高中速度教案
發(fā)表時(shí)間:2021-02-18平均速度的測(cè)量。
【名師解讀】八年級(jí)物理精品導(dǎo)學(xué)學(xué)案(北師大版)
第三章物質(zhì)的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)
第四節(jié)平均速度的測(cè)量
探究目標(biāo)
1.知識(shí)與技能學(xué)會(huì)使用秒表、刻度尺正確地測(cè)量時(shí)間、距離,并會(huì)求平均速度.
2.過程與方法體會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作、記錄數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總過程.
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的興趣,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)的科學(xué)態(tài)度,正確、實(shí)事求是記錄數(shù)據(jù)的作風(fēng).
探究指導(dǎo)
物理宮殿
1.正確使用秒表測(cè)時(shí)間
(1)認(rèn)識(shí)秒表的功能鍵
各種秒表一般都具有啟動(dòng)、暫停、回零三項(xiàng)基本功能.如圖3.4-1所示.秒表的中間按鈕為啟動(dòng)、暫停鍵,旁邊按鈕為回零鍵.
圖3.4-1
(2)如何給機(jī)械秒表上發(fā)條
秒表分為機(jī)械秒表和電子秒表兩類.電子秒表使用的是紐扣式電池,機(jī)械秒表在用之前要先給它上發(fā)條.上發(fā)條的方法是:旋動(dòng)秒表中間按鈕的頂端,聽到“嗒、嗒……”的聲音.在每次使用結(jié)束后應(yīng)讓機(jī)械秒表繼續(xù)走動(dòng),以使發(fā)條放松.
(3)使用秒表的方法
第一次按動(dòng)——啟動(dòng),長(zhǎng)短指針開始轉(zhuǎn)動(dòng);
第二次按動(dòng)——暫停,長(zhǎng)短指針暫時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng);
第三次按動(dòng)——回零,長(zhǎng)短指針迅速回到零點(diǎn).
(4)秒表讀數(shù)的方法
首先弄清大表盤、小表盤每大格、每小格表示的時(shí)間.秒表的最后讀數(shù)為小表盤讀數(shù)與大表盤讀數(shù)之和.
2.測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的平均速度的方法
用秒表測(cè)出物體在某路程上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,用刻度尺測(cè)出這段時(shí)間內(nèi)通過的路,利用了=求出這段路程的平均速度.
3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容包括:實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)器材、簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法與步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄(一般用表格呈現(xiàn))、實(shí)驗(yàn)結(jié)果.在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的后面還可以提出問題并對(duì)本實(shí)驗(yàn)提出意見和建議.
【例1】小明和同學(xué)有利用棉線、刻度尺、秒表、火柴、一盤新蚊香、蚊香架等器材測(cè)量蚊香燃燒的平均速度,他們?cè)O(shè)計(jì)了如下步驟,請(qǐng)你補(bǔ)充完整:
(1);
(2)將蚊香支在蚊香架上并點(diǎn)燃5min(即t1),如圖3.4-2;
(3);
(4)用公式=求蚊香燃燒的平均速度,其表達(dá)式為=接下來他們進(jìn)行討論;
(5)根據(jù)蚊香燃燒的速度能否算出剩余蚊香還能燃燒多長(zhǎng)時(shí)間?如果能,其字母表達(dá)式為t2=;
(6)根據(jù)測(cè)量能否計(jì)算出從晚上10點(diǎn)到早上6點(diǎn)需燒多少盤蚊香?如果能,其字母表達(dá)式為n=.
圖3.4-2
請(qǐng)幫助小明和他的同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)表格,并填上需要測(cè)量的物理量.
思路與技巧利用=,用棉線和刻度尺測(cè)出一盤新蚊香的長(zhǎng)度,以及點(diǎn)燃一段時(shí)間后剩余長(zhǎng)度,即可算出平均速度.然后又可根據(jù)t=算出剩余蚊香燃燒的時(shí)間.
答案(1)用棉線和刻度尺測(cè)出一盤新蚊香長(zhǎng)度為l
(3)再用棉線和刻度尺測(cè)出剩余蚊香長(zhǎng)度為l1
(4)=
(5)能t2=t1
(6)能n=或n=
實(shí)驗(yàn)表格:
項(xiàng)
目蚊香
總長(zhǎng)度
l(cm)燃燒
時(shí)間
t1(min)剩余
長(zhǎng)度
l1(cm)燃燒
速度
(cm/min)
剩余燃
燒時(shí)間
t2(min)每晚用
蚊香時(shí)
間t(min)每晚用
蚊香數(shù)
n(盤)
數(shù)值
【例2】(武漢市中考題)小明在“測(cè)小車的平均速度”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖3.4-3所示的實(shí)驗(yàn)裝置:小車從帶刻度(分度值為lcm)的斜面頂端由靜止下滑,圖中的圓圈是小車到達(dá)A、B、C三處時(shí)電子表的顯示(數(shù)字分別表示“小時(shí):分:秒”),則;
(1)該實(shí)驗(yàn)是根據(jù)公式進(jìn)行測(cè)量的;
(2)實(shí)驗(yàn)中為了方便計(jì)時(shí),應(yīng)使斜面的坡度較(填“大”或“小”);
(3)請(qǐng)根據(jù)圖中所給信息回答:
SAB=cm;tBC=s;
vAC=m/s.
圖3.4-3
(4)實(shí)驗(yàn)前必須學(xué)會(huì)熟練使用電子表,如果讓小車過了A點(diǎn)后才開始計(jì)時(shí),則會(huì)使所測(cè)AC段的平均速度vAC偏(填“大”或“小”)
思路與技巧(1)速度的計(jì)算公式=;
(2)斜坡坡度越大,小車運(yùn)動(dòng)到底端所用的時(shí)間越短,越不易計(jì)時(shí);
(3)需要回答的三個(gè)問題涉及三個(gè)不同的物理量,且研究的對(duì)象也不同,應(yīng)注意公式中物理量的意義;
(4)當(dāng)小車過了A點(diǎn)后才開始計(jì)時(shí),相當(dāng)于縮短了小車通過相同的距離所用的時(shí)間,使速度值增大.
答案(1)=(2)?。?)410.03(4)大
探究體驗(yàn)
提出問題小明放學(xué)回家騎車行駛在學(xué)校操場(chǎng)的斜坡上,感覺車越往下運(yùn)動(dòng)速度越快.小明想:車在斜坡上向下運(yùn)動(dòng)的速度究竟有沒有變化?
制定計(jì)劃粉筆、秒表、卷尺l把、皮球1個(gè)
收集證據(jù)
①先在斜坡的高處,用粉筆畫一條起始線A.在斜坡的底部,用粉筆畫一條終點(diǎn)線B.在A和B兩點(diǎn)的中間,用粉筆畫一條中間線M.如圖3.4-4;
圖3.4-4
②在A處釋放皮球,讓它滾向B處.用秒表記下球從A處滾到M處所用的時(shí)間和球從M處滾到B處所用的時(shí)間;
③用卷尺量出A、B間的距離,然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格,算出每段路程中的平均速度.
路程/cm時(shí)間/s速度/ms-1
AM
MB
AB
探究點(diǎn)撥皮球沿斜坡滾下的速度越來越快,如果斜坡越陡皮球滾下的速度越大.
聊天室
話題:體育比賽中的電子計(jì)時(shí)器
胖胖:老師,國(guó)際體育比賽中,運(yùn)動(dòng)員跑步時(shí)為了減少誤差是怎樣計(jì)時(shí)的?
