测量平均速度

测量平均速度 第四节 测量平均速度 学情分析 学生已经学习了刻度尺、机械停表的使用方法; 知道描述物体运动快慢的方法，速度的 知道用平均速度来描述物体做变速直线运动的快慢; 教学目标 一、知识与技能 知道用平均速度描述物体做变速直线运动的快慢; 学会用刻度尺与机械停表分别测量物体通过的路程与通过这段路程所需的时间; 会用速度公式求平均速度。 二、过程与方法 熟悉刻度尺、机械停表的使用方法; 体会设计实验、实验操作、数据和分析实验结果的过程; 三、情感、态度与价值观 养成物理知识与实际相联系的意识和习惯，在物理情景中体会物理过程，学习物理知识。 重点与难点 重点:平均速度的测量 难点:机械停表、刻度尺的使用方法 教学内容 一、新课导入 学生预习课本中测量平均速度的内容，在此基础上老师提问引出课题。 二、新课内容 让小车从斜面顶端滑下，用刻度尺测出小车通过的路程s，用机械停表测出小车通过这 sv,段路程所用的时间，然后用公式求出小车的平均速度。分析实验原理、设计实验指出t 进行实验需要的器材及实验步骤。最后，根据实验数据得出实验结论。 实验目的:学会用刻度尺、机械停表测量小车的平均速度。 sv, 实验原理: t 实验器材:长木板、刻度尺、机械停表、小车、金属片、小木块 实验步骤: 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s,1 把s和后面测得的数据填入下表中。 1 2.用机械停表测量小车从斜面顶端下滑到撞击金属片的时间s。 2 s1v,3.根据测得的s和t，利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度v。 1111t1 4.将金属片移至斜面中部，测出小车到金属片的距离s。 2 5.测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段的路程s所用的时间t，算出小车通过上半段路22 程的平均速度v。 2 实验结果: ,1路程s/cm 运动时间t/s 平均速度v/ cm,s S=8 t=5 v=1.60 111 S=4 t=3 V=1.33 222 S=S-S4 t=t-t=2 V=2.00 311=3123 结论:小车由斜面顶端静止释放下滑的过程中，速度越来越快。与生活经验相符。 板书 s实验原理:v, t 实验装置图: 实验器材:长木板、刻度尺、机械停表、小车、金属片、小木块 实验步骤:略写 实验数据: ,1路程s/cm 运动时间t/s cm,s平均速度v/ S=8 t=5 v=1.60 111 S=4 t=3 V=1.33 222 S=S-S4 t=t-t=2 V=2.00 311=3123 结论:小车由斜面顶端静止释放下滑的过程中，速度越来越快。 作业 在测量平均速度的实验中，应该用____测量小车通过的路程s,用____测量小车运动的时间t，通过公式________求出平均速度。 教学 未将刻度尺及机械停表的使用方法进行复习; 由于教学条件的有限，未能真实地还原实验情景，较难调动学生积极性激发学生学习物理的兴趣。 2015.12.26 师: 师:什么是机械运动, 生:物体位置随时间的变化就是机械运动。(学生坐) 师:描述物体运动快慢有几种方式, 齐:两种 师:描述物体运动快慢的第一种方式。 生:物体随…相同时间比路程。 师:相同时间内比较通过路程的长短，是不是, 齐:是。 师:第二种方式应该是, 生:相同路程内所用时间的长短。 师:表述有一些问题，但还是正确的是不是, 齐:是。 师:相同的路程内比较所需时间的长短。 师:通常描述物体运动快慢有两种方式，一种是相同的时间内比路程，另一种是相同的路程内比时间。 师:在匀速直线运动中，匀速直线运动就是在相同的时间内通过的路程怎么样, 齐:相等。 师:相等还是不相等? 