【秋季課程人教版初二物理】第3講 平均速度及其測量（教案）

第第3講講平均速度及其測量概述概述1、本節(jié)內(nèi)容在教材中起到承上啟下的作用，說“承上”是因為速度的概念是本章知識的核心，通過測量平均速度，加深學生對速度、平均速度的理解。說“啟下”是因為本節(jié)是第一次分組實驗課，讓學生通過設計實驗、收集和分析實驗數(shù)據(jù)等自主活動來提高實驗能力，體會間接測量物理量的方法，培養(yǎng)合作精神。由于本節(jié)課是學生的第一次分組實驗課，教師要引導學生養(yǎng)成遵守實驗室的要求，認真按照規(guī)則做好實驗的習慣。3、本講所選例題、練習題及課后練習都是圍繞平均速度、平均速度的測量而設置的，為了滿足不同層面學生的需求題目是按基礎、中等、拔高三個層次設置的。教師在教學中根據(jù)學生的層次進行有針對性的講練。適用學科初中物理適用年級初二適用區(qū)域人教版區(qū)域課時時長（分鐘）120知識點平均速度的定義、平均速度的計算、平均速度的測量。教學目標1、知道平均速度的定義及計算公式。2、能夠進行平均速度的計算。3、學會使用停表和刻度尺正確的測量時間和距離，并求出平均速度。4、加深對平均速度的理解。教學重點平均速度的測量。教學難點對平均速度的理解。

教學過程教學過程一、導入一、導入我們上節(jié)課已經(jīng)學過了什么是勻速直線運動，知道勻速直線運動的速度是不變的。而我們在生活中常見的機械運動的速度大多數(shù)是變化的，我們要如何比較它們的運動快慢呢？今天我們就來學習一下速度發(fā)生變化時的運動快慢的描述方法?；A知識回顧1.速度是表示物體運動快慢的物理量。把路程與時間之比叫做速度。在數(shù)值上等于物體單位時間內(nèi)通過的路程。2.速度的計算公式：V=S/t3.速度的單位：國際制單位是米每秒(m/s)在交通運輸中常用千米每小時（km/h）。4.速度的單位換算：1m/s=3.6km/h5.勻速直線運動的定度：物體沿著直線且速度不變的運動叫做勻速直線運動。二、知識講解 二、知識講解（一）考點解讀（一）考點解讀 1．平均速度平均速度的計算公式：v=s/ts是整個路程的長度，t是完成整個路程所需要的時間，v就是平均速度。速度的單位：國際制單位是米每秒(m/s)在交通運輸中常用千米每小時（km/h）。速度的單位換算：1m/s=3.6km/h2.平均速度的測量實驗：測量物體運動的平均速度實驗原理：v=s/t 實驗所需要的器材：斜面、小車、金屬片、秒表（手機中的秒表）、刻度尺總結：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，在某段路程或某段時間內(nèi)運動的平均快慢程度?？键c1考點1平均速度物體做機械運動時，我們可以按照運動路線的曲直分為直線運動和曲線運動。在直線運動中，還會有不同的情況出現(xiàn)，觀察下圖：想一想：它們的不同是什么呢？（學生思考回答）回答：甲的做的是勻速直線運動，而乙的速度是變化的。在現(xiàn)實生活中物體做直線運動時，其速度的大小常常是變化的，即在相等的時間內(nèi)通過的路程不相等，這種運動叫做變速直線運動。變速運動比勻速運動復雜，如果只做粗略研究，也可以用v=s/t來描述運動的快慢，這樣算出來的速度叫做平均速度。日常所說的速度，多數(shù)情況下指的是平均速度。平均速度的計算公式：v=s/ts是整個路程的長度，t是完成整個路程所需要的時間，v就是平均速度?？键c2考點2平均速度的測量從公式v=s/t可知，如果我們測出了物體運動的路程s和通過這段路程所用的時間t，就可以算出物體在這段時間內(nèi)運動的平均速度。下面我們就實際測量一個物體運動的平均速度。實驗：測量物體運動的平均速度實驗原理：v=s/t 實驗所需要的器材：斜面、小車、金屬片、秒表（手機中的秒表）、刻度尺了解實驗儀器：提問：使用刻度尺時我們要注意什么？回答：要觀察刻度尺的最小刻度、量程和零刻度線。使用時要放對，讀準，記好。提問：使用秒表時我們要注意什么？回答：要看清秒表的最小刻度、量程，不用估讀。在使用秒表時要會正確讀取時間，能啟動、止動和歸零。