老師:現(xiàn)今的體育比賽已廣泛使用電子計(jì)時(shí)器.當(dāng)發(fā)令員的槍聲響起,計(jì)時(shí)器便會(huì)因電觸的緣故自動(dòng)開啟.而在終點(diǎn)線上有一光束,當(dāng)有運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)沖線時(shí),光束被阻,計(jì)時(shí)器便會(huì)停止計(jì)時(shí).如圖3.4-5所示.
圖3.4-5
快樂套餐
1.大李想要測(cè)定紙片下落的速度,具體測(cè)量時(shí)可采用的方法有
A.先選定一段時(shí)間,測(cè)定紙片在這段時(shí)間內(nèi)下落的距離
B.先選定某一段距離,測(cè)定紙片通過這段距離所用的時(shí)間
C.預(yù)先不選定時(shí)間或距離,直接測(cè)定紙片下落時(shí)通過某段距離所用的時(shí)間
根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體情況,你認(rèn)為大李采用哪種方法較好?原因是
.
2.圖3.4-6是機(jī)械停表、電子停表的實(shí)物照片,圖中機(jī)械停表短針刻度所標(biāo)數(shù)字的單位是,長(zhǎng)針刻度所標(biāo)數(shù)字的單位是,停表所表示的時(shí)間是;另外,照片中電子停表所顯示的數(shù)字為“0:00.02.01”,左起第一個(gè)數(shù)字表示的時(shí)間單位是,第2、3個(gè)數(shù)字所表示的時(shí)間單位是,第4、5個(gè)數(shù)字所表示的時(shí)間單位是,照片中電子停表所表示的時(shí)間是
圖3.4-6
3.某校探究學(xué)習(xí)研究小組,為了研究蚯蚓在粗糙面上爬得快,還是在光滑面上爬得快,他們用同一蚯蚓在相同的外界條件刺激下,分別讓它們?cè)诓煌谋砻嫔吓佬?,為了比較蚯蚓在不同表面上爬行的快慢,必須算出蚯蚓爬行的為了準(zhǔn)確測(cè)出爬行的路程,在確定蚯蚓的爬行起點(diǎn)和終點(diǎn)時(shí),他們應(yīng)該選擇蚯蚓的(填“頭部”或“尾部”)作為觀察對(duì)象,在確定蚯蚓的爬行路徑是彎曲的,為了測(cè)出它爬行的路程,除了使用棉線外,還需要的測(cè)量器材是.
4.(重慶市中考題)有兩個(gè)同學(xué),用下面的方法來測(cè)量小鋼球運(yùn)動(dòng)的平均速度.
在水平桌面上的一條直線上標(biāo)出A、B、C三個(gè)點(diǎn),拿一根分度值為1mm的米尺緊靠直線,A、B、C三點(diǎn)在米尺上對(duì)應(yīng)的讀數(shù)如圖3.4-7所示.
當(dāng)小鋼球貼著米尺運(yùn)動(dòng)經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)時(shí),兩同學(xué)用手表記下了小鋼球經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻,如圖3.4-7所示.
則小鋼球在通過AB、BC和AC各段路程中,平均速度分別為:
vAB=;vBC=;vAC=.
圖3.4-7
5.小高參加學(xué)校田徑隊(duì)進(jìn)行短跑訓(xùn)練,王老師為了幫他進(jìn)一步提高成績(jī),對(duì)他的百米成績(jī)進(jìn)行了分析測(cè)試.在每隔20m處安排了一個(gè)計(jì)時(shí)員,各計(jì)時(shí)員在發(fā)令員鳴槍時(shí)起動(dòng)秒表,跑經(jīng)指定位置時(shí)按停秒表,他們的讀數(shù)分別是2.9s、5.5s、7.9、10.7s、12.8s.通過這些數(shù)據(jù)可知道:
(1)小高跑100m的平均速度是;
(2)小高在第個(gè)20m速度最快,平均速度是;
(3)小高在哪幾個(gè)階段的速度低于全程的平均速度?為了提高成績(jī),你對(duì)他有什么建議?
6.小剛是班上有名的短跑運(yùn)動(dòng)員.有一天,大家為小剛跑步的速度是否比小玲騎自行車速度更快的事爭(zhēng)論起來,大家吵著要在操場(chǎng)上進(jìn)行比賽.正在這時(shí),小玲說,如果比賽時(shí)間足夠長(zhǎng),我的速度肯定比小剛快;如果比賽的距離太短,我的速度可能比他的慢.
(1)小玲所指的速度是什么速度?
(2)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)比賽方案,來證明小玲判斷的對(duì)錯(cuò);
(3)如果小剛與小玲因故不能同時(shí)到達(dá)比賽場(chǎng)地進(jìn)行比賽,這場(chǎng)速度的比較還能進(jìn)行嗎?
(4)以下兩表是體育老師為小剛、小玲測(cè)試的成績(jī)表,請(qǐng)你分析表中的數(shù)據(jù),回答以下問題:
表1:小剛跑步的成績(jī)表
路程/m10205080120160200240300400
時(shí)間/s2.85.18.611.518.830.345.258.582.5122.5
表2:小玲騎自行車的成績(jī)表
路程/m10205080120160200240300400
時(shí)間/s5.07.510.015.026.034.242.050.062.082.0
①在400m全程中,小剛和小玲的平均速度分別是多少?
②從表中可以看出,至少在多少路程內(nèi),小剛的平均速度比小玲的平均速度大?
③從表中可以看出,至少在多少秒以后,小玲的平均速度比小剛的平均速度大?
④我們把表格中兩個(gè)相鄰的數(shù)據(jù)之間的路程稱為一個(gè)階段.
問:從起點(diǎn)開始,在哪一個(gè)路段小玲的速度第一次超過小剛在這個(gè)路段的速度?
7.工程上常用爆破的方法開山劈嶺.設(shè)某工人師傅在鉆孔內(nèi)裝好炸藥后,用一條長(zhǎng)96cm的引火線引燃炸藥.如果引火線燃燒速度是0.8cm/s,點(diǎn)火人點(diǎn)燃引火線后以5m/s的速度跑開,他能不能在爆炸前跑到離點(diǎn)火處500m遠(yuǎn)的安全地帶(用三種方法計(jì)算)?
8.國(guó)慶節(jié)期間,小芳和同學(xué)們乘火車從襄樊回重慶,當(dāng)火車行至襄渝鐵路大巴山冷水隧道前一段平直軌道時(shí),小芳對(duì)其他同學(xué)說:“我們能否用手邊的器材估測(cè)出火車的速度?”許多同學(xué)參加了測(cè)量,他們各自的做法如下:
(1)小芳聽到列車上廣播“前方3km便是大巴山冷水隧道”.恰好此時(shí)火車?guó)Q笛,小芳測(cè)得經(jīng)t秒后聽到從大巴山反射來的回聲后說:“我已能算出火車的速度.”
(2)坐在窗旁的小軍不動(dòng)聲色,看著窗外每隔100m的電線桿,并數(shù)著自己脈搏跳動(dòng)的次數(shù),數(shù)出每通過兩根電線桿時(shí)自己脈搏跳動(dòng)了N次,小軍突然宣布:“我已測(cè)出火車的速度.”設(shè)小軍自己平時(shí)每分鐘脈搏跳動(dòng)n次;
(3)小強(qiáng)跑到列車駕駛室,回來后笑著說:“我已知道了火車的速度.”
