资源简介

义务教育教科书 物理 八年级上册 人民教育出版社 版本：2024年版 章节：第一章第4节 本课名称：《速度的测量》
课题 第一章机械运动第4节速度的测量
教材分析 知识体系：《速度的测量》这一堂课属于“人教版”八年级《物理》教材中的内容，它安排在第1章第四节课进行教授。学生已经学过了刻度尺和停表的使用、学习了速度公式以及平均速度，为本节课的学习奠定了知识基础。通过本节课的学习，学生简单经历科学探究的整体过程，了解如何设计实验、进行实验和对实验进行评估，并且，通过这堂课学生应当了解一些基础的物理实验规则，掌握一些基础必备实验技能，方便后续物理课程的开展，以及实验的顺利进行。 课程标准：一级主题“运动和相互作用”下的二级主题“机械运动和力”和一级主题“实验探究”下的二级主题“ 测量类学生必做实验”。利用分组实验，间接测量物体的运动速度。并且用速度公式进行简单计算。 教材体系：在此实验中，学生首先需要运用之前课程中学过的秒表进行计时，用刻度尺来进行长度的测量。做好基础准备工作后，运用公式“v=”，将数值带入进去，计算出小车的平均速度，巩固所学的同时掌握实验仪器的使用与数据处理的方法。之后还拓展了用传感器测速度的实验以及超声波测距的方法，供学生们了解，拓展视野。
学情分析 在生活中学生轻而易举的就能够观察到“变速运动”的现象，尤其是初二年级的学生，已经能够感知到这种现象，并且有初步理解。并且能够使用“平均速度”的概念来表达变速的快慢。 在学期初始，前三堂课的教授中，学生掌握了长度测量的方式，以及时间的计算方法。学生已经学过速度的概念、公式和计算，知道变速运动和平均速度。 初二阶段的学生，在小学阶段已经接触过一些基础的物理、科学、自然的实验，具备基本的动手能力，以及进行物理实验的能力。但在之前的教学经历中，学生并没有做过与“间接测量型实验”相关的实验，所以并没有精准数据，减少测量差距的意识。对减小实验误差的意识不够，对数据分析缺少敏感性，在分析数据大小以及粗略计算上还不够准确敏感。
课标要求 2.2.2 用速度描述物体运动的快慢。 通过实验测量物体运动的速度。用速度公式进行简单计算。 4.1.5 测量物体运动的速度。 例5 用秒表和刻度尺，测量小球通过某段距离的速度。
学习目标 1.物理观念： （1）知道用这段时间内的平均速度来描述这段时间内变速直线运动的快慢，掌握平均速度是表示运动物体在某一段时间内或某一段路程内的平均运动快慢程度的物理量。 （2）学会正确使用停表和刻度尺，可以准确地测量时间和路程。能求出物体一段时间内的平均速度，从而加深对平均速度的理解。 2.科学思维 在整个学习过程中，体会设计实验、进行实验、记录实验数据、分析实验结果的总过程。 3.科学探究 通过实践以及科学实验，有目的的培养学生编写“实验报告”的能力。通过实验引导学生运用简单的物理图像正确阐述物理现象。 4.科学态度与责任 (1)在科学实验中，引发学生将物理知识点结合生活实际的思考方式。在物理实验中体会科学原理发生的过程，以此了解并且熟练运用物理学知识点。 (2)通过了解科学物理原理背后的故事，知道物理发现过程，学习物理学家探索真理，艰苦实验的过程，使学生感悟到科学家坚持不懈的伟大精神，以及严谨的科学的物理思想，引导学生的物理情感，使其具有积极探究物理的精神以及为科学奉献的思想情感。
教学重点 平均速度的测量。初步培养学生的实验能力。
教学难点 平均速度的测量，秒表的使用 。
教法 实验法、观察法、讨论法、分析法、探究法?