（學生練習使用手機中的秒表進行計時）設計實驗：實驗步驟：（1）把小車放在斜面頂端，多屬片放在斜面底端，用刻度尺測出小車將要通過的路程SOB，把SOB和后面測得的數(shù)據(jù)填入下表中。（2）用停表測量小車從斜面頂端滑下撞擊金屬片的時間tOB。（3）根據(jù)測得的SOB和tOB，利用公式VOB=SOB/tOB算出小車通過斜面全程的平均速度VOB。（4）將金屬片移至斜面中部A點，用刻度尺測出小車到金屬片的距離SOA。（5）用停表測出小車從斜面頂端滑過斜面上半段路程SOA，所用的時間tOA，算出小車通過斜面上半段路程的平均速度VOA。填入下表，并計算一下小車通過下半段路程SAB的平均速度VAB。路程運動時間平均速度SOB=tOB=VOB=SOA=tOA=VOA=SAB=SOB-SOA=tAB=tOB-tOA=VAB=提問：通過上面的實驗，我們來比較一下VOB、VOA和VAB是否相等？回答：不相等?？偨Y：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，在某段路程或某段時間內(nèi)運動的平均快慢程度。思考：（VOB+VOA）/2與VAB是否相等？學生通過計算回答：不相等。強調(diào)：求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程除以通過這段路程所用的時間。不一定大．三、例題三、例題精析例題1例題1可以用圖象來表示物體的運動狀態(tài)，如圖所示，物體運動速度相同的是（）A.甲與乙B.乙與丙C.丙與丁D.甲與丙【答案】B【解析】由甲乙圖知道，兩縱軸都表示速度，橫軸都表示時間，圖象中是一條平行于t軸的直線，表示速度不隨時間的變化而變化，物體做勻速直線運動，且v甲=3m/s；v乙=5m/s；由丙圖兩圖知道：縱軸表示路程，橫軸表示時間，從圖象來看，物體經(jīng)過的路程與時間是成正比的，故由v=s/t知道，路程和時間成正比，速度一定時，即物體做勻速運動，且v丙=s丙/v丙=30m/6s=5m/s；由丁圖知道，縱軸表示速度，橫軸表示時間，表示物體做加速直線運動，所以乙和丙的速度相同，故選B?！军c睛】本題考查了物體的s-t圖像與v-t圖像，熟練掌握常見運動狀態(tài)的圖象是正確解題的關鍵。例題例題2小明在一次跑步中，前半段路程的速度是6m/s,后半段路程的速度是4m/s,那么，他全程的平均速度是（）A.5m/sB.10m/sC.4.8m/sD.5.2m/s【答案】C【解析】設總路程為s，∵v=s/t∴前半段路程所用時間為：t1；后半段路程所用時間為：t1；；總時間為：tt1+t2+小明到學校這段的平均速度為：v=4.8m/s.故選C.【點睛】計算平均速度時，要用總路程除以總時間，決不能將速度加起來除以速度的個數(shù)；計算要細心，注意單位要配套使用。例題例題3在“測平均速度”的實驗中：（1）該實驗的實驗原理是_______________；（2）實驗中需要的測量工具有________、_________；（3）實驗時應使斜面的坡度小些，這樣做的目的是_______________。（4）某次實驗的過程如圖所示，圖中的電子表分別表示小車在斜面頂端、中點和底端不同時刻（s1=2s2），則該次實驗中小車通過全程的平均速度是_______m/s，小車通過斜面下半段路程的平均速度是_______m/s．（5）小車從斜面頂端到底端時，做_______（選填“勻速”或“變速”）直線運動．【答案】v=s/t刻度尺秒表便于計時0.180.225變速【解析】（1）測量速度的實驗原理是；（2）要測出速度，應測量出小車運動的距離和時間，所以要用到刻度尺和秒表；（3）實驗時應使斜面的坡度小些，是為了使小車在下滑的過程中速度慢些，便于計時；（4）全程長，通過全程的時間，全程的平均速度下半段路程為時間為則（5）由（4）知，小車從斜面頂端到底端時，做變速運動．【點睛】“測小車的平均速度”的實驗，一定學會讀出路程和時間，按平均速度的定義代入算出平均速度，計算過程中注意路程和時間的統(tǒng)一。四、課堂運用四、課堂運用基礎基礎1、甲乙兩小車小同時同地同方向做勻速直線運動，它們的s一t圖像如圖所示。兩小車的速度大小關系是（）A.V甲＞V乙B.V甲=V乙．C.V甲＜V乙D.