齐:相等。 师:匀速直线运动其要点就是有两点，第一，就是速度必须是不变的，是不是, 齐:是。 师:它的轨迹应该是一条直线，咱们要描述一个变速直线运动，变速直线运动，说明它的速度变不变, 齐:变。 师:但是它的轨迹仍然是一条直线，要描述变速直线运动需要用到这里(老师手指黑板)的一个什么样的物理量来描述变速直线运动，应该是? sv,生: t 师:这里呢，大家就稍微有一点误区。描述变速直线运动应该用什么?(老师提问)什么来描述变速直线运动的快慢, 生:平均速度。 师:应该是平均速度，是不是? 齐:是。 师:大家把错误的知识纠正一下，描述变速直线运动的快慢应该使用平均速度。 师:咱们再回忆一下，要探究一个问题首先应该是提出问题，是不是, 生:是。 师:提出问题，然后要猜想，是不是, 齐:是。 师:接下来，应该是, 生:是设计实验。 师:设计实验然后进行实验、分析与论证，是不是, 齐:是。 师:要测量一个平均速度，那么怎么如何来测量平均速度?咱们来看一下本节内容是如何讲 的。 师:通过预习，大家应该知道在本节内容中它是如何测量平均速度,本节内容它是让一辆小车在一个光滑的斜面由静止释放，当它滑到斜面底端的时候，来测量它的平均速度，是不是, 齐:是。 师:大家来看一下这个课本上，在右上角图中测量平均速度它用到了那些器材, 齐:金属片、小车、小木块、长木板… 师:用到了那些器材, 齐:金属片、小车、木块、刻度尺、机械停笔、长木板。 师:咱们请一位同学来回答一下。 生:小车、金属片、机械停表、木块、还有刻度尺、金属片… 师:还有没有了?(老师在黑板上书写相应器材) 生:长木板 师:再有没有, 师:大家说再有没有了? 生:没有了。 师:测量平均速度应该是用哪一个公式来计算的? s齐:v, t 师:咱们现在要测量平均速度，大家看一下，要测量平均速度，测量出哪两个量就可以把平均速度测量出来, 齐:路程和时间 师:要测量这个路程和时间，测量出通过某段路程的时间和相应的路程，然后相除就可以得到平均速度，是不是, 齐:是 师:这就是本实验用到的一个原理吧～ 齐:是。 师:咱们要测量平均速度呢，不可以直接来测量平均速度。咱们怎么测呢,就是通过的路程以及通过这段路程所用的时间。来看一下课本右上角的图片。 咱们把它画一下，要做这个实验，有这些器材。那么怎么样来用这些器材,首先应该把小木块应该放到水平面上，是不是? 齐:是 师:接下来应该是把那个物体放在这个小木块上? 生:长木板 师:来大家思考一下，这个长木板放在小木块上的时候，长木板与水平面的夹角能不能取得太大能不能取得太小。大家思考一下，再说… 师:好，咱们请一位同学来回答，×××。夹角能不能太大能不能太小, 生:夹角不能太大也不能太小。 师:太大了会怎么样? 生:太大了使小车快速的掉落到水平面上，没办法测出时间。 师:这个意思呢，我可能清楚，表述呢稍微有一点问题。就是如果这个夹角太大的话，小车运动的怎么样, 齐:太快。 生:快的时候是不是不容易测出这个时间呢? 齐:是。 师:那么如果夹角太小的话，会怎么样, 生:太小的话使小车没法移动。 师:可能无法移动。也可能它能够移动，但是它下滑的速度非常非常的… 齐:慢。 师:所以，大家在操作的时候，不可以把长木板与水平面的夹角过大或者… 齐:过小。 师:怎么样呢～适量，合适为止。 师:放好长木板和木块以后，那么接下来应该怎么做, 齐:放置金属片。 师:放置好金属片，接下来应该, 齐:将小车放在长木板上。 师:长木板的, 齐:顶端。 师:放到顶端以后，应该怎么样释放,怎么样释放小车，是推一把还是静止释放, 齐:静止释放。 师:由静止释放，是吧, 生:是。 师:由静止释放小车，当它运动…运动，一直运动到与金属片相撞的时候为止，是吧, 齐:是。 师:那么咱们在实验之前可不可以首先测量一下，小车通过的路程。 齐:能。 