(4)小慧看著自己的手表,問了一下乘務(wù)員每根鐵軌長(zhǎng)L,數(shù)出t秒內(nèi)鐵軌響了N次,小慧說自己的方法可以測(cè)火車的速度.
請(qǐng)你判斷一下,小芳、小軍能否測(cè)出火車速度?如果能,他們的測(cè)量結(jié)果是什么?小強(qiáng)、小慧的方法能否測(cè)出火車速度(此問只回答,不需算出)?
9.學(xué)校即將召開秋季運(yùn)動(dòng)會(huì).初二(3)班的李老師和本班四位參加4×100m接力賽跑的同學(xué)到運(yùn)動(dòng)場(chǎng)進(jìn)行賽前訓(xùn)練.如圖3.4-8.練了一會(huì)兒,同學(xué)們開始討論:甲、乙兩同學(xué)都認(rèn)為丁同學(xué)跑步途中的速度越來越慢;丁同學(xué)則認(rèn)為甲、乙的觀察都不準(zhǔn)確,他感覺自己跑步的速度是越來越快的.李老師看到同學(xué)們爭(zhēng)論起來,笑了笑說:“同學(xué)們,證明自己或別人的看法是否正確,需要收集有說服力的證據(jù)才行,大家想一想,怎樣才能證明丁同學(xué)跑步速度是越來越慢,還是越來越快的呢?”
圖3.4-8
10.張亮用如圖3.4-9所示的裝置探究小車沿斜面下滑時(shí)速度的變化.
(1)張亮在斜面中點(diǎn)處放一金屬片,用停表記下小車從斜面頂端滑下至撞擊金屬片的時(shí)間t1,并用刻度尺量出小車通過的距離s1;
(2)張亮把金屬片放在斜面終點(diǎn),在斜面中點(diǎn)位置釋放小車,測(cè)出小車下滑到底端撞擊金屬片的時(shí)間t2和這段時(shí)間內(nèi)小車通過的距離s2;
(3)用測(cè)得的數(shù)據(jù)求出各段的平均速度.張亮發(fā)現(xiàn)v1=v2,于是得出結(jié)論:小車從斜面頂端滑至底端做勻速直線運(yùn)動(dòng).
你認(rèn)為張亮的實(shí)驗(yàn)過程妥當(dāng)嗎?為什么?
圖3.4-9
11.圖3.4-10是兩張用照相機(jī)拍攝到的水龍頭滴水時(shí)的照片.甲、乙兩張照片中水龍頭滴水的快慢各不相同.若甲照片中的水龍頭以每秒10滴水的快慢滴水,即相鄰兩滴水之間開始下落的時(shí)間間隔Δt=1/10s.設(shè)水滴下落的高度用h表示,單位是m,水滴下落的時(shí)間用t表示,單位是s,則根據(jù)甲圖可知h與t兩者間的定量關(guān)系式為:;比較甲、乙兩圖可知乙照片中的水龍頭每分鐘滴滴水.
圖3.4-10
12.星揚(yáng)中學(xué)物理活動(dòng)小組張貼一份“競(jìng)賽通知”的海報(bào),如圖3.4-11.
小聰和班上的同學(xué)為了在競(jìng)賽中取勝,決定探究降落傘在空中滯留的時(shí)間與什么因素有關(guān)?
(1)通過分析猜想,小聰和同學(xué)們認(rèn)為影響降落傘飛行時(shí)間的長(zhǎng)短可能與降落傘的形狀有關(guān),還可能與有關(guān);
(2)猜想必須通過實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn).猜想中,影響降落傘在空中滯留時(shí)間的因素很多.為此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),要用到物理中常用到的研究方法叫法;
(3)小聰和同學(xué)們經(jīng)過設(shè)計(jì)制作出降落傘,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)降落傘從3m高處落下在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為6s,則降落傘在空中運(yùn)動(dòng)的平均速度多大?
(4)小聰和同學(xué)們?nèi)绻朐诟?jìng)賽中取勝,你對(duì)他們有何建議?
圖3.4-11
參考答案
[快樂套餐]1.B;紙片下落在空中距離不好測(cè)量,固定距離后,通過測(cè)量時(shí)間就可以求速度
2.min;s;10s;h;min;s
2.01s
3.速度;尾部;刻度尺
4.0.03m/s;0.02m/s;0.024m/s
5.(1)7.8m/s(2)559.5m/s(3)第一、第二、第四個(gè)20m建議:加強(qiáng)起跑和增強(qiáng)耐力的訓(xùn)練.
6.(1)平均速度(2)提示:人起跑速度快,如果比賽路程只有幾米,自行車還沒來得及加速,自行車的平均速度就更小,人騎自行車比跑步更輕松,比賽路程長(zhǎng)時(shí),跑步的人平均速度?。?)提示:分別記錄兩人運(yùn)動(dòng)的路程和所用的時(shí)間,求出平均速度(4)①3.3m/s;4.9m/s;②160m;③42s;④200~240m
7.方法一:t1=s1/v1=96cm÷0.8cm/s=120s,t2=s2/v2=500m÷5m/s=100s,因?yàn)閠1>t2,所以點(diǎn)火人能跑到安全地帶;方法二:t1=s1/v1=96cm÷0.8cm/s=120s,m=v2t1=5m/s×120s=600m,因?yàn)閟>s2,所以點(diǎn)火人能夠跑到安全地帶;方法三:t1=s1/v1=96cm÷0.8cm/s=120s,v=s2/t1=500cm/120s=4.17m/s,因?yàn)関<v2,所以點(diǎn)火人能跑到安全地帶;方法四:t2=s2/v2=500m÷5m/s=100s,s′=v1t2=0.8cm/s×100s=80cm,因?yàn)閟′<s1,所以點(diǎn)火人能跑到安全地帶;方法五:t2=s2/v2=500÷5m/s=100s,v′=s′1/t2=96cm÷100s=0.96cm/s,因?yàn)関′>v1,所以人能跑到安全地帶
8.小芳、小軍能測(cè)出火車的速度.小芳測(cè)量方法:v聲t+v火車t=2s,v火車===m/s;小軍的測(cè)量方法:脈搏跳動(dòng)一次的時(shí)間為,則v火車(N×)=s,得v火車==m/s;小強(qiáng)和小慧也能測(cè)出火車的速度.小強(qiáng)是通過看駕駛室里的速度顯示表的示數(shù)知道火車速度的,小慧的測(cè)量方法是v火車t=(N-1)L,v火車=
9.略
10.不妥當(dāng).因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中探究的是小車下滑全過程的速度變化,小車過中點(diǎn)時(shí)有一定速度,不能設(shè)定為零,故不妥當(dāng)
11.h=5t2;226
12.(1)面積或質(zhì)量或體積(2)控制變量法(3)===0.5m/s(4)盡量把降落傘面積做大些,質(zhì)量盡量小
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第4節(jié)測(cè)量平均速度
整體設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要組成部分,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是落實(shí)物理課程目標(biāo),全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。新《義務(wù)教育初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)本節(jié)內(nèi)容的要求是:“通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度?!?br> 從科學(xué)探究的角度看,實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要方式之一。實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有多維的課程目標(biāo),除了學(xué)習(xí)知識(shí)、訓(xùn)練技能以外,物理實(shí)驗(yàn)還應(yīng)該在發(fā)展實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、提高科學(xué)素養(yǎng)方面發(fā)揮重要作用。
“測(cè)量平均速度”的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。主要作用是讓學(xué)生通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等自主活動(dòng)來提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?;同時(shí)讓學(xué)生鞏固平均速度的概念,練習(xí)用停表測(cè)量時(shí)間。教材選用了較易找到的斜面和較易操作的用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度和用停表測(cè)量時(shí)間的方法。
三維目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.學(xué)會(huì)使用秒表和刻度尺正確測(cè)量時(shí)間、距離,并求平均速度,逐步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)寫簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
2.加深對(duì)平均速度的理解,知道用平均速度描述變速直線運(yùn)動(dòng)的快慢,初步了解平均速度是表示運(yùn)動(dòng)物體在某一段時(shí)間內(nèi)或某一段路程內(nèi)的平均快慢程度的物理量。
過程與方法
1.掌握使用物理儀器——停表和刻度尺的基本技能。
2.體會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作、記錄數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總過程。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)的科學(xué)態(tài)度,正確、實(shí)事求是測(cè)量和記錄數(shù)據(jù)的良好作風(fēng)。
2.培養(yǎng)學(xué)生與他人的合作精神。
教學(xué)重點(diǎn)
使學(xué)生會(huì)用刻度尺和秒表測(cè)平均速度,加深對(duì)平均速度的理解。
教學(xué)難點(diǎn)
準(zhǔn)確計(jì)時(shí)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技巧要求較高。
教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)探究法
課時(shí)安排
1課時(shí)
課前準(zhǔn)備
實(shí)驗(yàn)器材、文本、圖片或音視頻資料、自制PPT課件。
教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
情景導(dǎo)入
教師演示讓小車從斜面頂端滑到底端,學(xué)生觀察,教師提出問題:小車從斜面上滑下,做的是什么運(yùn)動(dòng)?在物理學(xué)中,用什么描述變速運(yùn)動(dòng)物體的快慢程度?如何計(jì)算一個(gè)做變速運(yùn)動(dòng)的物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)的平均速度?
