第一章第4节 速度的测量 -2024-2025学年人教版初中物理八年级上册

第一章 机械运动 1.4 测量平均速度 教学目标 一、物理观念：通过“测量平速度”的实验，进一步认识变速直线运动，初步学会解释自然现象和解决实际问题。 二、科学思维：通过“测量平速度”的实验，构建速度测量的模型，学会从实验中收集的信息数据科学论证和推理，对不同信息、观点和结论进行质疑和批判。 三、科学探究：通过“测量平速度”的实验，初步培养提出物理问题、形成猜想与假设、设计实验与制订方案、获取与处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。 四、科学态度与责任：通过“测量平速度”的实验，培养严谨认真、实事求是、科学态度、社会责任等。 课堂引入 公路上有许多速度监测设备，其中一种测速设备采用的是区间测速的方法（如图），即通过测算车辆在两个监测点之间的平均速度，判断车辆在该路段是否超速。这种测速设备是如何测算出车辆的平均速度的？ 测算平均速度一般需要测量路程(s)和时间(t)两个物理量。在公路一段固定距离的路段两端分别放置一个摄像头，当车辆经过这两个摄像头时，都会被拍照。系统根据这两张照片的拍摄时刻就能算出车辆通过这段距离的时间，从而算出车辆的平均速度。这就是区间测速的原理。 从公式 可知 课堂探讨 滚动的足球、下落的雨滴它们的速度有什么变化？ 课题体验 2.滑滑梯时，从上到下速度怎么变化？ 想想议议 1.滑滑梯时做什么运动？ 3.怎样测量下滑的平均速度呢？ 刻度尺 （测量路程S） 停表 （测量出运动时间） 速度公式 课堂探讨 提出问题： 小车沿斜面下滑的速度变化情况是怎样的？ 实验原理： 器材： 斜面、小车、刻度尺、停表、挡板。 猜想与假设： 小车的速度越来越快。 测量小车运动的速度 S1 S2 制定计划与设计实验： s3 t3 t2 t1 金属挡板的作用：便于测量时间 金属挡板 测量小车运动的速度 1.使斜面保持一定的坡度，把小车放在斜面顶端，挡板放在斜面的底端，测出小车将通过的路程s1 2.测量出小车从斜面顶端滑下到撞击挡板的时间t1 3.根据测得的S1和t1算出小车通过斜面全程的平均速度 v1。 4.将挡板移至S1的中点，测出小车从斜面顶点滑过斜面上半段路程S2所用的时间t2，算出小车通过上半段路程的平均速度v2。 步骤设计 5.记录表格 实验过程 1.把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程S1; 2.用秒表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1; 3．根据测得的s1、t1，利用公式 算出小车通过斜面全程的平均速度 4.将金属片移至斜面的中部，测出小车从斜面顶端到金属片的距离s2。 5.测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程S2所用的时间t2，算出小车通过上半段路程S2的平均速度v2. 某同学想测出小车在下半段路程的平均速度，提出可以把小车从斜面的中部开始释放，进行测量。想一想：这样测得的平均速度与上面的实验中小车在下半段路程的平均速度是否相等？说明原因。 物体运动的情况还可以通过另外一种办法即时测量、显现出来。如图1.4-3所示，A为可在斜面上自由移动的小车，B为固定在斜面一端的传感器。传感器利用超声波可以测出在不同时刻小车与它的距离，然后计算机再根据时间就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。 用传感器测量物体运动的速度 超声波测距 课堂小结 1.要测量某同学从滑梯顶端滑到底端的平均速度，需要测量哪些物理量？用什么测量工具？ (教材27页） 答：需要测量的物理量：下滑的路程s，下滑的时间； 该测量中用到的测量工具：卷尺和停表。 2.某同学利用如图1.4-5所示的装置测量小球在斜面上运动的速度。让小球从A点由静止开始沿斜面运动，并记录小球在A、B、C三个位置的时刻。小球在AB、BC、AC各段运动的平均速度分别是多少？ (教材27页） 答： 3.在用图1.4-2中的装置测量小车的速度时，甲同学测得小车通过斜面全程的速度v1和通过上半段路程的速度v2不同；甲同学和乙同学用同一装置测得的也不同。请写出以上两种情况中测得的速度不同的原因。 (教材27页） 4.已知学校操场的跑道长度为l，你能利用手表估测自己正常步行时的速度v吗？根据步行速度v，你能估测你家到学校的路程s吗？解决以上问题需要测量哪些物理量？请你用字母表示，并用它们写出v和s的表达式。 5.有些公路旁每隔1km就立着一个里程碑。请你利用里程碑估测自行车的速度，写出你的估测方法。 (教材27页） 1.一个物体沿平直路运动，由静止起在10s内加速到20m/s，共运动了80m，该物体在10s内平均速度是 （ ） 2.某汽车沿直线运动时，前半段路程用20m/s速度行驶，后半段路程用30m/s速度行驶，在整个路程中，汽车的平均速度为_______m/s A．20m/s B．10m/s C．8m/s D．都不对 C 24 补充练习 3.如图在斜面上测量小车运动的平均速度．让小车从斜面A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度． （1）图中AB段的路程sAB=____cm，如果测得时间tAB=1.6s，则AB段的平均速度vAB=_____cm/s． 40.0 25 补充练习 （2）在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，测得AB段的平均速度vAB会偏_____． 记录时间大于实验所用时间 小 补充练习 （3）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从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程的平均速度．他的做法正确吗？______，理由是：_____________________________． 不正确 所测时间不是运动过程中下半程的时间，因而算出的速度也不是下半段的平均速度。 补充练习 4.如图所示，一列长为120m的火车匀速通过一座3000m长的大桥，火车完全通过大桥所用的时间是100s，求火车过桥时的速度是多少？ L3 L1 L2 补充练习 5.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 （填“大、小”） （3） 根据信息回答： SAB＝ cm， tBC＝ s， vAC＝ m/s。 小 5 1 0.033 补充练习 6..一个物体从静止开始沿一条直线通过一段路程，运动得越来越快，在通过这段路程的最后3m时，用了2s，则该物体在整段路程中的平均速度可能是( ) A．1.5m/s B．2m/s C．1m/s D．2.5m/s C 补充练习 Lavf57.62.100 $$