無法確定【答案】A【解析】比較運動的快慢，可以以相同時間比較路程的方法，也可以相同路程比較時間的方法。如：圖中3s時刻，甲通過的路程約：1.9m；乙通過路程約：0.7m，所以甲的速度大。故選A。2、在如圖所示的斜面上測量小車運動的平均速度，讓小車從斜面的A點由靜止開始下滑，分別測出小車到達B點和C點的時間，即可測出不同階段的平均速度．對上述實驗，數(shù)據(jù)處理正確的是A.圖中AB段的路程SAB＝50.0cmB.如果測得AC段的時間tAC＝2.5s，則AC段的平均速度vAC=32.0cm/sC.在測量小車到達B的時間時，如果小車過了B點才停止計時，測得AB段的平均速度vAB會偏大D.為了測量小車在BC段的平均速度vBC，可以將小車從B點靜止釋放【答案】B【解析】A.圖中AB段的路程SAB＝40.0cm,故A錯誤；B.如果測得AC段的時間tAC＝2.5s，則AC段的平均速度VAC＝SAC3、某天李軍上學時，以1.2m/s的速度走完前一半的路程，為了不遲到，他改以1.8m/s的速度走完后一半的路程，他上學時走路的平均速度是(

)A.1.5m/sB.1.44m/sC.1.68m/sD.1.36m/s【答案】B【解析】設總路程為s，前一半路程與后一半路程∵，∴李軍的運動時間：，，總的平均速度故選B．鞏固鞏固1、某學習小組對一輛在平直公路上做直線運動的小車進行觀測研究．他們記錄了小車在某段時間內(nèi)通過的路程與所用的時間，并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制了如圖所示的圖象．分析圖象得到的下列結論錯誤的是（）A.小車在2～5s內(nèi)做勻速直線運動B.小車在2～5s內(nèi)處于靜止運動C.小車在前2s內(nèi)的速度為1m/sD.小車在5～7s內(nèi)做勻速直線運動，且速度為2m/s【答案】A【解析】有圖像可知，0-2s是勻速直線運動，2-5s是靜止，5-7s是勻速直線運動.A錯B正確.前2s內(nèi)的速度：，C正確,5～7s內(nèi)的速度：，D正確.2、下表是簡化的2018年北京南至上海虹橋G101次列車時刻表。G101次列車從濟南西至曲阜東的行車里程為______km；G101次列車從北京南至曲阜東的平均速度為_____km/h?！敬鸢浮?29211.2【解析】根據(jù)列車時刻表可知，G101次列車從濟南西至曲阜東的行車里程為：s=535km-406km=129km；G101次列車從北京南至曲阜東的行駛時間為：=9:15-6:43=2h32min=2G101次列車從北京南至曲阜東的平均速度為：=535km3、如圖，將一斜面放在桌面上，用粉筆做好標志：A、B、C（AB=AC）將檔板擋在B處、C處，使乒乓球從A處釋放：(1)除上述提到的器材外，還要________、________．(2)此實驗一定要注意在釋放乒乓球的同時________，到碰到擋板聲的同時________．(3)若測時間時，測量者反映的略慢些，則測出的平均速度會________（填偏大，偏小或不變），這屬于________（錯誤、誤差）(4)該實驗中斜槽的角度是________（選填“大點”或“小點”）好，原因________．【答案】秒表刻度尺按下秒表按下秒表偏小誤差小點便于測量時間【解析】根據(jù)題意(1)測平均速度除了上面器材還要用到秒表、刻度尺；(2)從起點釋放乒乓球時記時間要按下秒表；碰到擋板聲的同時按下秒表，記下時間；(3)根據(jù)速度公式，測量者反映的略慢些，這樣測出的時間會比實際時間多，因此測出的平均速度會偏小；這些因素屬于誤差；(4)斜槽的角度小點；這樣便于測量時間。拔高拔高1、在“比較紙錐下落快慢”的活動中：（1）如圖甲所示把兩個等大的圓紙片，裁去大小不等的扇形，做成如圖乙所示的兩個錐角不等的紙錐．如果要測量兩個紙錐的下落速度，需要的測量工具有_____和_____．（2）為了比較紙錐下落的快慢，將兩個錐角不同的紙錐從同一高度同時釋放時，應該選擇_____（選填“乙”或“丙”）所示的位置開始釋放，通過比較下落至地面的_____來比較紙錐下落的快慢；還可以比較同一時刻紙錐下落的_____來比較下落的快慢．