學(xué)生正確回答后,教師引出課題,這節(jié)課我們測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的平均速度。
問題導(dǎo)入
小明放學(xué)回家騎車行駛在斜坡上,感覺車越往下運(yùn)動(dòng)速度越快。小明想:車在斜坡上向下運(yùn)動(dòng)的速度究竟有沒有變化呢?能否設(shè)計(jì)一個(gè)類似實(shí)驗(yàn)來研究呢?
推進(jìn)新課
一、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
學(xué)生自學(xué)要求學(xué)生閱讀課本第23頁內(nèi)容,然后教師要求學(xué)生明確該實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材。
交流總結(jié):本節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖蔷毩?xí)用刻度尺和秒表測(cè)量變速運(yùn)動(dòng)物體的平均速度;實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是t=sv,需要測(cè)量的是運(yùn)動(dòng)小車通過的路程和通過這段路程所用的時(shí)間。
主要有下列實(shí)驗(yàn)器材:
使用刻度尺前要觀察刻度尺的零刻度線、量程和分度值,使用時(shí)要“放好”“讀對(duì)”“記全”。
使用停表前應(yīng)觀察秒表的分度值、量程和零刻線。使用秒表的方法:第一次按動(dòng)——啟動(dòng),長(zhǎng)短指針開始轉(zhuǎn)動(dòng);第二次按動(dòng)——暫停,長(zhǎng)短指針暫時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng);第三次按動(dòng)——回零,長(zhǎng)短指針迅速回到零點(diǎn)。
活動(dòng)帶領(lǐng)學(xué)生練習(xí)用停表計(jì)時(shí),教師將一小車放于斜面頂端,將金屬片置于斜面底端,并開始數(shù)數(shù):“5、4、3、2、1、0”;讀到“0”時(shí)釋放小車,學(xué)生迅速啟動(dòng)停表計(jì)時(shí),當(dāng)聽到小車撞擊金屬片的聲音時(shí),學(xué)生立即按下停表。幾位學(xué)生報(bào)數(shù)后,教師糾正可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。
跟蹤例題
如圖是機(jī)械停表、電子停表的實(shí)物照片,照片中機(jī)械停表短針刻度所標(biāo)數(shù)字的單位是________,長(zhǎng)針刻度所標(biāo)數(shù)字的單位是________,停表所表示的時(shí)間是________;另外,照片中電子停表所顯示的數(shù)字為“0:00.02.01”,左起第一個(gè)數(shù)字表示的時(shí)間單位是________,第2、3個(gè)數(shù)字所表示的時(shí)間單位是________,第4、5個(gè)數(shù)字所表示的時(shí)間單位是________,照片中電子停表所表示的時(shí)間是________。
答案:mins10shmins2.01s
二、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)
要求強(qiáng)調(diào)要求按圖組裝器材,注意斜坡坡度較小,小車運(yùn)動(dòng)到底端所用的時(shí)間較長(zhǎng),越易計(jì)時(shí)。
分組實(shí)驗(yàn)按照下列步驟進(jìn)行:
1.把小車放在斜面頂端,金屬片放在斜面底端,用刻度尺測(cè)出小車將要通過的路程s1,把s1和后面測(cè)得的數(shù)據(jù)填入下表中。
2.用停表測(cè)量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時(shí)間t1。
3.根據(jù)測(cè)得的s1、t1,利用公式v1=s1t1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(cè)出小車到金屬片的距離s2。
5.測(cè)出小車從斜面頂端滑過斜面上半段路程s2所用的時(shí)間t2,算出小車通過上半段路程的平均速度v2。
路程運(yùn)動(dòng)時(shí)間平均速度
s1=t1=v1=
s2=t2=v2=
教師輔導(dǎo)教師巡視,隨時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生出現(xiàn)的問題,給予輔導(dǎo),糾正錯(cuò)誤操作。
三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論
數(shù)據(jù)展示將幾組學(xué)生填好的實(shí)驗(yàn)表格用實(shí)物投影展示出來,對(duì)比每組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),教師提出問題:通過實(shí)驗(yàn)求得的不同路程里的平均速度是否相等?
