資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
【人教2024版八上物理精彩課堂（教案+素材）】
第4節　速度的測量
新課導入　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　方式　【視頻導入】
播放視頻“測量小車的平均速度”(見素材二),引入實驗探究。
電子視頻　　(詳見電子資源)
教材知識處理　　
1.實驗改進:測量小車運動的速度(教材P27)
圖1-4-1
針對“測量小車運動的速度”實驗中起點計時和終點計時存在較大誤差的問題,特做如下改進:
在斜面中點B和底端C處分別安裝光電開關(帶指示燈)。讓小車從A點滑下(同時按下電子秒表,開始計時),到達B點時光電開關1自動打開,指示燈亮,記錄秒表顯示時間;小車通過B點繼續運動到達C點時,光電開關2自動打開,指示燈亮,再次記錄秒表顯示時間。用刻度尺測出AB、AC的長度,運用公式v=,即可求出小車在不同路程中的平均速度。(如圖1-4-1所示)
[改進優點] 用光電開關確定小車是否到達測量點可以減小誤差,并且操作上更簡單,實驗人員不需要視線與小車垂直,只看指示燈的發光情況即可。
2.方法指點:實驗法
實驗法是研究者按照研究目的,充分地控制實驗環境,創設一定的實驗條件,科學地選擇研究對象,以確立自變量與因變量之間因果關系的一種研究方法。實驗法可分為實驗室實驗法和自然實驗法兩種。本節測量小車運動的速度屬于實驗室實驗法。
本節教材鏈中考　　
[考點小說] 本節中考主要考查測量速度的實驗過程、數據處理以及實驗結果的客觀評價,考查時一般采用選擇題、填空題和實驗探究題的形式。
[考點對接] 1.測量小車運動的速度
[源起教材P28] 實驗過程
圖1.4-2　測量小車速度的實驗裝置
　　1.把小車放在斜面頂端,金屬片放在斜面底端,用刻度尺測出小車將要通過的路程s1。
　　2.用秒表測量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時間t1。
　　3.根據測得的s1、t1,利用公式v1=算出小車通過斜面全程的平均速度v1。
……
例1　(雅安中考)如圖1-4-2所示是研究物體運動的“頻閃照片”。照片分別記錄了甲、乙兩個運動小球從左向右每隔0.1 s的不同位置,根據照片可以判斷下列說法正確的是 (　　)
圖1-4-2
A.甲球做勻速直線運動
B.甲、乙兩球都做變速直線運動
C.記錄的甲球運動時間比乙球運動時間短
D.從開始計時到0.3 s時,甲球的平均速度比乙球大
[答案] A
[考點對接] 2.實際生活中的測速問題
[源起教材P27] 問題
圖1.4-1　區間測速
　　公路上有許多速度監測設備,其中一種測速設備采用的是區間測速的方法(圖1.4-1),即通過測算車輛在兩個監測點之間的平均速度,判斷車輛在該路段是否超速。這種測速設備是如何測算出車輛的平均速度的
例2　(山西中考)為了保障學生安全,交警在育才中學校門前的街道設置了限速30 km/h的標志牌。有家長反映,經常有車輛超速。在沒有安裝測速儀的情況下,請你設計實驗方案,測量校門前行駛的車輛是否超速。
(1)實驗器材:　 。
(2)實驗步驟:①　 ;
②　 ;
③　 ;
④　 。
(3)實驗結論:　 。
[答案] (1)秒表、刻度尺
(2)①在校門口前的街道邊標識A、B兩點,用刻度尺測出兩點間的路程s
②讓一名同學站在A點,另一名同學站在B點
③汽車車頭行駛至A點時,A點處的同學舉手示意,同時B點處的同學用秒表開始計時,汽車車頭行駛至B點時,B點處同學停止計時,記錄汽車從A點到B點行駛的時間t
④算出汽車的平均速度v=
(3)若v>30 km/h則超速,若v≤30 km/h則不超速
拓展材料　　
頻閃照相