学法指导 引导学生通过实验法，分析法，讨论法等方法去探究小车的平均速度的计算，主动探索、动手实验，从中观察并分析得出结论，学生学会自主思维。
评价设计 1.通过小组合作探究过程，互相交流来检测学习目标1的达成； 2.通过小组汇报，解决引课图片和实验问题来检测学习目标2、3的达成； 3.通过学生汇报，检测目标4的达成； 4.通过例题的解答，学生进行板书展示可以检测学习目标1的达成；
时间分配 1.引课：问题—————————————— 2分钟 2.小车平均速度计算———————————26分钟 3.小车在下半段路程中平均速度计算————12分钟 4.小结，课堂巩固，作业————————— 5分钟 总时：一节课45分钟
课时安排 第一课时
教学 准备 教师准备 斜面、金属片、停表、小车、刻度尺、多媒体课件。
学生准备 物理书，笔，练习本，提前预习
教学过程 教师活动 学生活动 设计意图
一、 引课 同学们，在即将举行的运动会中观看100米赛跑，我们如何比较谁跑得快呢？说出你的比较方法。 同学们说了两种比较方法，我们上节课已经学习了速度的计算方法，通过观看小视频，有请体育委员联系自己跑步跟同学们分享一下整个过程跑步的速度有变化吗？ 如果想知道那一段路程跑得最快，就需要去对每一天路程的平均速度进行比较。速度多少又怎么知道呢？ 接下来，让我们一起学习第四堂课《速度的测量》。 -------《1.4速度的测量》 思考问题回答交流： 1.回答：当观众在看台时，区分运动员跑的快的方法是，看谁跑在前面，谁就快。在看台上的观众是看谁跑在前面谁跑得快。其原理如下：当时间一定的前提下，看比赛距离的长短。跑的距离越长的的人，其跑步速度越快，跑的距离越短的人，跑的速度越慢。而裁判则不同，，裁判是在距离一定，的情况下，看谁用时短，用时越少的人跑的就越快。 2.回答：有变化。起跑加速，终点加速冲刺。 根据生活中学生的已有经验，引起学生的思考，从而引入相关的物理知识，激发学生思考，进而开展新课。
二、 新课 一、小车平均速度的测量 1.首先要阅读教材，了解课本中“实验的目的”，并且对实验的过程和内容要有所了解。在教材中要弄清实验原理，并且对实验器材的作用、如何应用有基础的了解。 接下来交流总结 学生活动一：阅读教材并交流心得以及对于知识点的困惑。 交流总结： 实验目的：利用秒表测量运动时间，利用刻尺来丈量运动距离，通过公示来计算平均运动速度。 实验原理：用刻度尺测量长度（路程）。用停表测量时间。用速度公式v=s/t计算平均速。 实验器材：刻度尺、小车、斜面、秒表、金属片。 通过阅读教材，来掌握实验的基本原理，并且了解实验的过程，提前做好准备。根据实验所需的物理量，针对性准备相应工具进行测量。 由书本到实践，由理论到实际，由简单到复杂，让学生完整体验科学实验的魅力所在。
2.刻度尺的作用是测量小车通过的路程。使用刻度尺前要观察刻度尺的零刻度线、量程和分度值，使用时要“放好”“读对”“记全”。 如图所示的刻度尺的分度值是 ，物体的长度是 cm。准确值是 cm。估读值是 cm。 如图所示是机械停表 停表的主要是用来测量时间。这个实验中记录小车的运动时间。当实验开始之前，应做一下准备观察表盘的“分度值”、“量程”、和“零刻线”。 使用停表的方法： 第一次按动──停表启动，分针秒针都会开始转动； 第二次按动──停表暂停，长短指针暂时停止转动； 第三次按动──停表回零，指针迅速回到零点。 如图所示的停表的分度值是 ，此时停表的示数是 s。 金属片的作用：便于测量路程和时间。 学生活动二：会正确使用刻度尺和停表 如图所示的刻度尺的分度值是 1cm ，物体的长度是 45.5 cm。准确值是 45 cm。估读值是 0.5 cm。 如图所示的停表的分度值是 1s 。此时停表的示数是 10 s。 首先通过学生对于停表的观察和思考，以及老师的讲解，使学生掌握停表的作用以及学会使用停表，理解停表的表盘显示的内容，从而熟练运用停表。 根据实验的目的和要求，对仪器进行合适且科学的选择。
3.实验前的准备 （1）首先，将斜面调整到合适的角度。如果角度过大会使坡面坡度太陡，导致小车在惯力的作用下下滑速度过快，导致时间过短无法测量；如果角度过小，会使坡面坡度过缓，导致小车在摩擦力的作用下无法下滑。 （2）其次，调整小车的轮动方向以及运动轨迹，争取让小车在中间的位置滑下，如果下滑角度发生偏差会导致小车在斜面中途掉落。 （3）将实验小组内的成员进行合理分工。将操作小车的任务，计时的任务，记录数据的任务安排到不同的组员身上，责任分工要做到具体明确，小组成员之间配合要高效流畅。 （4）实验开始时，现将小车置于坡面顶端，将金属片放置在坡面底部。负责停表的同学进行倒数读秒。在发出“0”这个指令时，负责操作小车的同学要使小车启动，并且计时的同学要同时启动停表。当小车滑落到底部撞击金属片发出声响时，负责计时的同学要迅速按下计时器，并播报数值。记录的同学进行记录。本实验相对来说较为简单，学生应当多进行几次，保证数值的准确性与客观性，减少偏差。 学生活动三：将学生4人一组，分成若干小组，每个学生要有明确的实验任务，并且相互配合，练习停表使用。接下来按照分工进行实验，记录实验数据，进行多组实验。 掌握停表的使用，明确分工。 培养学生实践能力，小组合作探究的能力，培养学生的实践精神。
