1、教學設計第 4 節測量平均速度整體設計 實驗是物理教學的重要組成部分，實驗教學是落實物理課程目標，全面提高學生科學 素養的重要途徑。新 義務教育初中物理課程標準 對本節內容的要求是：“通過實驗測量 物體運動的速度。”從科學探究的角度看，實驗是科學探究的重要方式之一。實驗教學具有多維的課程目 標，除了學習知識、訓練技能以外，物理實驗還應該在發展實驗能力、提高科學素養方面 發揮重要作用。“測量平均速度”的學生實驗。主要作用是讓學生通過設計實驗、收集和分析實驗數 據等自主活動來提高實驗能力；同時讓學生鞏固平均速度的概念，練習用停表測量時間。 教材選用了較易找到的斜面和較易操作的用刻度尺測量長度和用停

2、表測量時間的方法。三維目標知識與技能 1學會使用秒表和刻度尺正確測量時間、距離，并求平均速度，逐步培養學生學會寫 簡單的實驗報告。2加深對平均速度的理解，知道用平均速度描述變速直線運動的快慢，初步了解平均 速度是表示運動物體在某一段時間內或某一段路程內的平均快慢程度的物理量。過程與方法1掌握使用物理儀器 停表和刻度尺的基本技能。 2體會設計實驗、實驗操作、記錄數據、分析實驗結果的總過程。 情感、態度與價值觀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，正確、實事求是測 量和記錄數據的良好作風。2培養學生與他人的合作精神。教學重點 使學生會用刻度尺和秒表測平均速度，加深對平均速度的理

3、解。教學難點 準確計時對學生實驗技巧要求較高。教學方法實驗探究法課時安排1 課時課前準備實驗器材、文本、圖片或音視頻資料、自制 PPT 課件。教學過程導入新課情景導入教師演示讓小車從斜面頂端滑到底端，學生觀察，教師提出問題：小車從斜面上滑 下，做的 是什么運動？在物理學中，用什么描述變速運動物體的快慢程度？如何計算一個 做變速運動的物體在運動時間內的平均速度？學生正確回答后，教師引出課題，這節課我們測 量物體運動時的平均速度。 問題導入 小明放學回家騎車行駛在斜坡上，感覺車越往下運動速度越快。小明想：車在斜坡上 向下運動的速度究竟有沒有變化呢？能否設計一個類似實驗來研究呢？推進新課一、實驗準備

4、 學生自學要求學生閱讀課本第 23 頁內容，然后教師要求學生明確該實驗目的、實驗原 理、實驗器材。交流總結：本節實驗目的是練習用刻度尺和秒表測量變速運動物體的平均速度；實驗依據的原理是 t s，需要測量的是運動小車通過的路程和通過這段路程所用的時間。v主要有下列實驗器材：使用刻度尺前要觀察刻度尺的零刻度線、量程和分度值，使用時要“放好”“讀 對”“記全”。使用停表前應觀察秒表的分度值、量程和零刻線。使用秒表的方法：第一次按動 啟動，長短指針開始轉動；第二次按動 暫停，長短指針暫時停止轉動；第三次按動 回零，長短指針迅速回到零點。活動帶領學生練習用停表計時，教師將一小車放于斜面頂端，將金屬片置于

5、斜面底 端，并開始數數：“ 5、 4、3、2、1、0”；讀到“ 0”時釋放小車，學生迅速啟動停表計 時，當聽到小車撞擊金屬片的聲音時，學生立即按下停表。幾位學生報數后，教師糾正可 能出現的錯誤。跟蹤例題如圖是機械停表、電子停表的實物照片，照片中機械停表短針刻度所標數字的單位是，長針刻度所標數字的單位是 ，停表所表示的時間是 ；另外，照片中電子停表所顯示的數字為“0： 00.02.01”，左起第一個數字表示的時間單位是，第 2、3 個數字所表示的時間單位是 ，第 4、5 個數字所表示的時間單位 是 _，照片中電子停表所表示的時間是 。答案： mins10shmins2.0 1s二、學生分組實驗

