初中物理人教版（2024）八年级上册测量平均速度教学设计及反思

这是一份初中物理人教版（2024）八年级上册测量平均速度教学设计及反思，共13页。
年级
八年级
授课时间
课题
第4节 测量平均速度
教学
目标
1. 能用刻度尺测出物体运动的路程，能用停表测出物体通过这段路程所用的时间，根据公式v=s/t计算出物体在这段时间内运动的平均速度。
2.了解用位置传感器测量速度的方法。
教材
分析
本节是学生第一次分组实验课。教师通过这节的教学，不仅要让学生学会用刻度尺和停表测出小车在斜面上运动的平均速度，而且又让学生知道平均速度的数值在不同的时间内或不同的路程段中其大小会不同。讲平均速度或计算平均速度时，必须强调是物体在哪一段时间内或哪一段路程中的平均速度，否则是没有任何意义的。学生通过亲身参与整个实验过程，体会利用物理公式间接测定物理量的科学方法。由于本节是学生的第一次分组实验课，教师应引导学生阅读实验室的使用规则，让学生养成遵守实验室要求、注意安全等习惯。
教学
器材
长木板、小木块、小车、刻度尺、停表、金属片；ppt、包含视频资料：《测量物体运动的平均速度》、《用位置传感器测量速度》等。
教学过程
教学
内容
教师活动
学生活动
引入
新课
教师演示，同时提出问题：
①粉笔头的自由下落；②小车从斜面上滑下。

你能判断这些物体运动的速度是否变化？速度的变化有什么特点？
今天我们设计一个实验，测量小车从斜面顶端滑下时，在上半程、下半程以及全程的平均速度，观察小车的运动情况，探究速度的变化特点。
观察演示实验，思考问题，进入场景。
新课
教学
一、
实验：
测量小车运动的平均速度
【提出问题】测量小车的平均速度，实验原理是什么？需要测量哪些物理量？需要哪些测量仪器？
【总结】在学生讨论的基础上进行总结：
1.实验原理：v＝ EQ \F(s,t)
2.需要测量的物理量：路程s和时间t。
3.实验器材：斜面、木块、小车、刻度尺、停表、金属挡板等。

停表
4．实验装置图：

【提出问题】你能说出各个器材的作用吗？让学生进行讨论发言，并进行补充。
【总结】在学生讨论的基础上进行概括总结：
5. 介绍实验器材的作用
①斜面的作用：使小车能够自由下滑。
②刻度尺的作用：测量小车通过的路程。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“会放”、“会读”、“会记”。
③停表的作用：测量小车运动的时间。会读停表的示数：
示数=小表盘示数（min）+大表盘示数（s）
根据小表盘分针是否过半加30s。
④金属片的作用：让小车停止运动，便于测量时间。
【提出问题】搭建斜面时，斜面的坡度既不能太小也不能太大，为什么？
【总结】
6. 实验注意事项：
①搭建斜面时，坡度不能太小也不能太大。斜面的坡度太小，小车可能达不到底部；斜面的坡度太大，小车运动的速度大，时间短，导致测量难度大、实验误差大。
②实验过程中，斜面的倾斜程度不能变。
③测量小车下滑路程时，起点从车头算起，终点也应该是车头。
讨论所提问题，自由发言。了解实验原理、器材及需要测量的物理量。

讨论实验器材的作用，发言相互补充。
掌握刻度尺、停表的使用。
思考回答。
新课
教学
二、
实验
步骤
【讲解实验步骤】
1. 测量全程平均速度
将小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端。
用刻度尺测出小车通过的路程s1，同时用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1，把数据记入表格中。
利用公式v1= s1/t1算出小车通过斜面全程的平均速度v1。
2. 测量上半段的平均速度