討論總結(jié):做變速運(yùn)動(dòng)的同一物體,在各段路程的平均速度并不相等,平均速度描述的是做變速運(yùn)動(dòng)的物體,在s這段路程或在t這段時(shí)間內(nèi)的平均快慢程度。嚴(yán)格地講離開某段路程或某段時(shí)間,平均速度是沒有意義的。不過,生活中我們所講的某人步行速度是1.1m/s,高速公路上汽車速度是30m/s,這也是平均速度,是一般而論的,并不要求指定時(shí)間或路程。
教師強(qiáng)調(diào)求解物體通過某段路程的平均速度時(shí),一定要用物體通過的這段路程除以通過這段路程所用的時(shí)間,注意對(duì)應(yīng)關(guān)系。
四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告的主要內(nèi)容包括:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄(一般用表格呈現(xiàn))、實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的后面還可以提出問題并對(duì)本實(shí)驗(yàn)提出意見和建議,請(qǐng)同學(xué)們填寫完整實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容。
跟蹤例題
小明在“測(cè)小車的平均速度”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置:小車從帶刻度(分度值為1cm)的斜面頂端由靜止下滑,圖中的圓圈是小車到達(dá)A、B、C三處時(shí)電子表的顯示(數(shù)字分別表示“小時(shí):分:秒”)
(1)該實(shí)驗(yàn)是根據(jù)公式________進(jìn)行速度計(jì)算的。
(2)實(shí)驗(yàn)中為了方便計(jì)時(shí),應(yīng)使斜面的坡度較________(填“大”或“小”)。
(3)請(qǐng)根據(jù)圖中信息回答sAB=________cm;tBC=________s;vAB=________m/s;vBC=________m/s。
(4)由實(shí)驗(yàn)看出,小車在下滑過程速度越來越________,是在做________運(yùn)動(dòng)。
(5)實(shí)驗(yàn)前必須學(xué)會(huì)熟練使用電子表,如果讓小車過了A點(diǎn)后才開始計(jì)時(shí),則會(huì)使所測(cè)AC段的平均速度vAC偏________(選填“大”或“小”)。
解析:(1)速度的計(jì)算公式t=sv;
(2)斜坡坡度越大,小車運(yùn)動(dòng)到底端所用的時(shí)間越短,越不易計(jì)時(shí);
(3)需要回答的四個(gè)問題涉及三個(gè)不同的物理量,且研究的對(duì)象也不同,應(yīng)注意公式中物理量的意義;sAB=100.0cm-60.0cm=40.0cm,sBC=60.0cm-10.0cm=50.0cm,tAB=2s,tBC=1s。
AB段的速度vAB=sABtAB=40cm2s=20cm/s=0.2m/s,BC段的平均速度vBC=sBCtBC=50cm1s=50cm/s=0.5m/s。
(4)vBC>vAB,小車速度越來越大,是在做變速直線運(yùn)動(dòng)。
(5)當(dāng)小車過了A點(diǎn)后才開始計(jì)時(shí),相當(dāng)于縮短了小車通過相同的距離所用的時(shí)間,使速度值偏大。
答案:(1)t=sv(2)小(3)40.010.20.5(4)大變速直線(5)大
《測(cè)量平均速度》教學(xué)設(shè)計(jì)
《測(cè)量平均速度》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.知道用平均速度描述變速直線運(yùn)動(dòng)的快慢,了解平均速度是表示運(yùn)動(dòng)物體在某一段時(shí)間內(nèi)或某一段路程內(nèi)的平均快慢程度的物理量。
2.學(xué)會(huì)使用停表和刻度尺正確地測(cè)量時(shí)間和距離。會(huì)求出平均速度,加深對(duì)平均速度的理解。
(二)過程與方法
1.掌握使用物理儀器停表和刻度尺的基本技能。
2.體會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作、記錄數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總過程。
3.逐步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)寫簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(三)情感態(tài)度和價(jià)值觀
1.養(yǎng)成物理知識(shí)與實(shí)際相聯(lián)系的意識(shí)和習(xí)慣,在實(shí)際物理情境中體會(huì)物理過程,學(xué)習(xí)物理知識(shí)。
2.通過實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)的科學(xué)態(tài)度和正確、實(shí)事求是記錄測(cè)量數(shù)據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
本節(jié)內(nèi)容在教材中起到承上啟下的作用,說“承上”是因?yàn)樗俣鹊母拍钍潜菊轮R(shí)的核心,通過測(cè)量平均速度,加深學(xué)生對(duì)速度、平均速度的理解。說“啟下”是因?yàn)楸竟?jié)是第一次分組實(shí)驗(yàn)課,讓學(xué)生通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等自主活動(dòng)來提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γw會(huì)間接測(cè)量物理量的方法,培養(yǎng)合作精神。教材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來鞏固平均速度的知識(shí),練習(xí)用停表測(cè)時(shí)間,用刻度尺測(cè)長(zhǎng)度,選用的器材比較簡(jiǎn)單,只有木塊、斜面和小車,通過在斜面的中間放上鐵片,用來劃分兩段路程,在小車或小球撞擊鐵片時(shí)記錄時(shí)間,兩段時(shí)間之和就是小車在斜面上的總路程所通過的時(shí)間。教材要求學(xué)生計(jì)算前半程和總路程的平均速度,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照平均速度的計(jì)算公式計(jì)算,在計(jì)算中復(fù)習(xí)鞏固解決物理計(jì)算題的方法和步驟,通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),體會(huì)說到平均速度時(shí)一定要指明是“某一段時(shí)間”或“某一段路程”的平均速度。
重點(diǎn):平均速度的測(cè)量。
難點(diǎn):平均速度的測(cè)量,停表的使用。
三、教學(xué)策略
創(chuàng)設(shè)做變速運(yùn)動(dòng)的物體的例子,學(xué)生容易判斷運(yùn)動(dòng)物體的速度是變化的,也能猜想出物體速度是怎樣變化的。但是要拿出令人信服的證據(jù),必須進(jìn)行速度測(cè)量。接著引導(dǎo)學(xué)生分析要測(cè)量速度,必須用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度和用停表測(cè)量時(shí)間。學(xué)生通過分組實(shí)驗(yàn),測(cè)量下滑的小車在不同路段的平均速度,鞏固用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度和用停表測(cè)量時(shí)間的方法。讓學(xué)生通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等自主活動(dòng)來提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑫r(shí)讓學(xué)生鞏固平均速度的概念。通過分析不同路段的平均速度,讓學(xué)生知道平均速度的數(shù)值在不同的時(shí)間段內(nèi)或不同的路程段中其大小會(huì)不同。
四、教學(xué)資源準(zhǔn)備
多媒體課件、斜面、小車、刻度尺、停表、金屬片。
五、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課(5分鐘)
多媒體播放一組視頻或圖片:在草地上滾動(dòng)的足球,從房檐下落的水滴,從斜坡自動(dòng)滑下的自行車等。讓學(xué)生思考:這些運(yùn)動(dòng)的物體速度是否變化?怎樣知道速度是如何變化的?
學(xué)校即將召開秋季運(yùn)動(dòng)會(huì),初二(3)班的李老師和本班四位參加4×100m接力賽跑的同學(xué)到運(yùn)動(dòng)場(chǎng)進(jìn)行賽前訓(xùn)練。練了一會(huì)兒,同學(xué)們開始討論:甲、乙兩同學(xué)都認(rèn)為丁同學(xué)跑步途中的速度越來越慢;丁同學(xué)則認(rèn)為甲、乙的觀察都不準(zhǔn)確,他感覺自己跑步的速度是越來越快的。李老師看到同學(xué)們爭(zhēng)論起來,笑了笑說:“同學(xué)們,證明自己或別人的看法是否正確,需要收集有說服力的證據(jù)才行,大家想一想,怎樣才能證明丁同學(xué)跑步速度是越來越慢,還是越來越快的呢?”
如圖1,讓小車從斜面滾下,觀察小車的運(yùn)動(dòng)速度是否改變?怎樣測(cè)量小車的速度?
