2.5平均速度的测量 课件- 2026-2027学年初中物理北师大版八年级上册
2026-09-10
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普通
摘要:
该初中物理课件聚焦“平均速度的测量”,围绕速度公式v=s/t,系统讲解机械停表使用、路程与时间测量方法,通过小球下落频闪实验和小车斜面下滑实验,搭建从工具操作到实验探究的学习支架,衔接机械运动概念。
其亮点在于以科学探究为核心,结合频闪照相、光电门传感器等技术,培养科学思维与物理观念。如小车实验中引导设计方案、分析数据得出变速运动结论,体现模型建构与科学论证。资料含详细步骤、数据表格及习题,助学生深化理解,也为教师提供丰富教学资源,提升课堂效率。
内容正文:
第二章 机械运动
第五节 平均速度的测量
1. 理解平均速度的概念及其计算方法。
2. 掌握准确测量物体行驶路程和时间的方法。
3. 熟悉各种测量工具的使用方法。
4. 能够根据实验结果分析物体运动状态。
学习目标
那么我们如何才能准确测量出物体运动所用的时间呢?
时间的测量
日晷
沙漏
钟表
机械停表
电子停表
光电计时器
3
机械停表的结构
实验:用停表测量时间
0
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2
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14
大圈1整圈是30s,1大格是1s,所以每一小格是0.1s。
小圈1整圈是15min,1大格是1min,所以每一小格是0.5min。
结果=小盘的分钟数+大盘的秒钟数。
机械停表读数方法:
1、先看小圈内(分针)指针位置,尤其要看指针是否超过了半格。
2、再看大圈内(秒针)指针位置,小圈内指针过半,大圈读大数,没过半,大圈指针读小数。
如图所示是某种机械停表的实物图,长针转一圈度量的时间是 ,分度值是 ;短针转一圈度量的时间是 ,分度值是 ,图中显示的时间是 。
0
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练一练
30s
0.1s
15min
30s(或0.5min)
9min38.4s
1’35”1(1分35秒1)
练习
练习
32秒
1.速度的公式是什么?各字母代表什么含义?
2.如果想测量一个物体的平均速度,需要测量哪些物理量?需要什么测量工具?
思考:
测量物体运动的平均速度
刻度尺
机械秒表
根据公式计算出物体在这段时间内运动的平均速度。
任务一:测量小球下落的平均速度
用频闪照相技术测量小球下落过程中任一阶段的平均速度
如图所示是小球下落过程中每隔0.05 s的位置变化情况。
请读出小球在AB、BC、CD、DE、EF 段的下落距离,计
算出小球通过每一段距离的平均速度,并将数据记录在下表中。
任务一:测量小球下落的平均速度
通过数据分析可以得出小球下落的哪些运动
特点?
相同的时间(0.05 s)内,小球下落的路程越来
越长,小球运动得越来越快,说明小球在整个下
落的过程中的速度越来越大。
1.提出问题:
小车沿斜面下滑时,速度是否变化?如何变化?
2.猜想与假设:
实验:测量小车运动的平均速度
新知探究
实验原理:
实验器材:
秒表、
刻度尺、
金属片
斜面、小车、
实验目的:
测量小车运动的平均速度
实验设计
s1
s2
金属片
t2
t1
注意:调整斜面呈较小的坡度,使小车从静止释放,可加速下滑即可,并且不会滑落斜面。
(1)使斜面保持一定的坡度,把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面的底端,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tl,把小车通过的路程s1和所用的时间t1填入表中。
实验步骤
(3)根据测得的s1、t1,利用公式1=算出小车通过斜面全程的平均速度v1。
(4)将金属片移至斜面的中部,测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程的距离s2及所用的时间t2,算出小车通过上半段路程的平均速度2。
根据以上的实验数据,你能否计算出小车通过下半段路程s3的平均速度3呢?
