资源描述
第一章 机械运动
第4节 测量平均速度
课题
测量平均速度
授课人
教学目标
知识与技能
1.学会使用刻度尺和停表正确测量路程和时间，并求出平均速度.
2.会分析实验数据，加深对平均速度的理解.
过程与方法
体验设计实验、进行实验、分析实验数据的全过程.
情感态度与价值
1.通过实验激发学生的学习兴趣，养成学生认真仔细的科学态度.
2.培养学生的合作精神.
重难点
重点
平均速度的测量.
难点
时间的测量，表格设计与平均速度的计算.
教学准备
教师用：多媒体课件，学生实验器材一组.
学生每组需要：带刻度尺的长木板、机械停表、小车、金属片、小木块各一个.
教学步骤
师生活动
设计意图
情境导入
【播放视频】激流勇进（如图1-4-1）
图1-4-1
同学们，你知道当人从轨道顶端下滑到底端时的速度是如何变化的吗？要比较速度的变化，就要先会测量平均速度，这节课我们就一起学习测量平均速度.
从生活中的游乐活动出发，激发学生学习的兴趣.
活动一：探究新知
活动一：探究新知
活动一：探究新知
活动一：探究新知
学点1：实验的目的、原理和器材
【自学辅导】教师让学生阅读P23内容，对照实验器材思考并回答下面的问题：
问题1：本节课我们实验的目的是什么？
答：测量小车在全程和上半段的平均速度，判断小车速度的变化情况.
问题2：实验的原理是什么？
答：实验的原理是v=，测量出物体运动的路程s和所用的时间t，就可以通过这一公式计算物体在这段路程（时间）的平均速度.
问题3：实验中是如何测量小车通过的路程和时间的？图1-4-2中小车从A运动到B通过的路程是多少（不估读）？
图1-4-2
答：利用刻度尺测量小车通过的路程，利用停表测量小车通过这段路程所用的时间.小车从A运动到B通过的路程是80 cm-40 cm=40 cm.
问题4：实验中金属片和木块的作用各是什么？
答：金属片是为了确定小车通过的路程，同时也便于测量通过这段路程所用的时间.木块的作用是使木板形成斜面.
问题5：实验中斜面不能太陡，这是为什么？
答：减小时间测量的误差.实验中如果斜面太陡，小车运动时间太短，时间测量的相对误差就太大，所以实验中使斜面缓一点可以增加小车在斜面上运动的时间，减小时间测量的误差.
（学生不容易理解，教师可以简单提示：假设时间的测量误差是1 s，如果运动时间是5 s，相对误差是20%，而如果运动时间是10 s，相对误差是10%）
学点2：进行实验和数据处理
【进行实验】学生在熟悉实验操作的基础上，按照实验步骤进行操作，注意分工与合作，最后把实验数据填入表格.
先测全程，再测上半段，最后计算.
【成果展示】找几组同学汇报测量结果，引导学生分析数据，总结实验结论，具体以学生记录和算出的结果为准.
【典型数据示范】
（计算速度时要确定速度与路程、时间的同一性）
【议一议】根据以上的实验数据，你能否计算出小车通过下半段路程s3的平均速度v3呢？
答：小车通过下半段的路程s3=s1-s2=0.60 m-0.30 m=0.30 m，小车通过下半段路程所用的时间t3=t1-t2=
4 s-2.5 s=1.5 s，所以小车通过下半段路程的平均速度v3===0.2 m/s.
【实验结论】小车做变速直线运动，运动速度越来越快.
【交流评估】
问题1：你的数据和其他同学相同吗？为什么？
答：不相同.因为斜面的坡度、选取路程等不同.
问题2：实验中什么环节容易出现误差？
答：时间记录与小车开始下滑可能不同步会产生误差；小车撞击金属片时，停止计时可能会产生误差.
问题3：如果小车碰了金属片后才停止计时，会使测得的平均速度偏大还是偏小.
答：停止计时迟了会导致时间的测量值偏大，这样根据v=计算出的速度值就偏小.
问题4：为了测量小车运动过程中下半段的平均速度，某同学将小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中下半段的平均速度．他的做法正确吗？为什么？
答：不正确，所测时间不是运动过程中下半段的时间t3；正确的方法：小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半段BC段的时间.