圖1
欣賞,閱讀,并思考。學(xué)生容易判斷運(yùn)動(dòng)物體的速度是變化的。也能猜想出物體速度是怎樣變化的。但是要拿出令人信服的證據(jù),必須進(jìn)行速度測(cè)量。
學(xué)生思考:只要測(cè)量出丁同學(xué)跑步的速度就容易判斷了。
學(xué)生觀察討論,得出:小車運(yùn)動(dòng)速度越來越快。要測(cè)量小車速度需要用刻度尺測(cè)出小車運(yùn)動(dòng)的路程s,用停表測(cè)出小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t,由公式可算出小車的平均速度。
從熟悉的實(shí)例入手,引出物理問題,體現(xiàn)從生活到物理的課程理念。激起學(xué)習(xí)的興趣。
結(jié)合具體例子提出物理問題,便于學(xué)生思考回答。
新課教學(xué)(30分鐘)
測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度
讓學(xué)生閱讀課本中關(guān)于實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,要求學(xué)生明確該實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、各個(gè)器材的作用和用法。
交流總結(jié):
實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖蔷毩?xí)用刻度尺和秒表測(cè)量變速運(yùn)動(dòng)物體的平均速度。
實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是,需要測(cè)量的是運(yùn)動(dòng)小車通過的路程和通過這段路程所用的時(shí)間。
主要實(shí)驗(yàn)器材:斜面、小車、刻度尺、停表、金屬片。
刻度尺的作用是測(cè)量小車通過的路程。使用刻度尺前要觀察刻度尺的零刻度線、量程和分度值,使用時(shí)要“放好”“讀對(duì)”“記全”。
停表的作用是測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。使用停表前應(yīng)觀察秒表的分度值、量程和零刻線。使用停表的方法:第一次按動(dòng)──啟動(dòng),長(zhǎng)短指針開始轉(zhuǎn)動(dòng);第二次按動(dòng)──暫停,長(zhǎng)短指針暫時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng);第三次按動(dòng)──回零,長(zhǎng)短指針迅速回到零點(diǎn)。
金屬片的作用:便于測(cè)量路程和時(shí)間。
1.實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備
指導(dǎo)學(xué)生將斜面調(diào)整好坡度,坡度既不能太陡,這樣會(huì)使小車滑下的時(shí)間太短;坡度也不能太小,由于摩擦,小車可能無法自行下滑。還要調(diào)整好小車的運(yùn)動(dòng)方向,不要使它從斜面上中途滑下。做好小組內(nèi)人員的分工,哪一個(gè)學(xué)生操作小車,哪一個(gè)操作停表,哪一個(gè)記錄數(shù)據(jù),要分工明確,并協(xié)調(diào)好。
學(xué)生練習(xí)用停表計(jì)時(shí),先將小車放于斜面頂端,將金屬片置于斜面底端,并開始數(shù)數(shù):“5、4、3、2、1、0”;讀到“0”時(shí)操作小車的同學(xué)釋放小車,負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)的學(xué)生迅速啟動(dòng)停表計(jì)時(shí),當(dāng)聽到小車撞擊金屬片的聲音時(shí),學(xué)生立即按下停表,并報(bào)出數(shù)值。應(yīng)讓學(xué)生練習(xí)幾次,熟練以后會(huì)使測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確些。
2.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)
要求按圖2組裝器材,注意調(diào)節(jié)斜坡坡度,小車運(yùn)動(dòng)到底端所用的時(shí)間越長(zhǎng),越容易計(jì)時(shí),測(cè)量的誤差越小。
圖2
按照下列步驟進(jìn)行:
(1)把小車放在斜面頂端,金屬片放在斜面底端,用刻度尺測(cè)出小車將要通過的路程s1,把s1和后面測(cè)得的數(shù)據(jù)填入下表中。
(2)用停表測(cè)量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時(shí)間t1。
(3)根據(jù)測(cè)得的s1、t1,利用公式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(cè)出小車到金屬片的距離s2。
(5)測(cè)出小車從斜面頂端滑過斜面上半段路程s2所用的時(shí)間t2,算出小車通過上半段路程的平均速度v2。
路程
運(yùn)動(dòng)時(shí)間
平均速度
s1=
t1=
v1=
s2=
t2=
v2=
教師巡視,隨時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生出現(xiàn)的問題,給予輔導(dǎo),糾正錯(cuò)誤操作。
數(shù)據(jù)展示:將幾組學(xué)生填好的實(shí)驗(yàn)表格用實(shí)物投影展示出來,對(duì)比每組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),教師提出問題:通過實(shí)驗(yàn)求得的不同路程里的平均速度是否相等?
討論總結(jié):做變速運(yùn)動(dòng)的同一物體,在各段路程的平均速度并不相等,平均速度描述的是做變速運(yùn)動(dòng)的物體,在s這段路程或在t這段時(shí)間內(nèi)的平均快慢程度。嚴(yán)格地講離開某段路程或某段時(shí)間,平均速度是沒有意義的。
強(qiáng)調(diào):求解物體通過某段路程的平均速度時(shí),一定要用物體通過的這段路程除以通過這段路程所用的時(shí)間,注意對(duì)應(yīng)關(guān)系。
思考:
(1)你的數(shù)據(jù)和其他同學(xué)相同嗎?為什么?
(2)如何得出小車在整段路程的后半段的平均速度?
(3)為什么說到物體的平均速度時(shí),必須要指明是物體在哪一段時(shí)間內(nèi)或哪一段路程中的平均速度?
3.填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)報(bào)告的主要內(nèi)容包括:實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄(一般用表格呈現(xiàn))、實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的后面還可以提出問題并對(duì)本實(shí)驗(yàn)提出意見和建議,請(qǐng)同學(xué)們填寫完整實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容。
學(xué)生閱讀思考并通過交流討論進(jìn)行回答。
學(xué)生按要求操作。
學(xué)生按要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生通過思考回答:(1)不相同。因?yàn)樾泵娴钠露取⑦x取路程等不同。(2)可以根據(jù)公式:
進(jìn)行計(jì)算。(3)因?yàn)椴煌瑫r(shí)間或不同路段的平均速度一般不同。
培養(yǎng)學(xué)生自我獲取知識(shí)的本領(lǐng)。
為后面的分組實(shí)驗(yàn)做好必要的準(zhǔn)備。
讓學(xué)生通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等自主活動(dòng)來提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γw會(huì)間接測(cè)量物理量的方法,培養(yǎng)合作精神。
加深對(duì)平均速度的理解。
課堂小結(jié)(5分鐘)
通過這節(jié)課你學(xué)到了什么?
學(xué)生回答或與同學(xué)們進(jìn)行交流,老師恰當(dāng)總結(jié)。
梳理本節(jié)課知識(shí)內(nèi)容,把自己所學(xué)到的知識(shí)與老師同學(xué)交流,最后總結(jié)出本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)。
培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力。梳理機(jī)械運(yùn)動(dòng)知識(shí)形成一個(gè)完整的知識(shí)體系。同時(shí)也可以幫助學(xué)生記憶。
測(cè)量平均速度教案設(shè)計(jì)
第四節(jié)測(cè)量平均速度
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與技能
1.學(xué)會(huì)使用刻度尺和停表正確測(cè)量路程和時(shí)間,并求出平均速度。
2.會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),加深對(duì)平均速度的理解。
過程與方法
體會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的全過程。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,養(yǎng)成學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)的科學(xué)態(tài)度,正確、實(shí)事求是記錄數(shù)據(jù)的作風(fēng)。
2.養(yǎng)成學(xué)生的合作精神。
【教學(xué)重點(diǎn)】
在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量小車的平均速度。
【教學(xué)難點(diǎn)】
引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),組織調(diào)控學(xué)生有序地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】
教師用:多媒體課件。
學(xué)生每組需要:
長(zhǎng)木板一個(gè)帶刻度尺、機(jī)械停表一塊、小車、金屬片、小木塊一塊。
【教學(xué)過程】
主要教學(xué)過程
教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)
一、創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課
【播放視頻】激流勇進(jìn)
【設(shè)疑】
當(dāng)人從軌道頂端下滑到底端時(shí)的速度是如何變化的?