6、要求強調要求按圖組裝器材，注意斜坡坡度較小，小車運動到底端所用的時間較長， 越易計時。分組實驗按照下列步驟進行：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，把 s1 和后面測得的數據填入下表中。2用停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 v1st1算出小車通過斜面全程的平均速度v1。4將金屬片移至斜面的中部，測出小車到金屬片的距離s2 。5測出小車從斜面頂端滑過斜面上半段路程s2 所用的時間 t2，算出小車通過上半段路程的平均速度 v2。路程運動時間平均速度s1t1v1s2t2v2教師輔導教師巡視，隨時發現學

7、生出現的問題，給予輔導，糾正錯誤操作。三、實驗結果討論數據展示將幾組學生填好的實驗表格用實物投影展示出來，對比每組的實驗數據，教 師提出問題：通過實驗求得的不同路程里的平均速度是否相等？討論總結：做變速運動的同一物體，在各段路程的平均速度并不相等，平均速度描述 的是做變速運動的物體，在 s這段路程或在 t 這段時間內的平均快慢程度。嚴格地講離開某 段路程或 某段時間，平均速度是沒有意義的。不過，生活中我們所講的某人步行速度是 1.1m/s，高速公路上汽車速度是 30m/s，這也是平均速度，是一般而論的，并不要求指定時 間或路程。教師強調求解物體通過某段路程的平均速度時，一定要用物體通過的這段路

8、程除以通 過這段路程所用的時間，注意對應關系。四、實驗報告 填寫實驗報告實驗報告的主要內容包括：實驗目的、實驗原理、實驗器材、簡單的實 驗步驟、實驗數據的記錄 (一般用表格呈現 )、實驗結果。在實驗報告的后面還可以提出問 題并對本實驗提出意見和建議，請同學們填寫完整實驗報告的內容。跟蹤例題 小明在“測小車的平均速度”的實驗中，設計了如圖所示的實驗裝置：小車從帶刻度 (分度值為 1cm)的斜面頂端由靜止下滑，圖中的圓圈是小車到達A、 B、C 三處時電子表的顯示 (數字分別表示“小時：分：秒” )(1) 該實驗是根據公式 進行速度計算的。(2) 實驗中為了方便計時，應使斜面的坡度較 (填“大”或“

9、小” )。(3) 請根據圖中信息回答 sAB cm ； tBC s； v AB m/s ； vBC m/s 。(4) 由實驗看出，小車在下滑過程速度越來越 ，是在做 運動。(5) 實驗前必須學會熟練使用電子表，如果讓小車過了A 點后才開始計時，則會使所測AC 段的平均速度 vAC 偏(選填“大”或“小” )。解析： (1)速度的計算公式 tvs；(2) 斜坡坡度越大，小車運動到底端所用的時間越短，越不易計時；(3) 需要回答的四個問題涉及三個不同的物理量，且研究的對象也不同，應注意公式中2s，tBC1s。sAB 40cmsBC 50cmAB 段的速度 vAB tAB 2s 20cm/s 0.2

10、m/s， BC 段的平均速度 vBCtBC 1s 50cm/s 0.5m/s。(4) vBC> vAB，小車速度越來越大，是在做變速直線運動。(5) 當小車過了 A 點后才開始計時，相當于縮短了小車通過相同的距離所用的時間，使 速度值偏大。s答案： (1)tv(2)小(3)40.010.20.5(4) 大變速直線 (5)大同步訓練1關于平均速度，有以下幾種說法，其中正確的是()。A平均速度就是速度的平均值 B平均速度是用來精確描述做變速直線運動物體快慢的 C平均速度等于物體通過一段路程跟通過這段路程所用時間的比值 D平均速度是幾個物體運動速度的平均值解析： 平均速度是用來大致描述物體運動

