1.4 速度的测量 教案 2026-2027学年物理人教版八年级上册

该教案聚焦平均速度的概念及测量，课堂导入以区间测速情境引发思考，引导学生明确需测量路程和时间，梳理出平均速度公式v=s/t，搭建从生活问题到物理概念的学习支架。 该资料以实验探究为核心，完整呈现斜面小车测量平均速度的设计、操作、数据记录与误差分析，培养科学探究能力。通过实验结论推导和拓展思考发展科学思维，强调时间测量严谨性渗透科学态度，助力学生掌握间接测量法，为教师提供可操作的实验教学方案。

课题 4. 速度的测量 课型 新授课 课时 1课时 教材版本 人教版（2024） 教学方法 实验探究法、讲授法 教学用具 斜面、小车、秒表、刻度尺、金属片 授课年级 八年级 授课教师 ________ 1.4 速度的测量 核心素养目标 物理观念 理解可用平均速度描述变速直线运动的快慢，知晓平均速度是反映运动物体在某段时间或某段路程内平均快慢程度的物理量。 运用速度公式求解平均速度，深化对平均速度概念的理解。 科学思维 亲历设计实验、动手操作、记录数据、分析数据并推导结论的完整探究过程。 科学探究 通过测量平均速度的实验，掌握秒表与刻度尺的规范使用方法，能精准测量时间与距离，进而计算平均速度。 体会从生活问题出发，完成实验设计、实施、数据记录、分析及结论推导的全过程，学会撰写简易实验报告。 科学态度与责任 在实验的测量、分析、计算环节中，养成实事求是的严谨科学态度。 教学重难点 教学重点：平均速度的概念理解及速度公式的应用 教学难点：测量平均速度的实验设计与误差分析 教学过程 一、情境导入（5分钟） 【教师活动】 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，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？ 图1 区间测速示意图 图2 区间测速原理图 【学生活动】 思考并讨论：区间测速需要测量哪些物理量？如何计算平均速度？ 【过渡语】 要回答这个问题，我们需要学习如何测量物体的平均速度。 二、新知探究（20分钟） 1. 平均速度概念 平均速度是反映运动物体在某段时间或某段路程内平均快慢程度的物理量。 v = s/t 理解要点：平均速度描述的是变速运动的平均快慢程度，不是瞬时速度。计算时必须明确是哪一段路程或哪一段时间内的平均速度。 2. 实验：测量物体运动的平均速度 【实验思路】 我们可以用刻度尺测量小车运动的路程s，用秒表测量小车通过这段路程所用的时间t，依据公式v=s/t，就可以算出小车在这段时间内运动的平均速度。 间接测量：平均速度的测量利用的是间接测量法——将一个不易测量的量转换为若干可直接测量的量加以测量。 【实验器材】 带有刻度的长木板、小车、秒表、挡板（金属片）、小木块 图3 实验器材 【实验装置】 我们可以将长木板的一端用木块垫起，搭建一个斜面，使它保持很小的坡度。实验装置如图所示，小车可在这个斜面上运动。 图4 斜面实验装置 图5 实验装置组装图（一） 图6 实验装置组装图（二） 【实验过程】 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。 用秒表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t₁。 根据测得的s₁、t₁，利用公式v=s/t算出小车通过斜面全程的平均速度v₁。 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。 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的平均速度v₂。 测出小车从斜面中部滑到斜面底端所用的时间t₃，算出小车通过下半段路程的平均速度v₃。 ⚠️ 注意事项：① 小车从斜面顶端要从静止释放 ② 测量过程中不要改变斜面的坡度 ③ 实验成功的关键是测时间，正式实验前多练习几次 【数据记录】 路程 s₁=0.7 m s₂=0.35 m s₃=0.35 m 运动时间 t₁=3.2 s t₂=1.9 s t₃=1.3 s 平均速度 v₁=0.21875 m/s v₂=0.18421 m/s v₃=0.26923 m/s 图7 数据记录表格 【实验结论】 分别计算出各段路程中小车的平均速度，通过计算发现v₂____（选填"大于""小于"或"等于"）v₃。说明小车下滑的速度逐渐____（选填"增大""减小"或"不变"），做____直线运动。 💡 答案：小于；增大；变速 【交流反思】 （1）实验成功的关键是测时间。小车开始运动的同时开始计时，小车撞击金属片的同时停止计时。正式实验之前应该多练习几次，熟练之后会使测量数据更准确。 （2）斜面垫起的一端不要太高，也不要太低（过高会使小车速度过大，不易记录时间，过低时可能会使测出的平均速度太接近）。 （3）误差分析（实验误差主要来自时间测量的误差）： 当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时，会导致测量时间偏小，平均速度偏大； 当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时，会导致测量时间偏大，平均速度偏小； 小车没有从静止开始下滑，所测平均速度偏大。 🔬 拓展思考：增大小车平均速度的方法：增大斜面的倾斜程度。 【归纳总结】 间接测量法：将一个不易测量的量转换为若干可直接测量的量加以测量，再根据由定义或规律导出的关系式进行计算，从而间接获得测量结果的测量方法，称为间接测量法。平均速度的测量利用的就是间接测量法。 三、例题精讲（5分钟） 【例题1】 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。 【思路分析】 本题考查对实验原理的深入理解。关键区别在于：小车从斜面中部静止释放与从顶端滑下经过中部的情况不同——前者初速度为零，后者已有速度。 【解答】 不相等。小车全程运动中经过斜面的中部时速度不为零，所测时间不是运动过程中下半程的时间。 【例题2】 实验成功的关键是测时间。小车开始运动的同时开始计时，小车撞击金属片的同时停止计时。正式实验之前应该多练习几次，熟练之后会使测量数据更准确。斜面垫起的一端不要太高，也不要太低。 【点拨】 本题帮助学生理解实验成功的关键因素，强调时间测量的重要性。实验中要注意控制变量，保持斜面坡度不变。 四、课堂练习（10分钟） A组（基础题） 如图所示，小明在'测平均速度'的实验中，使小车从斜面A点静止下滑，经过B点到达C点，图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。下列说法中正确的是（　　） A．AB段距离为4.0dm B．AB段平均速度为0.2cm/s C．小车从A点到C点做匀速直线运动 D．AB段平均速度比AC段平均速度小 练习题配图 答案：D 在测量小车的平均速度时，如果测量的运动时间比其真实值偏大，则测出的平均速度将会（　　） A．偏大 B．偏小 C．不变 D．不能确定 答案：B B组（提高题） 如图是一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，频闪照相机每隔0.2s闪拍一次。分析照片可知： （1）小球在做______直线运动（选填"匀速"或"变速"），其理由是：______； （2）小球从B点运动到D点的平均速度______（填"大于"、"小于"或"等于"）小球从B点运动到F点的平均速度； （3）小球在______两点间的平均速度最大。 练习题配图 答案：（1）变速；相同时间内，小球运动的路程越来越大 （2）小于 （3）EF 图中四个速度随时间的关系图像，能反映出该小球下落运动的是______。（选填图中的选项字母） 练习题配图 答案：C 五、拓展实验（5分钟） 【实验目的】 测量小车在斜面上运动的速度 测量人的手掌移动时速度的变化情况 【实验原理】 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。 图9 速度变化图像 【实验结论】 通过速度变化图像，我们发现小车的速度不断变大，后减为零。通过速度变化图像，我们发现手掌移动的速度在不断变化。 【超声波测距】 原理如图所示，发射器向某一方向发射超声波，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，仪器自动计算出发射点与障碍物之间的距离。超声波测量仪还可测出运动物体的速度。 图10 超声波测距原理（一） 图11 超声波测距原理（二） 【北斗导航测速】 北斗导航系统的测速原理是通过车载收发系统与太空中的卫星不断交互信息，通过距离差与时间差计算得出时速。（电磁波速度3×10⁸m/s) 图12 北斗测速原理（一） 图13 北斗测速原理（二） 六、课堂小结（3分钟） 【学生总结】 本节课我们学习了： 平均速度的概念及物理意义 速度公式v=s/t的应用 测量平均速度的实验方法 间接测量法的思想 超声波和北斗导航的测速原理 【知识梳理】 小车运动距离为________________________的距离。 小车从斜面顶端要由_____释放。 测量过程中不要改变斜面的_____。 💡 答案：车头到车头(或车尾到车尾)；静止；坡度 板书设计 4. 速度的测量 一、平均速度概念 v = s/t 含义：反映物体在某段时间/路程内的平均快慢 二、实验：测量平均速度 原理：v = s/t（间接测量） 器材：刻度尺、秒表、斜面、小车、金属片 步骤：测s → 测t → 计算v 结论：v₂ < v₃，做变速直线运动 三、误差分析 t偏小 → v偏大 t偏大 → v偏小 四、拓展应用 超声波测距、北斗导航测速 教学反思 1. 本节课的教学目标是否达成？学生是否理解了平均速度的概念？ 2. 实验环节的时间安排是否合理？学生能否独立完成测量？ 3. 学生对间接测量法的理解程度如何？是否需要进一步巩固？ 4. 例题和练习的难度梯度是否合适？ 5. 课堂互动效果如何？学生的参与度怎样？ 6. 本节课有哪些需要改进的地方？ 学科网（北京）股份有限公司 $