教科版八年级上册3 测量物体运动的速度教学设计

第3节　测量物体运动的速度

【知识与技能】

1．知道匀速直线运动的概念．

2．学会使用停表和刻度尺正确地测量时间、路程，并求出平均速度，加深对平均速度的理解．

3．能用速度公式进行简单的计算．

【过程与方法】

1．掌握使用物理仪器——停表和刻度尺的基本技能．

2．使学生通过实验学会用简单方法估测时间、路程．

3．体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程．

【情感、态度与价值观】

1．通过实验激发学生的兴趣，培养学生认真仔细的科学态度和正确、实事求是记录测量数据的严谨作风．

2．培养学生与他人的合作精神．

【重点】

1．了解用实验测量物体运动的速度的基本方法．

2．了解匀速直线运动和变速直线运动的概念及特点，并会判断物体是匀速直线运动状态还是变速直线运动状态．

3．了解平均速度的含义，能用公式进行有关平均速度的简单计算．

【难点】

了解匀速直线运动和变速直线运动的概念及特点，并会判断物体是匀速直线运动状态还是变速直线运动状态．

知识点一　实验探究：气泡的速度

【自主学习】

阅读课本P27－28，完成以下问题：

1．测量气泡上升速度的测量原理是v＝.

2．测量气泡上升速度的实验中需要的实验器材有：长约80 cm、内径10 mm的均匀玻璃管、米尺、停表、记号笔．

【合作探究】

演示一　气泡上升的速度

1．根据测量原理及提供的实验器材设计实验过程．

答：(1)向玻璃管内注满水，留一个小气泡，两端密封．

(2)倒转玻璃管，保持竖直，观察气泡在管内的运动，从某一位置开始用停表计时，每2 s在玻璃管上用记号笔记录小气泡的位置，最后用米尺测量小气泡运动的路程．记录数据如下表所示：

(3)以时间为横轴、路程为纵轴，描出气泡运动的s－t图像，如图所示．

2．由所描绘的s－t图像可得出什么结论？

答：由图像可以看出，气泡运动s－t图线是一条直线，它表示气泡在任意相同的时间内通过的路程始终相等．

【教师点拨】

做此实验时，管内小气泡的直径不能太大，小气泡的直径越大，受到的阻力越大，对实验的干扰就越大，记录小气泡位置的误差就越大．为使结论具有普遍性，应改变时间间隔重复实验．

知识点二　匀速直线运动

【自主学习】

阅读课本P28－29，完成以下问题：

1．在直线运动中，按照速度是否变化，又可分为匀速直线运动和变速直线运动.

2．物体沿着直线且速度不变的运动叫匀速直线运动．

【合作探究】

演示二　如图所示，记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时，在相同时间内通过的路程．

1．观察比较甲、乙两图中的小汽车在相同的时间内所通过的路程有什么特点？

答：甲图中小汽车在任何相等的时间内，通过的路程是相等的；乙图中小汽车在相等的时间内，通过的路程不一定相等．

2．能否由此总结出匀速直线运动的定义？

答：能．物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动．

3．能否由此总结出变速直线运动的定义？

答：能．物体沿着直线且速度变化的运动叫做变速直线运动．

知识点三　平均速度的计算及其测量

【自主学习】

阅读课本P29，完成以下问题：

1．在变速直线运动中，用来描述运动的快慢的物理量，叫平均速度．

2．测量平均速度的实验原理v＝.

3．实验器材：小车、长木板、垫块、金属片、铅笔、刻度尺、停表.

【合作探究】

演示三　变速直线运动的快慢可如何描述？

答：变速运动比匀速运动复杂，如果只做粗略研究，也可以用v＝来描述运动的快慢，这样算出来的速度叫做平均速度．

演示四　测量平均速度

有一斜面长1.6米，用秒表测出小车从斜面顶端滑到底端所用的时间t1；再将金属片装在斜面的中点，如图所示，用秒表测出小车从斜面顶端滑到中点的时间t2；根据测出的时间，在下表填出小车通过斜面全程的平均速度v1、通过上半段的平均速度v2、通过下半段的平均速度v3.

1.使用刻度尺时应注意什么？

答：观察刻度尺的分度值、量程和零刻度线，使用时要放对、读对、记对．

2．要使用秒表前应观察什么？

答：观察秒表的分度值、量程和零度刻线．秒表的最小刻度是0.1秒，读数时准确到十分位即可．

3．小组间的同学如何分工合作，才能使时间的测量比较准确？

答：将一小车放于斜面顶端，将金属片置于斜面底端，并开始读秒：“5、4、3、2、1、0”；读到“0”时释放小车，学生启动秒表计时，当听到小车撞击金属片的声音时，学生立即按下停表．这种操作方法使学生分工协作的准确性更高．

【教师点拨】

1．做变速运动的同一物体，在各段路程的平均速度并不相等，平均速度描述的是做变速运动的物体，在s这段路程或在t这段时间内的平均快慢程度.严格地讲离开某段路程或某段时间，平均速度是没有意义的．因此，求解物体通过某段路程的平均速度时，一定要用物体通过的这段路程除以通过这段路程所用的时间．

【例】小明是一名跑步运动爱好者，只要条件允许，他每天都要坚持慢跑30 min.如果他在一次测试中以平时慢跑的速度沿直线跑完30 m，用时10 s，求：

(1)小明慢跑的平均速度的大小．

(2)若小明用以上的速度连续跑30 min，他通过的总路程．

解：(1)小明慢跑的平均速度：

v＝＝＝3 m/s.

(2)小明用以上的速度连续跑30 min，他通过的总路程：s＝vt＝3 m/s×30×60 s＝5 400 m.

2．如图，在“测平均速度”的实验中：

(1)斜面的作用是使小车获得运动的动力.

(2)金属片的作用是使小车在同一位置停下.

(3)下表是重复三次实验获得的数据，请根据这些数据把表格填完整.

【跟进训练】

某学习小组对一辆平直公路上做直线运动的小车进行观察研究．他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像如图所示．根据图像可知，2 s～5 s内，小车的平均速度是 0 m/s.

知识拓展　动物世界里的速度之最

(a)猎豹是陆地上的短跑冠军，速度可达31 m/s

(b)藏羚羊善于奔跑，是长跑冠军，速度可达22 m/s

(c)冲刺速度最快的鸟是游隼(一种猎鹰)，能以98.6 m/s的速度从空中向下俯冲

(d)雨燕是天空中长距离飞行最快的鸟，速度约48 m/s

(e)鸵鸟是跑得最快的鸟，速度达20 m/s

(f)旗鱼是海洋中的游泳冠军，速度能达到28 m/s

1．实验探究：气泡的速度

2．匀速直线运动

(1)定义

(2)特点

3．平均速度的计算与测量

(1)平均速度的计算公式

(2)测量平均速度

完成本课对应训练．