第一章 機械運動第4節 測量平均速度設計說明本節是學生的第一次分組實驗，教師先引導學生閱讀實驗室的使用規則，讓學生養成良好的實驗習慣。本節在要求學生做好預習的基礎上，教師可由學生生活入手，騎自行車下坡時，提出問題：自行車的速度有怎樣的變化？然后轉到要測小車的平均速度，該怎樣測？注意什么問題？在教師的引導下，交流討論設計實驗，做好小組內人員的分工，哪一個操作小車，哪一個操作停表，哪一個記錄數據，要分工明確，并協調好。教學目標1.通過自主學習，老師幫助，學會探究實驗步驟。2.通過小組實驗體會實驗設計，實驗操作、記錄數據，分析實驗結果、進行實驗評估的總過程。3.通過練習，學會停表、刻度尺的正確使用，并通過實驗求出平均速度。4.通過實驗激發學生的興趣，培養學生認真仔細的科學態度和正確、實事求是記錄數據的嚴謹作風，以及與他人的合作精神。教學重點難點1.重點：會用停表和刻度尺正確測量平均速度，加深對平均速度的理解。2.難點：用停表準確測量時間。教具帶滑軌的斜面、小車、刻度尺、停表、金屬片、小木塊。教學過程回顧思考1.使用刻度尺讀數時應注意什么？2.使用停表前應觀察什么？3.在物理學中，用（填物理量名稱）描述物體運動的快慢程度。在勻速直線運動中，速度的計算公式是。速度在國際單位制中的基本單位是 。4.在物理學中，用描述變速直線運動物體的平均快慢程度。一個做變速直線運動的物體平均速度的計算公式是 。導入新課1.實驗導入教師演示讓小車從斜面頂端滑到底端，請同學們認真觀察。教師提出問題：（1）小車從斜面上滑下，做的是什么運動？（2）在物理學中，用什么描述變速直線運動物體的快慢程度？（3）如何計算一個做變速直線運動的物體在時間t內的平均速度？2.生活經驗導入播放戲水樂園中滑水梯的視頻，引起學生興趣，自然過渡到生活中學生普遍有過的經歷騎自行車下坡。教師提出問題：（1）自行車做的是什么運動？（2）在物理學中，用什么描述變速直線運動物體的快慢程度？（3）如何計算一個做變速直線運動的物體在時間t內的平均速度？3.多媒體導入多媒體播放一組視頻或圖片：在草地上滾動的足球，從房檐上下落的水滴等。讓學生思考：這些物體的運動速度是否變化？如何描述這些物體運動的快慢？怎樣計算。教師引出課題，這節課我們練習測量物體做變速直線運動時的平均速度。進行新課探究點測量小車的平均速度1.實驗目的、實驗原理教師：要求學生閱讀教材第2324頁“測量平均速度”一節內容，然后提出問題。（1）如何測量物體運動這段時間內的平均速度？（2）實驗中需要用到哪些測量工具？引導學生分析：用刻度尺量出物體運動通過的路程，用停表測出物體運動通過這段路程所用的時間，再利用v=可以求出通過這段路程的平均速度。教師：本節實驗的目的是練習用刻度尺和停表測量變速直線運動物體的平均速度；實驗依據的原理是v=，需要測量的是物體通過的路程和通過這段路程所用的時間。2.設計實驗、了解實驗儀器、學習使用停表教師：你能否結合實驗桌上的器材，設計一個實驗來測量小車運動的平均速度？實驗的過程中，斜面的坡度大一點好，還是小一點好？為什么？金屬片在實驗中有什么作用？如何能使測量的時間更準確？引導學生結合本節教材內容及實驗桌上的實驗器材，交流討論實驗方法步驟；思考并討論斜面坡度對實驗所帶來的影響；思考并討論金屬片的作用，明確為了使測量結果更準確，應在正式實驗前練習測量幾次。教師：使用刻度尺時應注意什么？引導學生分析：使用前要觀察刻度尺的零刻度線、量程和分度值，使用時要放對、讀對、記對。教師：使用停表前應觀察什么？引導學生分析：應觀察停表的零刻度線、量程和分度值。學生觀察停表，并練習停表的啟動、止動、回零等使用方法。教師：同學們練習一下用停表計時。將小車放于斜面頂端，將金屬片置于斜面底端，并開始讀秒，“5、4、3、2、1、0”，讀到“0”時釋放小車，學生啟動停表計時，當聽到小車撞擊金屬片的聲音時，學生立即按下停表。幾位學生報數后，教師糾正可能出現的錯誤，并且多練習幾次。3.進行實驗教師：介紹實驗方法步驟：（1）安裝好斜面（如圖），測量出s1（AB段路程）和s2（AC段路程），并記錄在表格中。