师:时间呢，咱们怎么测,咱们请一位同学来回答，要测量小车由长木板顶端一直下滑与金 属片撞击的这一段时间，怎么测，咱们请一位同学来回答。 生:静止释放小车，然后打开停表… 师:应该是用什么器材来测量这个时间, 齐:机械停表。 师:机械停表，是吧, 生:是。 师:在什么时候开始测… 生:静止释放之后。 师:是静止释放之后还是静止释放的同时, 齐:静止释放的同时。 师:应该是在释放小车的这一刻，同时呢就什么, 齐:开始计时。 师:到什么时候计时结束, 齐:撞击金属片。 师:撞击金属片，是不是, 齐:是。 师:从长木板的顶端开始计时，一直到撞击金属片为止。 师:把小车从长木板的顶端一直到金属片这边的路程和通过这段路程所用的时间测出来，就 可以得知小车通过全程s它的平均速度，对不对, 1 齐:对。 师:咱们的小车通过的路程s以及用机械停表测出通过路程s所用的时间，那么接下来应11该把这些数据记录到哪里, 齐:记录到表格中。 师:接下来咱们来把这个表格说一下。大家看，这个横列是由路程、所用时间和平均速度。需要提醒大家的是路程它有没有单位, 齐:有。 师:咱们这里是用什么工具来测量路程的, 齐:刻度尺。 师:刻度尺，用刻度尺测量出来的长度，也就是路程它的单位是, 齐:厘米。 师:大家动手把它写一下。来，第二个呢，是运动的时间。运动时间，咱们是用哪一个工具来测量的, 齐:机械停表。 师:机械停表，所测得时间它的单位是, 齐:秒。 师:秒。那么由路程的单位厘米和运动时间的单位就可以平均速度它的单位应该是, 齐:厘米每秒。 师:在做实验的过程中，咱们首先测量小车通过全程的路程s，然后呢，通过路程所用的1 时间t，就可以把平均速度v算出来，是不是, 11 齐:是。 师:接下来咱们要做的就是把金属片移动到长木板的中间位置，当移动到中间位置的时候，咱们再来问一个问题。小车应该由什么位置来释放，大家想一想。 师:应该由什么位置来释放,×× 师:由什么位置释放，和第一次释放的位置是否相同, 师:第一次是从斜面的顶端由静止释放，第二次所在的位置应该是和第一次所在的位置要一样还是不一样, 师:应该是和第一次所释放的位置… 齐:一样。 师:一样，也是由静止释放并且和第一次所在的位置是… 齐:相同。 师:咱们把小车第二次通过的路程用s表示，当把金属片移动至长木板的中间位置，就可2 以用什么来测量长木板的顶端到长木板中间的距离, 齐:刻度尺。 师:咱们长度呢，可以在放好金属片以后就可以测量，但是时间可不可以, 齐:不可以。 师:时间必须是小车通过这段路程所用的时间，第二次小车从斜面顶端下滑的时候，也是从和第一次同样的位置由静止释放，从此时此刻就开始计时。到什么时候计时为止, 齐:撞击金属片。 师:到撞击金属片为止。撞击金属片就可以把通过路程s所用的时间测出来，是不是, 2 齐:是。 师:来咱们把这个表格列一下。 师:大家看一下，把两次小车通过的路程和时间记录在这个表格中，是吧, 齐:是 师:第一步，假如第一次通过的路程是8cm,第二次小车通过的路程应该是多少, 齐:4cm。 师:第一次运动的时间咱们假设一个数据，假设它运动的时间是5s，第二次通过上半段路 程的时候，它所需的时间是咱们假设一个数据，假设它是2s， 那么大家快速的计算一下它通过全程的平均速度和通过上半段的平均速度应该是什么样的, 师:来咱们改一下，改成3s。大家结果保留两位小数。 师:计算好的同学可以举手，好×××，你来回答一下。通过全程时它运动的平均速度计算的是多少, 生:1.6cm/s。 师:很好，这位同学记得结果不仅有数字应该还有… 齐:单位。 师:通过上半段的平均速度应该是, 生:1.33cm/s。 师:对不对, 齐:对。 师:好，大家看一下，通过全程的速度是… 齐:1.6cm/s。 师:通过上半段的速度是… 齐:1.33cm/s。 师:通过全程的速度是1.6cm/s通过上半段的速度是1.33cm/s。