(設(shè)計(jì)意圖:從生活中的游樂活動(dòng)出發(fā),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知的欲望。)
【板書】第4節(jié)測(cè)量平均速度
帶著興趣觀看視頻中人下滑的速度變化
二、實(shí)驗(yàn):測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度
1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和?shí)驗(yàn)器材
2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
【模擬情境】本節(jié)課我們用小車代替下滑的人,搭起的長(zhǎng)木板(斜面)代替軌道,讓小車從斜面頂端滑下,觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況。
【思考討論】
1、小車沿斜面下滑的速度變化情況是怎樣的?如何粗略描述?
2、測(cè)量小車下滑的平均速度用到的實(shí)驗(yàn)原理是什么?
3、具體要測(cè)量哪些物理量?怎么測(cè)?
4、需要選擇哪些實(shí)驗(yàn)器材?等等。
【小結(jié)】【板書】
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河每潭瘸吆屯1頊y(cè)小車的平均速度
實(shí)驗(yàn)原理:v=s/t
需要測(cè)量的物理量是路程和時(shí)間。
器材:斜面、小車、刻度尺、停表、金屬片
(設(shè)計(jì)意圖:測(cè)量性實(shí)驗(yàn),必須先明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和器材。?br>
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】
【第一步】如何測(cè)量路程和時(shí)間
請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)桌上提供的實(shí)驗(yàn)器材,初步組裝,試著操作,思考如何把路程進(jìn)行分段?
學(xué)生討論后老師用PPT展示如下圖所示:
學(xué)生討論、回答:
生1:越來越快
平均速度
生2:公式v=s/t
生3:測(cè)路程和時(shí)間;
生4:刻度尺、停表
【溫馨提示】
同學(xué)們也可以結(jié)合生活中騎自行車下坡的情況,進(jìn)行討論。
學(xué)生討論后師生共同歸納:
(1)S1,t1,
(2)S2,t2,
2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
【第二步】明確實(shí)驗(yàn)步驟:
明確了路程和時(shí)間的測(cè)量,那么做實(shí)驗(yàn)的先后順序又是怎樣的?請(qǐng)你把空缺的部分填寫完整,用PPT展示
①把小車放在斜面頂端,金屬片放在斜面底端,用()測(cè)出小車將要通過的路程s,把S1和以后測(cè)得數(shù)據(jù)填入表格中
②用()測(cè)量小車從斜面頂端滑下到底端的時(shí)間t1
③根據(jù)測(cè)得的S1和t1,利用公式()算出小車通過斜面全過程的平均速度v
④將金屬片移到(),測(cè)出小車到金屬片的距離S2
⑤測(cè)出小車從斜面頂端滑過斜面上半段S2所用的時(shí)間t2,算出小車通過上半段路程的平均速度v2
【第三步】設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格
你能設(shè)計(jì)出記錄數(shù)據(jù)的表格嗎?試一試。
路程(m)運(yùn)動(dòng)時(shí)間(s)平均速度(m/s)
S1=t1=V1=
S2=t2=V2=
【第四步】明確實(shí)驗(yàn)分工和配合
一個(gè)實(shí)驗(yàn)的成功需要大家的密切配合,你們商討一下,每個(gè)同學(xué)負(fù)責(zé)哪一個(gè)工作。
組內(nèi)分工建議:一人釋放小球并下達(dá)計(jì)時(shí)指令,二人負(fù)責(zé)記錄小車撞擊金屬片的時(shí)間,一人負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù)。
(設(shè)計(jì)意圖:“可靠”、“準(zhǔn)確”、“方便”是我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本原則。)
根據(jù)剛才的討論,完成空缺的部分:
答案:
①刻度尺
②秒表
③v=s/t
④斜面中部
設(shè)計(jì)表格,完成后提醒學(xué)生可以把數(shù)據(jù)記錄到課本23頁的表格,但要注意帶單位
要求小組成員全員行動(dòng),禁止個(gè)別同學(xué)充當(dāng)“觀眾”。
學(xué)生小組自由分工,相互協(xié)作,為實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備
3、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
【嘗試性實(shí)驗(yàn)】
為了實(shí)驗(yàn)測(cè)量準(zhǔn)確,數(shù)據(jù)有效,正式實(shí)驗(yàn)前老師可以讓學(xué)生練習(xí)幾次。
PPT展示:按下圖安裝、調(diào)整,觀察小車的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),試著測(cè)兩組數(shù)據(jù)。
重點(diǎn)練習(xí)秒表的使用:釋放小車開始計(jì)時(shí),小車撞擊金屬片的同時(shí)停止計(jì)時(shí)
(設(shè)計(jì)意圖:排除實(shí)驗(yàn)中不成功的各種因素,為實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行打好基礎(chǔ)。)
【正式實(shí)驗(yàn)】
學(xué)生在熟悉實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上,安照實(shí)驗(yàn)步驟
進(jìn)行操作,把數(shù)據(jù)填入表格。
1、測(cè)全程2、測(cè)上半段3、計(jì)算
(設(shè)計(jì)意圖:養(yǎng)成學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)精神。)
學(xué)生按照要求動(dòng)手實(shí)驗(yàn),各司其職進(jìn)行演練
(建議:如果沒有合適的金屬片,學(xué)生的書立也可以代替,反扣在斜面即可)
溫馨提示:
1.小車運(yùn)動(dòng)距離為車頭到車頭的距離。
2.小車從斜面頂端要從靜止釋放。
3.測(cè)量過程中不要改變斜面的坡度。
按照分組,
學(xué)生實(shí)驗(yàn)
老師巡視,
指導(dǎo)、幫助、
提醒記錄數(shù)據(jù)
4、分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論【成果展示】
找?guī)捉M同學(xué)匯報(bào)測(cè)量結(jié)果,有實(shí)物投影,直接展示,引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù),總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
具體以學(xué)生記錄和算出的結(jié)果為準(zhǔn)。
【典型數(shù)據(jù)示范】
路程(m)運(yùn)動(dòng)時(shí)間(s)平均速度(m/s)
S1=0.6t1=4V1=0.15
S2=0.3t2=2.5V2=0.12
【議一議】根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),你能否計(jì)算出小車通過下半段路程S3的平均速度v3呢?
【引導(dǎo)分析】v2和v3大小關(guān)系是怎樣的?
根據(jù)這個(gè)關(guān)系,分析小車在斜面上做的是什么運(yùn)動(dòng)?
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
小車沿斜面下滑的速度越來越大,說明小車沿斜面下滑運(yùn)動(dòng)越來越快。
(設(shè)計(jì)意圖:養(yǎng)成學(xué)生分析問題和歸納提升的能力。)
學(xué)生展示、
匯報(bào)
學(xué)生討論,
得出:
根據(jù)公式:
學(xué)生計(jì)算后
回答:v2v3
學(xué)生回答:小車做變速直線運(yùn)動(dòng)
5、交流與評(píng)估
【引導(dǎo)啟發(fā)】
請(qǐng)同學(xué)們反思實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題有哪些?請(qǐng)大膽提出來。
1.操作中出現(xiàn)過什么失誤或故障?
2.還有什么因素可能會(huì)影響測(cè)量結(jié)果?
3.還有哪些需要完善的地方?