我們在研究物體的運動時,一個非常重要的問題就是確定物體的位置隨時間有怎樣的變化。但是物體在運動時位置不斷改變,時間不斷推移,如何有效地同時記錄兩個不斷變化的物理量呢
同學們是否注意過,飛機在起飛和降落時會不斷地發出閃光的信號,這個信號燈每隔相等的時間就會閃一下。根據這個閃光,即便是在黑夜我們不但能方便地確定飛機的位置,還可以估計下一次閃光時飛機在哪里,以及判斷飛機的升降狀態和飛行方向。
我們由此獲得啟發,是否可以在物體運動過程中每隔相等的時間拍攝照片記錄位置從而研究物體的運動規律呢 其實這就是“頻閃照相”,顧名思義就是頻繁閃光進行拍攝。具體說就是在暗室中把照相機固定在地面上保持拍攝狀態,但由于沒有光照亮物體,底片并不感光。光源是一只閃光燈,它每隔0.02 s閃亮一次,閃亮的時間很短,只有大約 s。光源發光時物體被照亮,底片就記錄下這時物體的位置。減少閃光的間隔就會使物體的位置變化更為精細。
如圖1-4-3所示為一張羽毛球飛行時的頻閃照片,由于羽毛球通過任意兩個相鄰位置所用的時間相等,所以如果兩個相鄰位置間距離較大,就意味著羽毛球的速度較大。從這張照片中可以看到羽毛球從最高點下落后,速度越來越大。
圖1-4-3
　 　——詳見電子資源
能力培優題　　(詳見電子資源)
第4節　速度的測量
教材解讀 　“測量小車運動的速度”是一個學生實驗。通過實驗來鞏固平均速度的知識,練習用秒表測時間,用刻度尺測長度,引導學生計算前半程、后半程、全程的平均速度,應當嚴格按照平均速度的計算公式計算,在計算中復習物理計算的步驟。
學 習 目 標 物理觀念 　1.應用秒表和刻度尺正確地測量時間、長度,并求出平均速度。 　2.應用物理方法解決生活中有關平均速度的實際問題。
科學思維 　從物理學視角理解平均速度的意義,能辨析生活中各種測速方法的差異和優劣。
科學探究 　體會設計實驗、實驗操作、記錄數據、分析實驗結果的全過程,并能對實驗探究過程和結論進行解釋和交流及評估。
科學態度 與責任 　1.通過實驗激發學生的學習興趣,培養學生認真仔細的科學態度、實事求是地測量和記錄數據的良好習慣。 　2.逐步培養學生寫簡單的實驗報告。
重 難 點 處 理 重點 　用秒表和刻度尺測物體的平均速度。用實驗法教學,讓學生觀察實驗儀器,了解它們在實驗中的作用,并分析實驗過程中需要測量的物理量,明確如何測量這些物理量,理解實驗表格中的數據對應哪步的測量結果。
難點 　計時。分小組做實驗,增強學生的合作意識和合作能力,小組可以有發令成員,負責使小組各同學準備就緒后統一進行實驗;有手持小車準備實驗的成員,當聽到發令后進行實驗;有記錄成員,當小車到達金屬片時,聽到撞擊聲就記錄秒表對應的時間,三個成員共同完成本實驗。
創新實驗 　學生用刻度尺測路程和用公式v=求平均速度已有一定的基礎,而具體用秒表測物體運動的時間,尤其只有幾秒鐘的短時間,還是第一次。因此,用秒表測時間既是本實驗的重點,又是難點。按教材的實驗裝置和實驗方法,是難以突破這個難點的。主要原因:在室內分組實驗的情況下,不可能采用超過2 m的大尺度斜面,而小車在2 m長的斜面上正常滑行時所用時間不到3 s,一半路程中所用的時間只有1 s多。用手表測如此短的時間顯然是不行的,即使用秒表,也帶來附加難點,學生必須熟悉秒表的讀數和使用方法,而且要求有較快的操作反應速度。所以可利用手機攝影功能,拍攝小車沿斜面下滑的全過程,在視頻中找到小車下滑起點、中點和終點三幀動畫圖片,結合視頻顯示的時間和對應路程,來測量小車在上半段、下半段、全段路程的平均速度。
教學設計①　　(對應ppt見電子資源)
教師活動 學生活動 設計意圖
【導入新課】 情境引入: 請學生回憶騎自行車時下坡的情境。 提出問題: (1)騎自行車下坡時運動的速度究竟有沒有變化 (2)測斜面小車的平均速度,需要測量哪些量 怎樣計算 思考、交流 從熟悉的實例入手,引出物理問題,體現從生活到物理的課程理念,激起學生學習的興趣。