（3）實驗中發(fā)現(xiàn)時間較難測量，為了便于測量時間，應該在圖乙中選擇紙錐_____（選填“A”或“B”）進行實驗較好．（4）小芳又猜想紙錐從同一高度下落的快慢可能與紙錐的錐角、紙錐的重量有關，并打算繼續(xù)用乙圖中的這兩個紙錐研究紙錐下落快慢與錐角的關系，小明認為這樣做不科學，你認為不科學的原因是_____．【答案】刻度尺秒表乙時間高度A沒有控制紙錐的質(zhì)量相等【解析】（1）根據(jù)可知，需要測量路程和時間，測量路程的工具是刻度尺，測量時間的工具是秒表；（2）為了比較紙錐下落的快慢，把兩個紙錐拿到同一高度同時釋放，而圖乙中兩紙錐的下端高度相同，圖丙中兩紙錐的上端高度相同，故應選圖乙的位置釋放，然后記錄下落至地面的時間，也可比較下落相同時間紙錐下落的高度來比較下落的快慢；（3）紙錐下落快，時間較難測量，必須增加紙錐下落的高度和錐角，以增大下落時間，便于時間的測量，應該在圖乙中選擇紙錐A較好；（4）如果繼續(xù)用這兩個紙錐研究紙錐下落快慢與錐角的關系，根據(jù)控制變量法的要求，應該控制紙錐從同一高度下落、質(zhì)量相同，紙錐的錐角不同，而圖中這兩個紙錐的質(zhì)量不同，所以這樣做不科學。2、小華在跑百米時，前40m用了5s的時間，中途摔倒耽誤了3s，后60m用時12s，求：（1）前40m的平均速度？（2）后60m的平均速度？（3）他跑百米全程的平均速度？【答案】（1）前40m的平均速度為8m/s；（2）后60m的平均速度為5m/s；（3）他跑百米全程的平均速度5m/s．【解析】試題分析：（1）（2）已知前兩段的路程和時間，利用公式v=求前后段的平均速度；（3）求出總時間，利用v=求跑百米全程的平均速度．解：（1）前40m的平均速度：v1===8m/s；（2）后60m的平均速度：v2===5m/s；（3）跑百米的時間t=5s+3s+12s=20s，全程平均速度：v===5m/s．3、一汽車以20米每秒的速度向一山崖行使，在山崖某處鳴笛，經(jīng)過4秒后司機聽到回聲（1）汽車鳴笛處距離山崖多遠?（2）司機聽到回聲時距離山崖多遠?【答案】（1）汽車鳴笛處距離山崖720m；（2）司機聽到回聲時距離山崖640m．【解析】試題分析：（1）在t=4s的時間內(nèi)，車行駛的距離：s1=v1t=20m/s×4s=80m，聲音傳播的距離：s2=v2t=340m/s×4s=1360m，設司機鳴笛時車到山崖的距離為s，則：2s=s1+s2，所以，（2）司機聽到回聲車距山崖的距離：s′=s-s1=720m-80m=640m．答：（1）汽車鳴笛處距離山崖720m；（2）司機聽到回聲時距離山崖640m．課堂小結課堂小結今天這節(jié)課我們學了平均速度的定義及計算、平均速度的測量。重點掌握平均速度的測量實驗，同學們走進實驗室通過實驗測量小車的平均速度。在實驗室中了解實驗室的使用規(guī)則，掌握了實驗的基本方法。物理是一門注重實驗的科學，本節(jié)課的重點是培養(yǎng)學生的動手操作興趣，了解物理實驗的重要性。并能夠利用實驗原理解決實際問題。課后作業(yè)課后作業(yè)基礎基礎1、（多選）甲、乙兩車作勻速直線運動的路程隨時間變化的圖線，如圖所示，由圖可知（）A.甲車快B.乙車慢C.乙車快D.甲車慢【答案】AB【解析】試題分析：比較物體運動的快慢可以相同時間，比較路程，也可以相同路程比較時間。圖中，相同時間時，甲車通過的距離大，即甲車的速度快，乙車速度慢。2、一輛小車做變速直線運動，它的前一半時間的速度為v1，后一半時間的速度為v2，則這輛小車在整個路程中的平均速度為A.B.C.D.【答案】正確選項為A【解析】根據(jù)平均速度的大小是等于總路程除以總時間，總時間為t，則前一半的路程S1＝v1t1＝v1t/2,后一半的路程S2＝v2t2＝v2t/2，總路程S＝S1+S2,由公式可得：3、國慶假期小明一家駕車外出旅游。一路上，所學的運動學知識幫助他解決了不少實際問題。例如在經(jīng)過某交通標志牌時，小明注意到了牌上的標示如圖所示。小明想了想，馬上就明白了這兩個數(shù)據(jù)的含義：從交通標志牌到蘭陵的距離為30km，通過這段公路時汽車的行駛速度不能超過60km/h。