学点3：扩展性实验
【播放视频】播放人教社配套的《用传感器研究物体的运动》视频，如图1-4-3所示，通过固定在斜面一端的位置传感器B、装有回声挡板的小车A，和计算机连接后，计算机屏幕可以直观显示小车A在斜面上运动速度的变化.
图1-4-3
【尝试实验】
1．测量小车在斜面上运动的平均速度.
2．测量人行走的速度变化.
【读一读】让学生阅读课本P24阅读“超声波测距”，了解测距的原理.
通过自学明确实验的目的、原理和器材.
提前提示路程测量应该注意的问题：两次读数都要看车头对应的刻度，以避免实验出错.
以选定的标准不同，物体运动静止的判断就不同为例，引入参照物，不但可以说明参照物的必要性，还为后面运动与静止的相对性做了铺垫.
灵活运用，举一反三.
培养学生分析问题和归纳提升的能力.
了解高科技测速度的方法，激发学生对科学的热爱.
了解测量速度的其他方法，开阔视野.
活动二：运用举例
活动二：运用举例
活动二：运用举例
类型一：实验原理、器材等
例1.利用刻度尺测出物体所通过的路程，利用停表测出物体通过这段路程所用的时间，则可利用公式
计算出物体通过这段路程的平均速度．
【解析】实验的原理是v=，实验中用刻度尺测量出物体运动路程s，用停表测量出物体通过这段路程所用的时间t，就可以用v=计算物体通过这段路程（时间）的平均速度.
例2.用斜面和小车做“测物体的平均速度”实验，当小车自斜面顶端出发开始计时，滑至斜面底端时停止计时，如图1-4-4所示．在此过程中，小车的平均速度是(B).
图1-4-4
A．10 cm/s B．9 cm/s C．8 cm/s D．7 cm/s
【解析】小车运动路程是（两次都取车头位置）40 cm+5 cm=45 cm，所用的时间是14 h 35 min 05 s-14 h 35 min 0 s=5 s，所以小车通过该段路程的平均速度v==45 cm5 s=9 cm/s.故选B.
类型二：测量实验
例3.图1-4-5是某实验小组“测量平均速度”的情景：
(1)测量平均速度的实验原理是.
图1-4-5
(2)实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较小（填“大”或“小”）.
(3)BC段的路程是4.80 cm.
(4)小车在AB段的平均速度是0.02 m/s.
(5)在这个过程中，必须熟练地使用电子计时器，如果小车过了A点才开始计时，会使测得的平均速度偏大（填“大”或“小”）.
【解析】(1)测量平均速度的原理是v=.(2)实验中如果斜面太陡，会导致小车下滑速度太快，所测时间很短，难以准确计时，所以为了方便计时，应使斜面的坡度较小.(3)C、B两点车头的位置分别是1.20 cm和6.00 cm，所以BC段的路程是6.00 cm-1.20 cm=4.80 cm.(4)AB段的路程是10.00 cm-6.00 cm=4.00 cm，时间是2 s，所以平均速度是v=st=4.00 cm2 s=2 cm/s=0.02 m/s.（因为时间测量误差较大，这里速度值不必写成2.00 cm/s）(5)如果小车过了A点才开始计时，则测得的时间偏小，而路程的测量值准确，由v=可知测得的平均速度会偏大.
以例题巩固所学，加深理解.
检测反馈
让学生完成《高效课时通》“当堂小练”P5，完成后同桌之间互相批改.
课堂小结
1.测量平均速度的实验原理是v=，实验中利用刻度尺测量路程，利用停表测量时间.
2.计算平均速度时要注意速度和路程、时间的同一性.通过实验可知，小车做变速直线运动，下滑的速度越来越快.
布置作业
【正式作业】教材P25“动手动脑学物理”，第1、4题
【家庭作业】《高效课时通》P12-P13
板书设计
板书设计
第4节 测量平均速度
实验目的：学会用刻度尺和停表测小车的平均速度.
实验原理：v=.
实验器材：斜面、小车、刻度尺、停表、金属片.
实验步骤：用刻度尺分别测出全程和上半段的路程s1和s2，用停表分别测出相应的时间t1和t2，再用v=分别求出小车通过全程和上半段的平均速度.
实验结论：小车沿斜面下滑时，速度越来越快，做变速直线运动.
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