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1、第4节 测量平均速度实验是物理教学的重要组成部分，实验教学是落实物理课程目标，全面提高学生科学素养的重要途径。新义务教育初中物理课程标准对本节内容的要求是：“通过实验测量物体运动的速度。”从科学探究的角度看，实验是科学探究的重要方式之一。实验教学具有多维的课程目标，除了学习知识、训练技能以外，物理实验还应该在发展实验能力、提高科学素养方面发挥重要作用。“测量平均速度”的学生实验。主要作用是让学生通过设计实验、收集和分析实验数据等自主活动来提高实验能力；同时让学生巩固平均速度的概念，练习用停表测量时间。教材选用了较易找到的斜面和较易操作的用刻度尺测量长度和用停表测量时间的方法。三维目标 知识与技
2、能1学会使用秒表和刻度尺正确测量时间、距离，并求平均速度，逐步培养学生学会写简单的实验报告。2加深对平均速度的理解，知道用平均速度描述变速直线运动的快慢，初步了解平均速度是表示运动物体在某一段时间内或某一段路程内的平均快慢程度的物理量。过程与方法1掌握使用物理仪器停表和刻度尺的基本技能。2体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程。情感、态度与价值观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，正确、实事求是测量和记录数据的良好作风。2培养学生与他人的合作精神。教学重点 使学生会用刻度尺和秒表测平均速度，加深对平均速度的理解。教学难点准确计时对学生实验技巧要求较高。教学
3、方法 实验探究法课时安排1课时实验器材、文本、图片或音视频资料、自制PPT课件。导入新课情景导入教师演示让小车从斜面顶端滑到底端，学生观察，教师提出问题：小车从斜面上滑下，做的是什么运动？在物理学中，用什么描述变速运动物体的快慢程度？如何计算一个做变速运动的物体在运动时间内的平均速度？学生正确回答后，教师引出课题，这节课我们测量物体运动时的平均速度。问题导入小明放学回家骑车行驶在斜坡上，感觉车越往下运动速度越快。小明想：车在斜坡上向下运动的速度究竟有没有变化呢？能否设计一个类似实验来研究呢？推进新课一、实验准备学生自学 要求学生阅读课本第23页内容，然后教师要求学生明确该实验目的、实验原理、实
4、验器材。交流总结：本节实验目的是练习用刻度尺和秒表测量变速运动物体的平均速度；实验依据的原理是t，需要测量的是运动小车通过的路程和通过这段路程所用的时间。主要有下列实验器材：使用刻度尺前要观察刻度尺的零刻度线、量程和分度值，使用时要“放好”“读对”“记全”。使用停表前应观察秒表的分度值、量程和零刻线。使用秒表的方法：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。活动 带领学生练习用停表计时，教师将一小车放于斜面顶端，将金属片置于斜面底端，并开始数数：“5、4、3、2、1、0”；读到“0”时释放小车，学生迅速启动停表计时，当听到小车
5、撞击金属片的声音时，学生立即按下停表。几位学生报数后，教师纠正可能出现的错误。如图是机械停表、电子停表的实物照片，照片中机械停表短针刻度所标数字的单位是_，长针刻度所标数字的单位是_，停表所表示的时间是_；另外，照片中电子停表所显示的数字为“0：00.02.01”，左起第一个数字表示的时间单位是_，第2、3个数字所表示的时间单位是_，第4、5个数字所表示的时间单位是_，照片中电子停表所表示的时间是_。答案：min s 10 s h min s 2.01 s二、学生分组实验要求强调 要求按图组装器材，注意斜坡坡度较小，小车运动到底端所用的时间较长，越易计时。分组实验 按照下列步骤进行：1把小车放
6、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和后面测得的数据填入下表中。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。4将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2。5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，算出小车通过上半段路程的平均速度v2。路程运动时间平均速度s1t1v1s2t2v2教师辅导 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。三、实验结果讨论数据展示 将几组学生填好的实验表格用实物投影展示出来，对比每组的实验数据，教师提出问题：通过实
7、验求得的不同路程里的平均速度是否相等？讨论总结：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。不过，生活中我们所讲的某人步行速度是1.1 m/s，高速公路上汽车速度是30 m/s，这也是平均速度，是一般而论的，并不要求指定时间或路程。教师强调 求解物体通过某段路程的平均速度时，一定要用物体通过的这段路程除以通过这段路程所用的时间，注意对应关系。四、实验报告填写实验报告 实验报告的主要内容包括：实验目的、实验原理、实验器材、简单的实验步骤、实验数据的记录(一般