路段ACABBC路程s/m時間t/s速度v/（ms-1）（2）用停表測量小車從斜面頂端A靜止滑下到達中點B和底端C的時間t1、t2。（3）利用公式v=計算出小車通過前半段以及全程的平均速度v1、v2并記錄。教師組織學生動手實驗，指出實驗中需要注意的問題，并巡回指導。注意事項：測量小車沿斜面下滑的平均速度時，要使斜面保持較小的坡度，這樣做主要是為了便于測量小車運動的時間。測量小車通過的路程時，要從車頭（或車尾）量到車頭（車尾），不可以從斜面頂端量到底端或從車頭量到車尾。4.分析論證教師組織學生計算小車在不同階段的平均速度，引導學生分析歸納實驗結論：做變速直線運動的小車在不同路程內的平均速度一般不同。小車由斜面下滑時速度是變化的，下滑的速度逐漸增大。5.交流與評估教師：剛才的實驗設計有沒有不合理、不充分以及不完善之處？操作過程中出現了哪些失誤？你們是如何解決的？有哪些值得別人借鑒的經驗？測量結果是否可靠？有哪些因素可能會影響實驗結果？引導學生分析：學生分組進行交流評估，提出各小組在實驗中存在的問題，總結經驗，分析實驗誤差。教師巡視指導。例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）例（2019廣西北部灣中考）在“測量物體運動的平均速度”實驗中。（1）小球從A處沿斜面由靜止開始滾下，頻閃照相機記錄了小球在相同時間內通過的路程，如圖所示，小球在做（選填“加速”“減速”或“勻速”）運動。（2）實驗數據如下表所示，小球在BC段的平均速度為m/s。CD段的路程為m，比較AB與BC段的平均速度得vABvBC（選填“”“”或“=”）。路程運動時間平均速度經過某點時的速度sAB =0.3 mtAB =0.5 svAB =0.6 m/svB =1.2 m/ssBC =0.9 mtBC =0.5 svBC =vC =2.4 m/ssCD =tCD =0.5 svCD =3 m/svD =3.6 m/s（3）為進一步探究小球在斜面上運動的速度與時間的關系，根據表中數據作出了v-t圖像，如圖所示。假設斜面足夠長，小球從A處滾下，經過2 s到達E點（圖中未畫出），則該小球經過E點時的速度為m/s。（4）小球在運動過程中，經過路程sAE中點時的速度為v1，經過時間tAE中點時的速度為v2，則v1___________v2（選填“”“”或“=”）。解析：（1）由題圖可知，小球在相同的時間內通過的路程越來越大，說明小球的速度越來越大，即做加速運動。（2）小球在BC段的平均速度vBC =1.8 m/s；CD段的路程為sCD =vCD tCD =3 m/s0.5 s=1.5 m；由vAB=0.6 m/s、vBC =1.8 m/s可知，vAB vBC。（3）由圖像可知，小球在斜面上運動的速度與時間成正比，速度v =1.2 m/s時，t等于0.5 s，所以當t=2 s時，v=4.8 m/s。（4）小球在運動過程中，經過路程sAE中點時的速度為v1，由于小球滾下時做加速運動，所以小球經過時間tAE中點時的位置一定在sAE中點位置的上方，此時的速度為v2，根據小球滾下時做加速運動，即運動到斜面越下端速度越大，可知v1v2。答案：（1）加速（2）1.81.5（3）4.8（4）課堂小結1.在實驗過程中，用刻度尺測量小車經過的路程s，用停表測量經過路程s所用的時間t。用公式v=計算出小車的平均速度。2.設計實驗時，應注意斜面坡度對實驗的影響。3.實驗結束，注意對實驗進行交流和評估，提出實驗存在的問題，總結經驗，分析誤差，以便更好地理解實驗過程。當堂達標（見導學案“當堂達標”）參考答案1.B2.D3.A4.B5.B6.時間0.2 m/s小于7.（1）100 km/h（2）600 m布置作業教材第25頁“動手動腦學物理”第1至4題。板書設計實驗原理：v=需要測量的量：小車經過的路程s、經過路程s所用的時間t。實驗器材：刻度尺、停表、小車、帶滑軌的斜面、小木塊、金屬片。教學反思