在遵守交通規(guī)則的前提下，試計算從標志牌到蘭陵最快需要用幾分鐘？【答案】30min【解析】試題分析：從標志牌到蘭陵最快需要的時間為t=s/v=30km/（60km/h）=0．5h="30"min鞏固鞏固1、甲、乙、丙三輛小車同時、同地向同一方向運動，它們運動的圖象如圖所示，由圖象可知：甲車的速度是_____m/s．運動速度相同的兩小車是_____；若以甲車為參照物，則乙車_____，丙車_____（選填“靜止”或“運動”）．【答案】4甲丙運動靜止【解析】由圖象可知：甲車2s時通過的路程為8m，所以速度為：；由右圖可知：丙車的速度也為4m/s，所以甲和丙速度相同；所以以甲車為參照物，丙車是靜止的；由圖象可知：乙車4s時通過的路程為4m，所以速度為：，乙速度慢，所以以甲車為參照物，乙車是運動的。答案：(1).4(2).甲丙(3).運動(4).靜止2、小明一家利用元旦假日到貴陽玩，汽車在公路上行駛了一段時間，他看到了如圖所示標志。（1）從圖1可知，汽車在公路上最快時速不能超過km/h。（2）在不違規(guī)的前提下，若汽車以最快的速度行駛，從圖1的標志牌到貴陽至少需要的時間是多少h？（3）若以圖2所示的速度行駛1．5h，通過的路程是多少km？【答案】（1）100（2）1．2h（3）120km【解析】試題分析：解：（1）由圖1可知，該路段最高限速為100km/h。（2）由標志牌知道，該地到貴陽的距離為s=120km，在不違規(guī)的前提下，若汽車以最快的速度行駛v=100km/h汽車行駛時間（3）由速度計可知汽車行駛速度為80km/h，汽車行駛的路程s=vt=80km/h1．2h=120km3、小李在“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1mm）的斜面頂端由靜止下滑，圖中的方框是小車到達A、B、C三處時電子表的顯示：（1）該實驗是根據(jù)公式_____進行測量的。（2）實驗中為了方便計時，應使斜面坡度較_____（填“大、小”）（3）請根據(jù)圖中所給信息回答：sAC=_____cm，tBC=_____s，vAC=_____m/s。（4）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_____（填“大、小”）?！敬鸢浮縱=小10.0010.0333大【解析】（1）測小車的平均速度的實驗是根據(jù)公式進行測量的.

（2）實驗中為了方便計時，要使物體運動速度慢一些，所以斜面坡度要小.

（3）已知刻度尺分度值為1mm，，，

所以：.拔高（4）讓小車過了A點后才開始計時，計時晚，故所計時間偏小，由可知，計算出的平均速度偏大.拔高1、甲、乙兩同學從同一地點同時向相同方向做直線運動，他們通過的路程隨時間變化的圖像如圖所示，由圖像可知，下列說法錯誤的是()A.在0～10s內(nèi)，甲同學比乙同學運動的快B.兩同學在距離出發(fā)點100m處相遇C.在10～20s內(nèi)，乙同學靜止不動D.在0～10s內(nèi)，乙同學的速度為10m/s【答案】A【解析】由圖示可知，在0～10s內(nèi)，乙同學通過的路程多，所以甲同學比乙同學運動的慢，故A錯誤；兩同學在距離出發(fā)點100m處相遇，故B正確；在10～20s內(nèi)，乙同學的路程不變，所以是靜止不動的，故C正確；在0～10s內(nèi)，乙同學通過的路程為100m，速度為10m/s，故D正確；應選A。2、一列火車以30m/s的速度通過某一大橋，用時72s，已知列車全長360m．求：（1）該大橋的長．（2）火車全部在該高架橋上的時間．（3）坐在車上的一名乘客通過大橋的時間．【答案】（1）1800m；（2）48s；（3）60s.【解析】（1）由得火車通過高架橋行駛的路程：，由于，則橋長：．（2）整列火車在高架橋上行駛的路程：，由得；（3）由得坐在車上的一名乘客通過大橋的時間．故答案為：（1）3h42min；（2）150km/h；（3）①1800m；②48s；③60s．3、某班同學進行“測量紙錐從某一高度下落到地面過程中的平均速度”的實驗：（1）你認為需要測量的物理量是________和________。（2）你選用的主要實驗器材是：________