将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2；同时测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段s2所用的时间t2，把数据记入表格中。
利用公式v2= s2/t2算出小车通过上半段路程的平均速度v2。
3. 计算下半段的平均速度
【提出问题】怎样得到下半段的平均速度？
【总结】我们可以通过计算得到小车在下半段的平均速度。
方法是：根据前面的两次实验，可计算出小车通过下半段的路程：s3=s1-s2
计算出通过下半段路程所用时间：t3=t1-t2
根据公式v3＝s3/3算出小车通过下半段的平均速度v3。
【学生分组实验】
1. 做好小组内人员的分工，一位同学操作小车，一位同学操作停表，一位同学记录数据，要分工明确，并协调好。
2. 在正式实验前，鼓励学生先练习用停表计时，方法是：先将小车放于斜面顶端，将金属片置于斜面底端，并开始倒计时：“5、4、3、2、1、0”，读到“0”时操作小车的同学释放小车，负责计时的同学同时启动停表计时，当听到小车撞击金属片的声音时，学生立即按下停表，并报出数值。应让学生练习几次，熟练以后会使测量的结果更准确些。
3. 教师巡视指导，发现学生出现的问题，给予辅导，纠正错误操作。
记住测量全程、上半段平均速度的方法。
讨论回答，会计算下半段的平均速度。
进行分组实验。注意要分工明确，并协调好。
新课
教学
三、
分析与论证
1.实验数据处理
【展示实验数据】（可将几组学生计算好的实验表格投影展示出来）
路段
路程
运动时间
平均速度
全程
s1＝90 cm
t1＝2 s
v1＝0.35 m/s
上半段
s2＝35 cm
t2＝1.7 s
v2＝0.2 m/s
下半段
s3＝35 cm
t3＝0.3 s
v3＝1.23m/s
根据计算结果发现：上半段的平均速度最小，下半段的平均速度最大，全程的平均速度处在两者之间：v下>v全>v上
【归纳结论】引导学生分析数据归纳结论：
2. 实验结论：
①小车沿斜面下滑做加速直线运动。
②各段路程的平均速度不相等。所以讲平均速度或计算平均速度时，必须强调是物体在哪一段时间内或哪一段路程中的平均速度。
3. 实验中什么环节容易出现误差？
测量平均速度的实验，难点是计时结束要以听到撞击声为准，即听到声音的同时记录结束时刻，所以当小车撞击金属片时，停止计时会存在误差。另外开始时，小车开始下滑与时间记录可能不同步也会存在误差。
4. 你的数据和其他同学相同吗?为什么?
各组实验数据不一定相等，因为斜面的倾斜程度不一定相同，小车运动的速度会不同；还有测量中会有误差，也会导致实验结果不同。
【播放视频】《测量物体的平均速度》
【例题】小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图的实验装置：小车从带刻度（分度值为1cm）的斜面顶端由静止下滑，图中的数字方框是小车到达A、B、C三处时电子表的显示。
（1）该实验是根据公式 进行测量的．
（2）实验中为了方便计时，应使斜面坡度较 （选填“大”或“小”）．
（3）根据信息回答：
SAB＝ cm， tBC＝ s， vAC＝ m/s．
【答案】（1）v=s/t．（2）小；（3）40，1，0.3。
【解析】（1）该实验是根据公式v=s/t进行测量的．
（2）斜面的坡度太大，小车运动的速度大，时间短，导致测量难度大、实验误差大。实验中为了方便计时，应使斜面坡度较小。
（3）SAB＝40cm， tBC＝1s，
vAC＝sAC/tAC=0.9m/3s=0.3m/s．
计算三个路段的平均速度。
讨论总结，找出小车运动速度的变化规律。
对自己小组的实验结论进行论证。
观看视频《测量物体的平均速度》
解例题，交流答案。
新课
教学
四、
拓展
内容
一、拓展性实验：用位置传感器测量物体的速度
【播放视频】——《用位置传感器测量速度》
【讲解测速原理】位置传感器B利用超声波可以测出不同时刻小车A与它的距离。这样计算机就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。计算机把在不同时间测出的运动物体的速度显示在屏幕上（横轴为时间，纵轴为速度），我们就可以直观地看出物体的速度是增大的、减小的还是不变的。
【尝试实验】
1．测量小车在斜面上运动的速度。
2．测量人行走的速度变化。将位置传感器B放置在合适的位置，实验者面对传感器B，前后行走，在计算机屏幕上观察行走速度的变化情况。
二、超声波测距
让学生阅读课本P24“科学世界——超声波测距”，了解测距的原理。
【讲解】超声波测距原理如图所示，发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时。超声波传播时碰到障碍物会被反射，接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间t，超声波在空气中的传播速度v，仪器自动计算出发射点与障碍物之间的距离：S=vt/2
如果障碍物质是运动的物体，超声波测量仪还可以测出物体移动的速度。

观看视频《用位置传感器测量速度》，了解原理。
阅读课本 “科学世界—超声波测距”
了解测距的原理。
课堂
练习
1. 在测量平均速度的实验中，应该用______测量小车通过的路程s，用____测量小车运动的时间t，通过公式_______求出平均速度v。
【答案】刻度尺，停表，v＝ EQ \F(s,t) 。
【解析】在测量平均速度的实验中，应该用刻度尺测量小车通过的路程s，用停表测量小车运动的时间t，通过公式v＝ EQ \F(s,t) 求出平均速度v。
2. 在用下图的方法测量平均速度的实验中，小车两次运动的平均速度v1、v2不一样，你认为可能的原因是什么?请简要列出两条可能的原因。