8、用表格呈现)、实验结果。在实验报告的后面还可以提出问题并对本实验提出意见和建议，请同学们填写完整实验报告的内容。小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图所示的实验装置：小车从带刻度(分度值为1 cm)的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“小时：分：秒”)(1)该实验是根据公式_进行速度计算的。(2)实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较_(填“大”或“小”)。(3)请根据图中信息回答sAB_cm；tBC_s；vAB_m/s；vBC_m/s。(4)由实验看出，小车在下滑过程速度越来越_，是在做_运动。(5)实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小
9、车过了A点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度vAC偏_(选填“大”或“小”)。解析：(1)速度的计算公式t；(2)斜坡坡度越大，小车运动到底端所用的时间越短，越不易计时；(3)需要回答的四个问题涉及三个不同的物理量，且研究的对象也不同，应注意公式中物理量的意义；sAB100.0 cm60.0 cm40.0 cm，sBC60.0 cm10.0 cm50.0 cm，tAB2 s，tBC1 s。AB段的速度vAB20 cm/s0.2 m/s，BC段的平均速度vBC50 cm/s0.5 m/s。(4)vBCvAB，小车速度越来越大，是在做变速直线运动。(5)当小车过了A点后才开始计时，相当于缩短
10、了小车通过相同的距离所用的时间，使速度值偏大。答案：(1)t (2)小 (3)40.0 1 0.2 0.5 (4)大 变速直线 (5)大1关于平均速度，有以下几种说法，其中正确的是( )。A平均速度就是速度的平均值B平均速度是用来精确描述做变速直线运动物体快慢的C平均速度等于物体通过一段路程跟通过这段路程所用时间的比值D平均速度是几个物体运动速度的平均值解析：平均速度是用来大致描述物体运动快慢的物理量，但平均速度与速度的平均值根本不是一回事；因此A选项说平均速度就是速度的平均值肯定是不对的；B选项说平均速度是用来精确描述做变速直线运动的物体的快慢的说法也是不对的；C选项说平均速度等于物体通过一
11、段路程跟通过这段路程所用时间的比值，这就是平均速度的定义，是对的；D选项说平均速度是几个物体运动速度的平均值，也是不对的。答案：C2有两个同学，用下面的方法来测量小钢球运动的平均速度。在水平桌面上的一条直线上标出A、B、C三个点，拿一根分度值为1 mm的米尺紧靠直线，A、B、C三点在米尺上对应的读数如图所示。当小钢球贴着米尺运动经过A、B、C三点时，两同学用手表记下了小钢球经过A、B、C三点时对应的时刻，如图所示。则小钢球在通过AB、BC和AC各段路程中，平均速度分别为：vAB_；vBC_；vAC_。答案：0.03 m/s 0.02 m/s 0.024 m/s3教室的长度为10 m，开班会时坐
12、在后排的小刚走到讲台上去做演讲，他走到讲台大约需要_s。答案：710都可以4小高参加学校田径队进行短跑训练，王老师为了帮他进一步提高成绩，对他的百米成绩进行了分析测试。在每隔20 m处安排了一个计时员，各计时员在发令员鸣枪时起动秒表，跑经指定位置时按停秒表，他们的读数分别是2.9 s、5.5 s、7.9 s、10.7 s、12.8 s。通过这些数据可知道：(1)小高跑100 m的平均速度是_；(2)小高在第_个20 m速度最快，平均速度是_；(3)小高在哪几个阶段的速度低于全程的平均速度？为了提高成绩，你对他有什么建议？答案：(1)7.8 m/s (2)5 9.5 m/s (3)第一、第二、第
13、四个20 m 建议：加强起跑和增强耐力的训练。5运动会进行100 m决赛时，同学们测量了运动员到达距离起点20 m、80 m、100 m时各自所用的时间。其中三名同学的时间如表格所示。20 m处时间/s80 m处时间/s100 m处时间/s王小兵2.38.912.2刘磊2.48.311.8周伟2.58.411.4 算出这三位同学分别在020 m、2080 m、80100 m区间内的平均速度，设计表格将计算结果填入其中(不要求有计算过程)。答案： 020 m处平均速度(ms1)2080 m处平均速度(ms1)80100 m处平均速度(ms1)王小兵8.79.16.1刘磊8.310.25.7周伟8
14、10.26.76.小刚是班上有名的短跑运动员。有一天，大家为小刚跑步的速度是否比小玲骑自行车速度更快的事争论起来，大家吵着要在操场上进行比赛。正在这时，小玲说，如果比赛时间足够长，我的速度肯定比小刚快；如果比赛的距离太短，我的速度可能比他的慢。(1)小玲所指的速度是什么速度？(2)请你设计一个比赛方案，来证明小玲判断的对错；(3)如果小刚与小玲因故不能同时到达比赛场地进行比赛，这场速度的比较还能进行吗？(4)以下两表是体育老师为小刚、小玲测试的成绩表，请你分析表中的数据，回答以下问题：表1：小刚跑步的成绩表路程/m10205080120160200240300400时间/s2.85.18.611.518.830.345.258.582.5122.5表2：小玲骑自行车的成绩表路程/m10205080120160200240300400时间/s5.07.510.015.026.034.242.050.062.082.0在400 m全程中，小刚和小玲的平均速度分别是多少？从表中可以看