【探究新知】 經過大家的討論,我們來歸納總結一下,為了能夠測量小車運動的平均速度,我們需要明確的幾個問題: 1.設計實驗的原理是什么 2.實驗中需要哪些測量工具 3.實驗中需要測量哪些物理量,怎么測量 (演示秒表的使用和讀數方法。) 4.如何得到小車通過下半段路程的平均速度 5.這三種方法,你選擇哪種,為什么 好,那么小組自由選擇方法②或者方法③中的任意一種測量方法進行實驗,選擇方法②的小組可多次測量下半程的時間,并比較,看看是不是存在很大的誤差,開始實驗并填寫實驗數據記錄表: 物理量全程上半程下半程路程s/m時間t/s平均速度 v/(m·s-1)
教師指導學生進行實驗,并收集各組數據,通過多媒體進行展示。 提問:選擇方法②的同學,測出下半程的平均速度了嗎 現在我們來分析各組數據,有什么發現 提問:為什么各組用的裝置相同,測得上半段路程的速度各不相同呢 課堂小結(略) 課堂練習(略) 布置作業(略) 思考并回答: 1.實驗原理為v=。 2.所需要的兩種測量工具是刻度尺和秒表。 3.需要測量的物理量有路程s和時間t。 測量方法: 測量路程時,小車的前端對齊起始線,將小車由靜止釋放。 測量時間時,注意計時開始與小車釋放應是同時的,由同一個人完成,小車與金屬片發生碰撞時要馬上停止計時。 4.學生展示測量方法: 方法①:從中點釋放小車,測出下半段的路程s和對應的時間t,并由v=計算; 方法②:從起始線釋放,測出下半段的路程s,并從中點開始計時,測出通過下半段的時間t,最后由v=計算; 方法③:測出下半段的路程s,小車通過全程和上半段路程的時間t和t1,平均速度v=。 5.學生選擇方法②:因為方法①測量的平均速度其實還是上半程的平均速度。方法③操作復雜。因此選擇方法②。 學生選擇方法③,因為方法①測量的平均速度其實還是上半程的平均速度。方法②中下半程的時間很短,測量誤差可能會較大,所以選擇方法③。 分組實驗,收集證據。 方法②組學生:沒有,來不及記錄時間,小車已經撞擊金屬片。所以,我們改用了方法③。 小車下滑過程中,速度越來越大,且v下>v全>v上。 交流討論后, 生:時間測量存在誤差等。
教學設計②　　(詳見電子資源)
　溫馨提示:為滿足廣大一線教師的不同教學需求,特新增“典案二　教學設計②”,
　內含多種授課方式不同的教學設計案例,word排版,可編輯加工,方便使用。
　內容詳見電子資源。
導學設計　　
學點:平均速度的測量
問題1:利用圖1-4-4中的器材測量小車沿斜面由頂端運動到底端的平均速度,一般需要測定它的　路程　和　時間　,然后利用公式　v=　計算出小車的速度,這是一種　間接　(選填“直接”或“間接”)的測量方法。
圖1-4-4
問題2:請結合教材P27、P28實驗內容,完成下列問題:
(1)實驗原理:　v=　。
(2)實驗器材:　秒表　、　刻度尺　、斜面、小車、金屬片。
(3)實驗裝置:如圖1-4-5所示。
圖1-4-5
(4)實驗步驟參考教材P28的步驟。
(5)實驗注意事項:①測量小車通過的路程時,必須從開始計時的車頭量到計時結束的車頭;②必須在小車下滑的同時開始計時。
(6)數據記錄:
路程 運動時間 平均速度
s1=　　　　 t1=　　　　 v1=　　　　
s2=　　　　 t2=　　　　 v2=　　　　
(7)評估:改變斜面的坡度,小車沿斜面由頂端運動到底端的平均速度是否發生變化 如何變化
答:　斜面坡度增大時,小車運動時間變短,平均速度增大;斜面坡度減小時,小車運動時間變長,平均速度減小　。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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