人教版八年级上册第1章第4节测量平均速度.docx
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人教版八年级上册第1章第4节测量平均速度
人教版八年级上册《优秀教案》
第一章机械运动
第4节测量平均速度
整体设计
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。
教学方法实验探究法
课时安排1课时
课前准备
实验器材、文本、图片或音视频资料、自制PPt课件。
教学过程
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文第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记时，教师将一小车放于外面顶端，将金属片至于斜面底端，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。
跟踪例题下图是机械停表、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；10s；h；min；s；2.01s
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：
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1.1m／s，高速公路上
汽车速度是30m／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。
跟踪例题小明在“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1cm）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=40.0cm； tBC=1s； VAB=0.2m/s；VBC=0.5m/s．
（4）由实验看出，小车在下滑过程速度越来越快，是在做运动．
（5）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度vAC偏（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；SAB=100.0cm-60.0cm=40.0cm，SBC=60.0cm-10.0cm=50.0cm，tAB=2s，tBC=1s．
（4）VBC＞VAB，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）大变速直线运动（5）大
同步训练：
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的物体的快慢的
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：
C
2．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1mm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：
0.03m/s；0.02m/s；0.024m/s
3.教室的长度为10m，开班会时坐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：
7~10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20m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2.9s、5.5s、7.9、10.7s、12.8s.通过这些数据可知道：
（1）小高跑100m的平均速度是；
（2）小高在第个20m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）7.8m/s
（2）559.5m/s（3）第一、第二、第四个20m建议：
加强起跑和增强耐力的训练.
5．运动会进行100m决赛时，同学们测量了运动员到达距离起点20m、80m、100m时各自所用的时间．其中三名同学的时间如表格所示．
到达20m处（s）
到达80m处（s）
到达100m处（s）
王小兵
2．3
8．9
12．2
刘磊
2．4
8．3
11．8
周伟
2．5
8．4
11．4
算出这三位同学分别在0—20m、20—80m、80—100m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：
0-20m处
平均速度（m/s）
20-80m处
平均速度（m/s）
80-100m处
平均速度（m/s）
王小兵
8．7
9．1
6．1
刘磊
8．3
10．2
5．7
周伟
8
10．2
6．7
6．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/m
10
20
50
80
120
160
200
240
300
400
时间/s
2.8
5.1
8.6
11.5
18.8
30.3
45.2
58.5
82.5
122.5
表2：
小玲骑自行车的成绩表
路程/m
10
20
50
80
120
160
200
240
300
400
时间/s
5.0
7.5
10.0
15.0
26.0
34.2
42.0
50.0
62.0
82.0
①在400m全程中，小刚和小玲的平均速度分别是多少？
②从表中可以看出，至少在多少路程内，小刚的平均速度比小玲的平均速度大？
③从表中可以看出，至少在多少秒以后，小玲的平均速度比小刚的平均速度大？
④我们把表格中两个相邻的数据之间的路程称为一个阶段.问：
从起点开始，在哪一个路段小玲的速度第一次超过小刚在这个路段的速度？
答案：
（1）平均速度
（2）提示：
人起跑速度快，如果比赛路程只有几米，自行车还没来得及加速，自行车的平均速度就更小，人骑自行车比跑步更轻松，比赛路程长时，跑步的人平均速度小（3）提示：
分别记录两人运动的路程和所用的时间，求出平均速度（4）①3.3m/s；4.9m/s；②160m；③42s；④200～240m
7．某校探究学习研究小组，为了研究蚯蚓在粗糙面上爬得快，还是在光滑面上爬得快，他们用同一蚯蚓在相同的外界条件刺激下，分别让它们在不同的表面上爬行，为了比较蚯蚓在不同表面上爬行的快慢，必须算出蚯蚓爬行的为了准确测出爬行的路程，在确定蚯蚓的爬行起点和终点时，他们应该选择蚯蚓的（填“头部”或“尾部”）作为观察对象，在确定蚯蚓的爬行路径是弯曲的，为了测出它爬行的路程，除了使用棉线外，还需要的测量器材是.