11、快慢的物理量，但平均速度與速度的平均值 根本不是一回事；因此 A 選項說平均速度就是速度的平均值肯定是不對的； B 選項說平均 速度是用來精確描述做變速直線運動的物體的快慢的說法也是不對的； C 選項說平均速度 等于物體通過一段路程跟通過這段路程所用時間的比值，這就是平均速度的定義，是對 的；D 選項說平均速度是幾個物體運動速度的平均值，也是不對的。答案： C2有兩個同學，用下面的方法來測量小鋼球運動的平均速度。在水平桌面上的一條直 線上標出 A、B、C 三個點，拿一根分度值為 1mm 的米尺緊靠直線， A、B、 C 三點在米尺 上對應的讀數如圖所示。當小鋼球貼著米尺運動經過A、 B、 C 三

12、點時，兩同學用手表記下了小鋼球經過 A、B、 C 三點時對應的時刻，如圖所示。則小鋼球在通過AB、 BC 和 AC 各段路程中，平均速度分別為： vAB _； vBC ； vAC 。答案： 0.03m/s0.02m/s0.024m/s3教室的長度為 10m ，開班會時坐在后排的小剛走到講臺上去做演講，他走到講臺大 約需要 s。答案： 710 都可以 4小高參加學校田徑隊進行短跑訓練，王老師為了幫他進一步提高成績，對他的百米 成績進行了分析測試。在每隔 20m 處安排了一個計時員，各計時員在發令員鳴槍時起動秒 表，跑經指定位置時按停秒表，他們的讀數分別是2.9s、5.5s、7.9s、10.7s、

13、 12.8s。通過這些數據可知道：(1) 小高跑 100m 的平均速度是 ；(2) 小高在第 個 20m 速度最快，平均速度是 ；(3) 小高在哪幾個階段的速度低于全程的平均速度？為了提高成績，你對他有什么建 議？答案： (1)7.8m/s(2)59.5m/s(3) 第一、第二、第四個 20m 建議：加強起跑和增強耐力的訓 練。5運動會進行 100m 決賽時，同學們測量了運動員到達距離起點20m、 80m 、 100m 時各自所用的時間。其中三名同學的時間如表格所示。20 m 處時間 /s80 m 處時間 /s100 m 處時間 /s王小兵2.38.912.2劉磊2.48.311.8周偉2.5

14、8.411.4算出這三位同學分別在 0 20m、 2080m、80100m 區間內的平均速度，設計表格 將計算結果填入其中 (不要求有計算過程 )。答案：020 m 處平均速度 (m·s 1)20 80 m 處平均速度(m·s 1)80 100 m 處平均速 度 (m·s 1)王小兵8.79.16.1劉磊8.310.25.7周偉810.26.76.小剛是班上有名的短跑運動員。有一天，大家為小剛跑步的速度是否比小玲騎自行 車速度更快的事爭論起來，大家吵著要在操場上進行比賽。正在這時，小玲 說，如果比賽 時間足夠長，我的速度肯定比小剛快；如果比賽的距離太短，我的速度可

15、能比他的慢。(1) 小玲所指的速度是什么速度？(2) 請你設計一個比賽方案，來證明小玲判斷的對錯；(3) 如果小剛與小玲因故不能同時到達比賽場地進行比賽，這場速度的比較還能進行嗎？(4) 以下兩表是體育老師為小剛、小玲測試的成績表，請你分析表中的數據，回答以下 問題：表 1 ：小剛跑步的成績表路程 /m10205080120160200240300400時間 /s2.85.18.611.518.830.345.258.582.5122.5表 2 ：小玲騎自行車的成績表路程 /m10205080120160200240300400時間 /s5.07.510.015.026.034.242.050

16、.062.082.0在 400m 全程中，小剛和小玲的平均速度分別是多少？ 從表中可以看出，至少在多少路程內，小剛的平均速度比小玲的平均速度大？ 從表中可以看出，至少在多少秒以后，小玲的平均速度比小剛的平均速度大？ 我們把表 格中兩個相鄰的數據之間的路程稱為一個階段。問：從起點開始，在哪一 個路段小玲的速度第一次超過小剛在這個路段的速度？答案： (1)平均速度 (2)提示：人起跑速度快，如果比賽路程只有幾米，自行車還沒來得 及加速，自行車的平均速度就更小，人騎自行車比跑步更輕松，比賽路程長時，跑步的人 平均速度小 (3)提示：分別記錄兩人運動的路程和所用的時間，求出平均速度(4)3.3m/s