【答案】因为两次测量并不是在同一段路程上进行的，另外还有测量误差。
3. 在“测量平均速度的实验中”，实验中如果测出上半程和下半程速度分别为v1、v2，则全程的平均速度是____________ 。
【答案】2v1v2/（v1+v2）.
【解析】设上、下半程的路程各为s，则对应的时间分别为：
t1＝ EQ \F(s,v1) t2＝ EQ \F(s,v2)
根据平均速度公式推导如下:
v＝ EQ \F(s,t) = EQ \F(2s, t1+ t2) = EQ \F(2s, s/v1+ s/v2) = EQ \F(2 v1v2, v1+v2)
4. 一物体作直线运动，全程50m，通过前一半路程用了4s，通过后一半路程用了6s，则该物体在全程中的平均速度为（ ）
A. 10m/s B. 6.25m/s C. 5m/s D. 4.17m/s
【答案】C。
【解析】根据平均速度公式计算如下:
v＝ EQ \F(s,t) = EQ \F(50m, 4s+ 6s) =5m/s
选项C正确。
5．在测量平均速度的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．测量小车下半程的平均速度时，要让小车从斜面中点由静止下滑
B．当启动停表后再把小车放开，观察到它撞击金属片时立即停止，读出的就是小车运动所用的时间
C．小车在全程的平均速度不等于上半程的平均速度和下半程的平均速度的平均值
D．用刻度尺测出的斜面长就是小车通过的路程
【答案】C。
【解析】A．测小车下半程的平均速度时，应让小车从斜面起点由静止下滑。故A错误；
B．实验中启动停表和放开小车应该在同一时刻。故B错误；
C．小车在全程的平均速度应用总路程除以对应的总时间，而不是上半程平均速度和下半程平均速度的平均值。故C正确；
D．小车通过的路程应该是斜面长减去车身长。故D错误。
所以选C。
6. 在“测量平均速度实验”中，斜面应保持很小的坡度，这是为了便于实验测量______。如图所示，若秒表每格为1s，该次实验中，小车前半程的平均速度v1=____m/s，后半程的平均速度 v2=____m/s，通过全程的平均速度 v=_____m/s，通过上述计算可知，实验中小车通过上半路程的平均速度____（选填“大于”、“小于”或“等于”）小车通过下半路程的平均速度。


【答案】时间；0.1，0.15，0.12，小于。
【解析】①斜面保持很小的坡度，可以减小小车的速度，增大运动时间，便于测量时间。
②前半程的平均速度 v1＝ EQ \F(s,t1) ＝ EQ \F(0.3m,3s) =0.1 m/s
③后半程的路程 s3=0.3m
后半程的时间 t2=5s-3s=2s
后半程的平均速度 v2＝ EQ \F(s2,t2) ＝ EQ \F(0.3m,2s) =0.15 m/s
④全程的平均速度v＝ EQ \F(s1,t) ＝ EQ \F(0.6m,5s) =0.12 m/s
实验中小车通过上半路程的平均速度小于小车通过下半路程的平均速度。 甲
乙
板书
设计
第四节 测量平均速度
1. 实验目的：学会用刻度尺和停表测小车的平均速度
2. 实验原理：v＝ EQ \F(s,t)
3. 实验器材：斜面、木块、小车、刻度尺、停表、金属片。
4. 实验步骤：
用刻度尺分别测出全程和上半段的路程s1和s2，用停表分别测出所用的时间t1和t2，用v＝ EQ \F(s,t) 求出（计算）各段的平均速度。
5. 实验数据表格
路程(m)
运动时间(s)
平均速度(m/s)
s1=
t1=
v1=
s2=
t2=
v2=
s3= s1 -s2
t3= t1- t2
v2=
6. 实验结论：小车在各段的平均速度不相等，沿斜面下滑速度越来越大。
课堂
小结
通过ppt进行总结。
测量平均速度
①实验目的：用刻度尺和停表测量小车的平均速度
②实验原理：v=s/t
③实验器材：斜面、木块、小车、停表、刻度尺、金属片
⑤实验结论：小车在各段的平均速度不相等，
沿斜面下滑速度越来越大。
④实验步骤：
测量上半段的平均速度；
测量全程的平均速度；
计算下半段的平均速度。
作业
写出实验报告。