(設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生交流與評(píng)估,養(yǎng)成學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力及反思能力,學(xué)會(huì)書面或口頭表述自己的觀點(diǎn),養(yǎng)成善于聽取別人意見的習(xí)慣。)學(xué)生交流與評(píng)估,反思實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題:(可能出現(xiàn)的問題見附件1)
6、擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)
7、科學(xué)世界
【播放視頻】
播放人教社配套的《用傳感器研究物體的運(yùn)動(dòng)》視頻,通過位置傳感器B、裝有回聲擋板的小車,和計(jì)算機(jī)連接后,可以直觀顯示小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)速度變化。
【嘗試實(shí)驗(yàn)】
1.測(cè)量小車在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度。
2.測(cè)量人行走的速度變化。
(設(shè)計(jì)意圖:了解高科技測(cè)速度的方法,激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的熱愛。)
【讀一讀】
讓學(xué)生閱讀課本24頁閱讀“超聲波測(cè)距”,了解測(cè)距的原理。
(設(shè)計(jì)意圖:了解測(cè)量速度的其它方法,開闊視野。)
觀看視頻,思考測(cè)量速度的其它方法
同時(shí)試著分析計(jì)算機(jī)上的速度-時(shí)間圖像
有條件的學(xué)??蛇x1-2名學(xué)生在傳感器前面行走,觀察速度變化情況
【溫馨提示】
這里的340m/s和超聲波的概念可以簡(jiǎn)單告訴學(xué)生
學(xué)生閱讀課本,交流測(cè)距的原理:S=vt/2
三、課堂小結(jié):
(2分鐘)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)收獲,師生共同解決存在的問題。(教師課件展示,見附件2)學(xué)生討論
四、課堂檢測(cè)師巡視、講評(píng)完成當(dāng)堂檢測(cè)
見附件3
五、布置作業(yè)課本P25動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1-4課后完成
【板書設(shè)計(jì)】
第四節(jié)測(cè)量平均速度
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)用刻度尺和停表測(cè)小車的平均速度
實(shí)驗(yàn)原理:v=s/t
實(shí)驗(yàn)器材:斜面、小車、刻度尺、停表、金屬片
實(shí)驗(yàn)步驟:用刻度尺分別測(cè)出全程和上半段的路程S1和S2,用停表分別測(cè)出所用的時(shí)間t1和t2,用v=s/t求出平均速度
路程(m)運(yùn)動(dòng)時(shí)間(s)平均速度(m/s)
S1=t1=V1=
S2=t2=V2=
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:小車沿斜面下滑運(yùn)動(dòng)越來越快
【教學(xué)反思】
閱讀了大量的素材,發(fā)現(xiàn)這節(jié)課的內(nèi)容,人教版注重平均速度的測(cè)量,而其他版本還要求學(xué)生了解“瞬時(shí)速度”的概念,其實(shí)在拓展性實(shí)驗(yàn)中就體現(xiàn)了,但沒有直接說明,我覺得老師在上課講這部分時(shí)不妨滲透一下這個(gè)概念,因?yàn)閷W(xué)生在生活中感受的速度就是瞬時(shí)速度。這是一節(jié)典型的測(cè)量實(shí)驗(yàn)課,所以要符合物理實(shí)驗(yàn)課的要求。我從自己上課的實(shí)際出發(fā),本著常態(tài)課的思想來梳理的教學(xué)思路。
一、案例的“亮點(diǎn)”
學(xué)生是課堂的主體,教學(xué)活動(dòng)緊緊圍繞學(xué)生的認(rèn)知水平出發(fā),以啟發(fā)引導(dǎo)為主,注重養(yǎng)成學(xué)生分析問題、歸納問題的能力。給學(xué)生準(zhǔn)備充足的實(shí)驗(yàn)器材,讓學(xué)生通過動(dòng)手,主動(dòng)學(xué)習(xí),,激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣。利用多媒體實(shí)施教學(xué),增加了課堂的容量,用視頻還開闊了學(xué)生的視野。
二、教學(xué)中出現(xiàn)的問題
第一次進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生好奇,個(gè)別同學(xué)不服從管理,畢竟看到器材就想“動(dòng)手”,課堂紀(jì)律才是這節(jié)課成功的保障。如果學(xué)生不聽指揮,實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)施就會(huì)遇到困難。另外實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理是學(xué)生的弱項(xiàng)。
附件1:
1、為什么斜面的坡度不能太小也不能太大?
參考答案:斜面的坡度過小,小車達(dá)不到底部;斜面的坡度過大,記錄時(shí)間不準(zhǔn)確,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差大。
2、金屬片的作用是什么?
參考答案:便于測(cè)量時(shí)間和讓小車停止運(yùn)動(dòng)。
3、實(shí)驗(yàn)中什么環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)誤差?
參考答案:時(shí)間記錄與小車開始下滑可能不同步會(huì)存在誤差;小車撞擊金屬片時(shí),停止計(jì)時(shí)可能會(huì)存在誤差。
4.你的數(shù)據(jù)和其他同學(xué)相同嗎?為什么?
參考答案:不相同。因?yàn)樾泵娴钠露取⑦x取路程等不同
5.實(shí)驗(yàn)中你還有什么發(fā)現(xiàn)或疑問?
附件2:
附件3:課堂檢測(cè)
1.小明為研究蝸牛的爬行速度,他讓一蝸牛沿刻度尺爬行。蝸牛由A位置爬行到B位置(如圖所示),共用時(shí)20s,則蝸牛爬行的平均速度為m/s。
2.小明在“測(cè)小車的平均速度”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置:小車從帶刻度(分度值為1cm)的斜面頂端由靜止下滑,圖中的數(shù)字方框是小車到達(dá)A、B、C三處時(shí)電子表的顯示:
(1)該實(shí)驗(yàn)是根據(jù)公式進(jìn)行測(cè)量的。
(2)實(shí)驗(yàn)中為了方便計(jì)時(shí),應(yīng)使斜面坡度較(填“大、小”)
(3)請(qǐng)根據(jù)圖中所給信息回答:
SAB=cm,tBC=s,vAC=m/s。
(4)實(shí)驗(yàn)前必須學(xué)會(huì)熟練使用電子表,如果讓小車過了A點(diǎn)后才開始計(jì)時(shí),則會(huì)使所測(cè)AC段的平均速度vAC偏(填“大、小”)
3.一個(gè)物體沿平直公路運(yùn)動(dòng),由靜止起在10s內(nèi)加速到20m/s,共運(yùn)動(dòng)了80m,該物體在10s內(nèi)平均速度是()
A.20m/sB.10m/sC.8m/sD.都不對(duì)
4.一個(gè)物體從靜止開始沿一條直線通過一段路程,運(yùn)動(dòng)得越來越快,在通過這段路程的最后3m時(shí),用了2s,則該物體在整段路程中的平均速度可能是()
A.1.5m/sB.2m/sC.1m/sD.2.5m/s
5.汽車在出廠前要進(jìn)行測(cè)試。某次測(cè)試中,先讓汽車在模擬山路上以8m/s的速度行駛500s,緊接著在模擬公路上以20m/s的速度行駛100s。求:
(1)該汽車在模擬山路上行駛的路程。
(2)汽車在整個(gè)測(cè)試過程中的平均速度。
當(dāng)堂檢測(cè)答案:
1.0.0011m/s2.(1)v=S/t(2)小(3)510.0333.C4.C
5.(1)汽車在模擬山路上行駛的路程為
s1=v1t1=8m/s×500s=4000m。
(2)汽車在模擬公路上行駛的路程為
s2=v2t2=20m/s×100s=2000m
s總=s1+s2=4000m+2000m=6000m
t總=t1+t2=500s+100s=600s
汽車在整個(gè)測(cè)試中的平均速度為
v===10m/s。