17、；4.9m/s； 160m； 42s； 200 240m7某校探究學習研究小組，為了研究蚯蚓在粗糙面上爬得快，還是在光滑面上爬得 快，他們用同一蚯蚓在相同的外界條件刺激下，分別讓它在不同的表面上爬行，為了比較 蚯蚓在不同表面上爬行的快慢，必須算出蚯蚓爬行的 。為了準確測出爬行的路程，在確定蚯蚓的爬行起點和終點時，他們應該選擇蚯蚓的 ( 選填“頭部”或“尾部” )作為觀察對象，在確定蚯蚓的爬 行路徑是彎曲的，為了測出它爬行的路程，除了使用 棉線外，還需要的測量器材是 。答案： 速度尾部刻度尺8實驗：測小車的平均速度。如圖所示，斜面長 2.4 米，測得小車從斜面頂端運動到底端所用的時間是 6秒。如

18、果在 斜面的中點裝上金屬片，測得小車從斜面頂端運動到金屬片的時間為 4.8 秒。請將測量數據 填入表中，并計算出小車通過全 程的平均速度 v1 和通過上半段的平均速度 v2。路程 （米 ）運動時間 （秒 ）平均速度 （米 /秒）s1 2.4t1v1s21.2t2v2小車從斜面頂端運動到底端過程中，小車做 （ 選填“勻速”或“變速” ）運動。根據上表的數據，小車通過斜面下半段路程的平均速度是 米 /秒。解析： 測量小車的平均速度，要注意弄清楚每一段的路程和運動時間。如題圖所示， 觀察可以知道，斜面長 2.4 米，測得小車從斜面頂端運動到底端所用的時間是t1 6 秒。因為在斜面的中點裝上金屬片，測

19、得小車從斜面頂端運動到金屬片的時間為t2 4.8 秒。由測量數據，可以計算出小車通過全程的平均速度v1 2.4米/6 秒0.4 米/秒，通過上半段的平均速度 v21.2 米/4.8 秒 0.25米/秒，由此可以知道小車做變速直線運 動，通過下半段的平 均速度 v 3 1.2 米/1.2 秒 1 米/秒。路程 （米 ）運動時間 （秒 ）平均速度 （米 /秒）s1 2.4t16v10.4s21.2t2 4.8v2 0.25答案： 變速 1 規律總結 1測運動物體的平均速度的方法：用停表測出物體在某段路程上運動的時間，用刻度 尺測出這段時間內通過的路程，利用了v st求出這段路程的平均速度。2做變速

20、運動的同一物體，在各段路程的平均速度并不相等，平均速度描述的是做變 速運動的物體在 s 這段路程或在 t 這段時間內的平均快慢程度。板書設計第 4 節測量平均速度s測量平均速度 實驗原理： v t ,實驗器材：停表和刻度尺 ,實驗過程 ,實驗數據 ,實驗結活動與探究探究車在斜坡上向下運動的速度變化 提出問題小明放學回家騎車行駛在學校操場的斜坡上，不蹬車時，感覺車越往下運動 速度越快。小明想：車在斜坡上向下運動的速度究竟有沒有變化？實驗器材粉筆、停表、刻度尺、皮球進行實驗先在斜坡的高處，用粉筆畫一條起始線A。在斜坡的底部，用粉筆畫一條終點線B。在 A 和 B 兩點的中間，用粉筆畫一條中間線M 。如圖：在 A處釋放皮球，讓它滾向 B處。用秒表記下球從 A處滾到 M 處所用的時間和球從M 處滾到 B 處所用的時間；然后設計實驗數據表格，算出每段路程中的