答案：
速度；尾部；刻度尺
8．实验：
测小车的平均速度。
如图所示，斜面长2.4米，测得小车从斜面顶端运动到底端所用的时间是6秒。
如果在斜面的中点装上金属片，测得小车从斜面顶端运动到金属片的时间为4.8秒。
请将测量数据填入表中，并计算出小车通过全程的平均速度v1和通过上半段的平均速度v2。
路程（米）
运动时间（秒）
平均速度（米/秒）
s1＝2.4
t1＝
v1＝
s2＝1.2
t2＝
v2＝
①小车从斜面顶端运动到底端过程中，小车做＿＿运动。
（填“匀速”或“变速”）
②根据上表的数据，小车通过斜面下半段路程的平均速度是米/秒。
解析：
测量小车的平均速度，要注意弄清楚每一段的路程和运动时间。
如图所示，观察可以知道，斜面长2.4米，测得小车从斜面顶端运动到底端所用的时间是t1＝6秒。
因为在斜面的中点装上金属片，测得小车从斜面顶端运动到金属片的时间为t2＝4.8秒。
由测量数据，可以计算出小车通过全程的平均速度v1＝2.4米/6秒＝0.4米/秒，通过上半段的平均速度v2＝1.2米/4.8秒＝0.25米/秒，由此可以知道小车做变速直线运动，通过下半段的平均速度v3＝1.2米/1.2秒＝1米/秒。
路程（米）
运动时间（秒）
平均速度（米/秒）
s1＝2.4
t1＝6
v1＝0.4
s2＝1.2
t2＝4.8
v2＝0.25
答案：
变速，1。
9.小明和同学有利用棉线、刻度尺、秒表、火柴、一盘新蚊香、蚊香架等器材测量蚊香燃烧的平均速度，他们设计了如下步骤，请你补充完整：
（1）；
（2）将蚊香支在蚊香架上并点燃5min（即t1），如图所示；
（3）；
（4）用公式v=
求蚊香燃烧的平均速度，其表达式为v=接下来他们进行讨论；
（5）根据蚊香燃烧的速度能否算出剩余蚊香还能燃烧多长时间？
如果能，其字母表达式为t2＝；
（6）根据测量能否计算出从晚上10点到早上6点需烧多少盘蚊香？
如果能，其字母表达式为n=.
请帮助小明和他的同学设计一个数据表格，并填上需要测量的物理量.
解析：
利用v=
，用棉线和刻度尺测出一盘新蚊香的长度，以及点燃一段时间后剩余长度，即可算出平均速度.然后又可根据t＝
算出剩余蚊香燃烧的时间.
答案：
（1）用棉线和刻度尺测出一盘新蚊香长度为l
（3）再用棉线和刻度尺测出剩余蚊香长度为l1
（4）v=
（5）能t2=
t1
（6）能n＝
或n=
实验表格：
项
目
蚊香
总长度
l（cm）
燃烧
时间
t1（min）
剩余
长度
l1（cm）
燃烧
速度
V（cm/min）
剩余燃
烧时间
t2（min）
每晚用
蚊香时
间t（min）
每晚用
蚊香数
n（盘）
数值
10．为监控车辆是否超过规定的最高车速，交通部常用测速仪来检测．测速原理如图所示，测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出被测车辆的速度．如果某次检测车速时，第一次从发出至接收到超声波信号用了0.4s，第二次从发出至接收到超声波信号用了0.3s，两次信号发出时间间隔是1s，则汽车经过的路程是多少？
被测汽车速度是17.9m/s？
（假设超声波的速度为340m/，且保持不变，汽车匀速行驶）
解析：
测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪：
s1=v声t1=340m/s×0.2s=68m；
第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪：
s2=v声t2=340m/s×0.15s=51m；
因此汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶了：
s′=s1-s2=68m-51m=17m；
答案：
汽车经过的路程是17，？
被测汽车速度是17.917.9m/s.
