時間均為0.02s.圖甲中照片間隔距離相等,說明此物體速度一定,物體做勻速直線運動;圖乙中照片間隔距離依次增大,說明物體的速度是變化的,物體做變速直線運動,從a到d所用時間t=0.06s,距離由刻度尺量得s=3.8cm,則此過程中的平均速度v=s/t=3.8cm/0.06s=63cm/s=0.63m/s.
答案:甲0.63m/s
教師引
10、導(dǎo)學生閱讀教材P24“科學世界——超聲波測距”,并講解.
用超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射的同時開始計時,超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波后就立即停止計時.超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,根據(jù)計時器記錄的超聲波從發(fā)出到接收的時間t聲,就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離s,即:s= v聲t聲.
教
學
板
書
備課筆記
特別提醒:
“超聲波測距”中的t表示的是往返所用的總時間,求單程距離要除以2.
11、
課
堂
小
結(jié)
這節(jié)課我們共同探究學習了用刻度尺、秒表來測量平均速度的方法.還了解了超聲波測距的原理.實際生活中經(jīng)常需要測物體運動的平均速度,因此,掌握一些測平均速度的方法,是我們把學習到的物理知識與實際相聯(lián)系的具體表現(xiàn).在生活中測平均速度時,通常需要借助一些身邊已知長度的物體測路程,如公路兩旁的里程牌,平直公路旁電線桿間的距離等.課后請同學們交流一下還有哪些測量平均速度的方法.
教
材
習
題
解
答
【教材P25“動手動腦學物理”】
1.在測量平均速度的實驗中,應(yīng)該用 測量小車通過的路程s,用 測量小車運動的時間t,
12、通過公式 求出平均速度v.
解:刻度 尺停表 v=s/t
2.在用如圖所示的方法測量平均速度的實驗中,小車兩次運動的平均速度v1、v2不一樣,你認為可能的原因是什么?請簡要列出兩條可能的原因.
解:(1)小車所做運動為變速運動,且下滑過程中速度會越來越快,因此在兩次運動中,不同路程段的平均速度一般不同.(2)對s與t的測量存在誤差,即使小車做勻速運動,測出的平均速度也可能不同.(答案不唯一)
3.學校操場上跑道的長度是已知的.怎樣利用這條跑道和手表,測定自己正常步行時、競走時、長跑時的平均速度?
解:實驗步驟:在操場跑道的同一位置處,分別采取正常步行、競走和跑步
13、的方式通過已知長度的跑道,可請另一名同學用手表幫忙計時,記錄三次通過相同跑道的時間,然后利用公式v=s/t求出三次運動的平均速度.(可進行多次實驗,再求平均值以減小實驗誤差)
4.有一個量程為2m的卷尺,請你設(shè)計一個簡單的方法估測你家到學校的路程,寫出具體的步驟.
解:實驗步驟:①用卷尺測量自行車前輪直徑,算出輪子的周長C;
②在自行車前輪某處拴一紅布條作為記號,推著自行車從家走到學校,邊推邊數(shù)自行車前輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)n;③再利用公式s=nC求出從家到學校的路程.(答案不唯一)
難
題
解
答
【例3】(河南中考)在如圖所示的斜面上測量小車運動的平均速度.讓小車從斜面的A點由靜止開
14、始下滑,分別測出小車到達B點和C點的時間,即可測出不同階段的平均速度.
(1)圖中AB段的路程sAB= cm,如果測得時間tAB=1.6s,則AB段的平均速度vAB= m/s.
(2)在測量小車到達B點的時間時,如果小車過了B點才停止計時,測得AB段的平均速度vAB會偏 .
備課筆記
難
題
解
答
(3)為了測量小車運動過程中下半程的平均速度,某同學讓小車從B點由靜止釋放,
15、測出小車到達C點的時間,從而計算出小車運動過程中下半程的平均速度.他的做法正確嗎? ,理由是: .BC段的平均速度應(yīng) (填“大于”、“小于”或“等于”)AB段的平均速度.
解析:(1)從標尺上可直接讀出AB段的路程40cm,再由速度計算公式,算出AB段的平均速度vAB=sAB/tAB=0.4m/1.6s=0.25m/s;(2)若小車過了B點才停止記時,會使記錄時間大于實驗所用時間,因而計算出的平均速度vAB會偏小;(3)不正確,因為小車從A到C的過程中通過B點時的速度不為0,小車通過AC段的時間與AB段的時間之差才是通過下半程BC段的時間.小車通
16、過BC段所用的時間比通過AB段所用的時間少些,故vBC>vAB.
答案:(1)40 0.25(2)小(3)不正確 所測時間不是運動過程中下半程的時間,因而算出的速度也不是下半段的平均速度 大于
布置作業(yè):教師引導(dǎo)學生課后完成本課時對應(yīng)練習,并預(yù)習下一課時內(nèi)容.
教
學
反
思
1.本節(jié)課是實驗探究課,要求學生掌握利用刻度尺和秒表測物體平均速度的基本方法.在實驗過程中,教師要發(fā)揮學生的主體作用,讓學生動手動腦,并積極參與實驗.教師安排實驗時讓學生分組進行探究,通過學生團隊間的協(xié)作方式,進行合理的方案設(shè)計,并對設(shè)計的方案從理論上的正確性、操作上的可行性進行交流討論
17、、質(zhì)疑和完善.教師最后進行歸納總結(jié),這樣既節(jié)約了時間,同時又鍛煉了學生動手實驗的能力.
2.教師要向?qū)W生強調(diào)在求平均速度時,一定要指明是哪一段時間或哪一段路程的平均速度,離開了某一段時間或某一段路程,求平均速度便失去了意義.教師可以通過實驗進一步引導(dǎo)學生理解平均速度是對變速運動的近似處理、粗略描述,它描述的是“整段路程”或“整段時間”的整體情況,并不表示這段路程中某個位置或在這段時間內(nèi)某個時刻的運動情況,也不反映這個物體“將來”或“將要”以何種情況運動下去.
3.教師在講解“科學世界——超聲波測距”時,可以讓學生課后多搜集些資料,這樣可以激發(fā)學生的學習興趣,調(diào)動學生的主動性、積極性,同時也
18、培養(yǎng)了學生對科學技術(shù)的熱愛.
教學過程中老師的疑問:
教師點評和總結(jié)
備課筆記
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375