金属片
s3
s1
s2
t1
t2
t3
s3=s1-s2
t3= t1-t2
设计表格填入数据
2=
t2=
s2=
3=
t3= t1- t2=
s3=s1-s2=
1=
t1=
s1=
平均速度(cm/s)
运动时间(s)
路 程(cm)
70.0
35.0
35.0
2.5
0.9
1.6
28.0
21.9
38.9
小车沿斜面下滑的速度越来越大,说明小车沿斜面下滑运动速度越来越快,小车做变速直线运动。
实验结论
倾斜角度不同时,你所发现的规律还成立吗?
倾斜角度会影响小车的速度变化规律吗?
1.为什么斜面的坡度不能太小也不能太大?
斜面的坡度过小,小车达不到底部;
斜面的坡度过大,记录时间不准确,导致实验误差大。
便于测量时间和让小车停止运动。
2.金属片的作用是什么?
3.实验中什么环节容易出现误差?
时间记录与小车开始下滑可能不同步会存在误差;
小车撞击金属片时,停止计时可能会存在误差。
讨论与交流
小车沿斜面运动的平均速度,还可以借助光电门传感器和计算机进行更加精准的测量。如图所示,将斜面轨道调整至适当的角度,把两个与计算机相连的光电门传感器固定在斜面轨道上,在小车上安装挡光片。
让小车从斜面轨道顶端滑下,使小车上的挡光片依次通过两个光电门,即可借助光电门传感器和计算机自动、迅速地记录下小车在两个光电门之间的运动时间,进而可以精准地测出小车在这段路程内运动的平均速度。
借助传感器和计算机测平均速度
扩展性实验
两个光电门之间的距离越近,所测出的平均速度就越接近小车经过某一光电门的瞬时速度。这样借助光电门传感器与计算机就可以更加精确地测量出小车通过某一位置(或时刻)的瞬时速度。
小结
课程讲授
平均速度的测量
原理
测路程:刻度尺(估读)
时间
测量方法
测量的物理量
路程
测时间:停表
1.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,图中显示了小车到达A、B、C三处的时刻(数字分别表示“时:分:秒”)。
(1) 根据公式 _________可以计算速度。
(2) 为了方便计时,应使斜面的坡度 ________(填“大”或“小”)。
(3) 请根据图中信息回答sAB = _____cm;tBC = _____s;
vAB = _____m/s;vBC = _____m/s。
小
40.0
1
0.2
0.5
习题练习
2.(1)如图所示是一个小球从A点沿着直线运动到F点的频闪照片,频闪照相机每隔0.02 s闪拍一次。分析照片可知,小球做___直线运动,你判断的依据是_____________。
(2)小球从A点运动到F点的平均速度是___m/s;小球从B点运动到D点的平均速度___小球从D点运动到F点的平均速度。
变速
相同的时间通过的路程不同
1.25
小于
习题练习
3.光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备,如图甲所示,S是光源,K是光接收器,当有不透明物体通过光电门时,物体会遮住光源,接收器K接收不到光信号,计时器便开始计时,当物体通过后,接收器K重新接收到光信号,计时器结束计时,即可记录
物体通过光电门所用的时间。如
图乙所示,某同学用光电门测量
小车沿斜面向下运动的速度,小
车上安装有遮光板,A、B是安装
在斜面上不同位置的两个光电门。
习题练习
(1)若小车上的遮光板的宽度为d,小车通过光电门时,计时器记录的时间为t,则小车通过光电门的速度为v=__。
(2)若已知遮光板的宽度为d=1 cm。让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动,两光电门计时器记录的时间分别为tA=0.01 s,tB=0.005 s,则小车通过A、B两位置的速度分别为vA=__m/s,vB=__m/s。
(3)由实验可知:小车沿斜面向下做___运动。
1
2
加速
习题练习
4.汽车以4m/s的速度匀速驶上长为60m的斜坡,到达坡顶后接着又以6m/s的速度从坡顶沿原路匀速返回,该汽车在上、下坡全程中的平均速度是( )
A.4.8m/s
B.5m/s
C.4.25 m/s
D.2.75 m/s
A
习题练习
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