规律总结：
1.测运动物体的平均速度的方法：
用停表测出物体在某段路程上运动的时间，用刻度尺测出这段时间内通过的路，利用了
=
求出这段路程的平均速度.
2.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。
板书设计
活动与探究
探究车在斜坡上向下运动的速度变化
提出问题小明放学回家骑车行驶在学校操场的斜坡上，不蹬车时，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？
实验器材粉笔、停表、刻度尺、皮球
进行试验
①先在斜坡的高处，用粉笔画一条起始线A.在斜坡的底部，用粉笔画一条终点线B.在A和B两点的中间，用粉笔画一条中间线M.如图;
②在A处释放皮球，让它滚向B处.用秒表记下球从A处滚到M处所用的时间和球从M处滚到B处所用的时间；然后设计实验数据表格，算出每段路程中的平均速度.
路程/cm
时间/s
速度/m·s-1
AM
MB
实验结论皮球沿斜坡滚下的速度变大，斜坡越陡皮球滚下的速度越大.
测火车车速度
提出问题国庆节期间，小芳和同学们乘火车从襄樊回重庆，当火车行至襄渝铁路大巴山冷水隧道前一段平直轨道时，小芳对其他同学说：
“我们能否用手边的器材估测出火车的速度?
”
进行实验许多同学参加了测量，他们各自的做法如下：
（1）小芳听到列车上广播“前方3km便是大巴山冷水隧道”.恰好此时火车鸣笛，小芳测得经t秒后听到从大巴山反射来的回声后说：
“我已能算出火车的速度.”
（2）坐在窗旁的小军不动声色，看着窗外每隔100m的电线杆，并数着自己脉搏跳动的次数，数出每通过两根电线杆时自己脉搏跳动了N次，小军突然宣布：
“我已测出火车的速度.”设小军自己平时每分钟脉搏跳动n次；
（3）小强跑到列车驾驶室，回来后笑着说：
“我已知道了火车的速度.”
（4）小慧看着自己的手表，问了一下乘务员每根铁轨长L，数出t秒内铁轨响了N次，小慧说自己的方法可以测火车的速度.
实验方法交流
小芳测量方法：
v声·t+v火车·t=2s，v火车=
=
=
m/s；
小军的测量方法：
脉搏跳动一次的时间为
，则v火车·（N×
）=s，得
v火车=
=
m/s；
小强是通过看驾驶室里的速度显示表的示数知道火车速度的；
小慧的测量方法是v火车·t=（N-1）L，v火车=
备课资料
《测量平均速度》实验报告
实验目的用和测量变速运动物体的平均速度
实验原理实验依据的原理是，需要测量的是运动小车通过的和通过这段路程所用的。
实验器材斜面、小车、金属片、刻度尺、
实验步骤
数据记录
实验结果
1.在处理实验数据时，是根据公式进行计算平均速度的，注意一定要明确是
在或的平均速度。
从实验可看出：
做变速运动的同一物体，在各段路程的平均速度。
2.实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较（填“大”或“小”）
3.实验前必须学会熟练使用电子表，如果计时的同学反应较慢，小车运动后才开始计时，则会使所测s1段的平均速度偏（填“大”或“小”）。
参考答案刻度尺、停表t＝
路程时间停表（数据记录根据实验操作如实填写）t＝
某段路程某段时间内不相等小大
话题：
体育比赛中的电子计时器
胖胖：
老师，国际体育比赛中，运动员跑步时为了减少误差是怎样计时的？
老师：
现今的体育比赛已广泛使用电子计时器.当发令员的枪声响起，计时器便会因电触的缘故自动开启.而在终点线上有一光束，当有运动员到达终点冲线时，光束被阻，计时器便会停止计时.如图所示.
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