4.开始实验 测量物体运动的平均速度 制定实验计划：在斜面一端下面垫上木块，使坡面保持一个较小，但小车能够滑动的坡度。具体情况参考下图。 进行实验，收集证据： （1）首先，将小车放置在坡面的顶端，将金属片树立在坡面的底部。然后通过刻尺进行测量。测量小车要通过的斜面距离（s1），并将s1的数据记录在表格中。 （2）利用停表，记录小车从下落到撞击金属片所需要的时间（t1）。 （3）根据实验所获得的的数据s1、t1，将数据带入到公式“ v1= s1/t1”中，就可以求得小车在斜面滑落的平均速度（v1）。 （4）坡度角度不变你，移动金属片的位置，将其移动到斜面的逐步。利用刻尺重新计算出小车到金属片的距离（s2）。 （5）重新开始计时，利用停表，测算出，小车到坡面中段的金属片需要的时间（t2），利用速度公式求得小车通过上半段距离的平均速度v2。 强调： （1）平均速度是用来描述在在通过某段确定的路程，或者经过某一段时间，在这确定的区间内。物体速度的快与慢，这个速度并不能够准确的描述变速物体在某时某刻的具体速度。严格来说，如果离开某段路程或某段时间，来谈平均速度是没有意义的。 （2）在计算平均速度时，一定要注意时间和路程的对应性。也就是说，通过某一段路程的距离和时间一定是对应的，数据在运用上要避免混淆。 学生活动四：学生进行试验，并记录数据，求出数值。 合作实验首先可以培养学生的动手能力，使其左右脑平衡进行开发。还能够培养学生对于物理学科的兴趣，打下良好的基础。同时能够培养学生的合作意识，增强其团队的概念。 学生充分体验实验探究过程。实验活动的进行，有助于学生亲身体验物理的魅力，动手的魅力，并且可以帮助学生培养发散性、科学性思维。为日后物理学科的讲授打下坚实的基础。
提问： 1.对小车通过斜面全程的速度；通过斜面上半程的速度；通过下半程的速度进行测量计算，由此可以比较小车做的是变速运动还是平均速度的运动，还能比较出是上半程速度快还是下半程速度快，判断小车通过斜面做什么运动？ 2.为什么相同的实验器材，这每个组的数据相差这么大呢？可以大胆推测合理原因，并且提出减少差距的方法。 强调： 可以进行多次试验，进行准确测量，在实验结果差异较小的前提下，去平均值，最大化的减少实验误差。 学生进行猜想并判断。 学生分析各组数据产生差距的原因。 通过思考如何获得下半段小车平均速度，引导学生认识到下半段不能从中点释放的问题，体会充分利用数据解决问题的方法。 通过“实验反思环节，”培养学生反思的意识，了解反思的意义，进行改进和注意； 通过对比分析不同的实验数据，并推理原因，培养了学生科学推理的科学思维和质疑创新精神，提高学生思维严谨性。
三、 小结 结合教材以及实验，回顾本堂课学习目标以及在实验过程中出现的偏差，和不理解不清楚得地方，进行复习。并且总结本堂课的知识收获以及思想感悟。 本节课记忆知识用一个图像帮助记忆和理解，画出物理图像 课堂小结： 你学到了什么？ 通过物理图像，增强对于知识点的理解记忆。
四、 巩固练习 1.小组合作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 计算出平均速度v。 2.某同学将小车从斜面中点由静止释放，测出小车下半程的时间，从而计算出小车下半段平均速度，则测量值比实际值 （偏大、偏小、不变） 3.如图所示，小海测量小车从斜面顶端滑到底端过程的上半程、下半程和全程的平均速度实验，则下列说法不正确的是（ ） 小车下滑过程在做变速运动 测量下半程平均速度时要让小车从中点处静止滑下。 为了延长小车在斜面运动时间，可以减小倾斜程度。 实验时小车过了中点才停止计时，将会导致上半段平均速度有所偏差。 课堂练习，巩固知识 加深知识的理解记忆检测学生的掌握情况，落实教学评一致性，评估改进教学各环节。
五、 课后作业 1.阅读课后《科学世界》，查阅相关书籍，辅助理解“超声波测距”的有关知识点，并简单了解其科学原理。 2.学校的操场长度是已知的400米，利用手中的手表，测量出自己正常行走的速度、跑步时的平均速度。 查阅资料，完成作业。 关心时事，了解前沿科技发展 培养学生学习的兴趣 将课堂上小车平均速度的测量延伸到课外，通过实践，体会物理与生活的联系。
六、 板书 1.4速度的测量 测量小车的平均速度 1.实验目的：测平均速度 2.实验原理：v=s/t 3.实验过程：提出问题，设计实验，进行实验，收集数据，分析数据，评估交流。
七、反思 1.在整个实验过程中，学生在长度测量都没有问题，大部分出在时间测量的过程中，由于实验室所用的斜面不够长，时间的误差就显得不明显。 2.小车的轮胎有些变形，导致学生在实验过程中小车总驶出斜面，导致实验失败，学生的成功欲得不到满足。

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