全程的路程还有上半段的路程，根据全程的长度还有上半段的长度能不能把小车通过下半段的长度也算出来? 生:能。 师:小车通过下半段的路程，咱们请一位同学来回答。看一下，小车通过全程的路程是s1上半段的路程是s。通过下半段的路程s应该等于…怎么计算, 23 生:全程的路程减去上半段的路程。 师:在具体一点，用字母来代替。 生:S-S。 12 师:等于, 生:s。 3 师:也就是s应该等于… 3 齐:S-S等于… 12 师:多少, 齐:4cm。 师:大家再来看一下，通过全程的路程是S上半段是S，通过全程的时间是t通过上半段121的时间是t。能不能把通过下半段的时间给求出来, 2 齐:能。 师:咱们请一位同学回答。×××通过下半段路程所用的时间应该怎么计算? 生:S-S… 12 师:时间应该是, 生:t-t12 师:就是通过全程的时间减去上半段的时间，对不对, 齐:对。 师:应该是… 齐:t-t等于2s。 32 师:那么通过下半段的平均速度能不能计算,这里的路程已经知道时间知不知道, 齐:知道。 师:那么相应的速度v等于2.00cm/s，这个很简单，是不是, 3 齐:是。 师:大家看一下，咱们把这个数据总体来看一下，小车通过上半段的平均速度是1.33cm/s，下半段的平均速度是2.00cm/s。也就是说，它在1s内通过1.33cm，在通过下半段路程时平均速度是2.00cm/s。大家看一下，通过上半段和下半段那一段运动的快, 齐:下半段。 师:和怎么平时的经验是相符还是相违背, 齐:相符。 师:如果一辆小车由斜面的最高点静止释放时，大家想一下在日常生活中是不是运动的越来越快。 齐:是。 师:这是匀速直线还是变速直线, 齐:变速。 师:大家再来分析一下这组数据，通过上半段的平均速度是1.33cm/s，下半段的是2.00cm/s。也说明了小车在通过长木板时，由静止释放下滑的过程中它是运动的越来越快和咱们平时生活中的经验相符不, 生:是。 师:所以，通过做这个实验得出的数据，咱们分析一下就可以得出。小车通过长木板由静止释放时运动的越来越怎么样, 齐:越来越快。 师:咱们把这个结论一下，小车从长木板由静止释放时，运动的平均速度越来越大。 师:接下来同学们把笔记做一做。 师:好，做好了没有? 齐:做好了。 师:咱们总结一下，要测量平均速度能不能直接测量, 齐:不能。 师:通过测量物体通过路程的长短和通过这段路程所用的时间，就可以把通过这段路程的平均速度算出来，是不是, 齐:是。 师:但是，咱们在课后拓展性试验，在这里介绍了一种直接测量速度的装置，大家把它先来读一下。 齐:阅读拓展性实验的内容… 师:好，大家停下来。看一下在右上角有一个实验装置，这个实验装置和咱们这一节中介绍的实验装置是不是相似, 齐:是。 师:它也是一个斜面，在斜面的顶端有一个小车，小车由静止释放时就可以用位置传感器直接把速度测量出来。而且是一种及时的速度，是吧, 齐:是。 师:就是那个位置、那个时间点所对应的速度都可以把它测量出来。通过这个装置测量速度的话，用不用在测量速度和时间, 齐:不用。 师:这就是直接测量速度，是不是, 齐:是。 师:值得大家注意的事，在这个屏幕上小车由斜面顶端由静止释放的时候，它运动的速度零 时刻的时候它在斜面的顶端，当它的速度最大的时候应该到了什么位置,应该到了与什么相 撞, 齐:金属片。 师:与金属片相撞的时候，它的速度应该是最大的，是不是, 齐:是。 师:小车有静止下滑的时候速度是越来越大的对不对,大家看一下，在计算机的屏幕上它的 纵坐标是, 生:速度。 师:横坐标是, 生:时间。 师:也就是说每时每刻的速度都可以用这种装置来测量，是不是, 齐:是。 师:大家看一下，屏幕上小车的速度是不是越来越快, 齐:是。 师:最后，大家把课后这个动手动脑学物理第一题做一下。 老师提问，学生回答，老师补充。 师:总结本节内容。