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3.测量物体运动的速度
【教学目标】
[知识目标]
1.知道匀速直线运动是物体沿直线快慢不变的运动.
2.通过观察各种物体的运动情况,明确通常所说的速度一般指的就是平均速度.
3.利用平均速度v=s/t及其变形公式进行有关复杂的路程、时间和速度的计算.
4.让学生学会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.
[能力目标]
1.使学生通过动手实验逐步掌握使用物理仪器的基本技能.
2.使学生通过实验学会用简单方法估测时间、路程.
[素养目标]
1.通过实验激发学生的兴趣,培养学生认真仔细的态度和实事求是的精神.
2.通过实验培养学生与其他同学合作的意识.
【教学重点】匀速直线运动的特点,刻度尺和秒表测平均速度.
【教学难点】平均速度的理解和计算.
【教具准备】斜面、小车、木块、刻度尺、秒表、金属片、卷尺、小红旗(或发令枪)、自行车等.
【教学课时】1课时
【教学过程】
[新课引入]
教师播放视频课件:我国体育健儿刘翔2012年6月3日在国际田联钻石联赛尤金站110m跨栏比赛中以12秒87追平了世界记录.
师在上述展现的情景中,你发现了几个物理量?
生:路程、时间.
师刘翔在110m跨栏比赛中的平均速度是多大呢?
学生动手计算
师由此可见,要测量运动物体的平均速度,就必须测量物体运动的路程(长度)和运动的时间.我们这节课就探究平均速度的测量.
[进行新课]
一、运动的分类
1.复习提问:什么叫机械运动,运动可分为哪几种?
(1)直线运动:①匀速直线运动.②变速直线运动:a.匀加速直线运动;b.匀减速直线运动;
c.无规律的变速直线运动.
(2)曲线运动:物体运动轨迹是曲线的运动.
(较复杂)物理学里研究问题总是从最简单的情况着手,匀速直线运动就是最简单的机械运动.下面我们首先研究匀速直线的运动.
2.匀速直线运动
下面看两个动画,多媒体演示“匀速直线运动与变速直线运动的特点”.
通过观察大家知道了什么?
教师提问:比较速度大小,可得出什么结论呢?
学生回答:速度大小相等.匀速直线运动:速度不变的直线运动.
特点:在任何相等的时间内,通过的路程是相等的.
学生回答:速度大小不相等.变速直线运动:速度变化的直线运动.
特点:速度大小经常变化.
小结:物体在一条直线上运动,在相等的时间里通过的路程都相等,这种运动就叫做匀速直
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线运动——简称匀速运动.
3.变速直线运动
物体在一条直线上运动,在相等的时间里通过的路程不相等,这种运动叫做变速直线运动.做匀速直线运动的物体在单位时间内所通过的路程叫做匀速直线运动的速度.用符号“v”表示.公式:v=s/t.对于一个做匀速直线运动的物体来讲,它的速度恒定,不随时间改变.
例题1一个物体做匀速直线运动,8秒内通过的路程是20米,那么,它在前5秒内的速度是多少?
解析:因为物体做的是匀速直线运动,所以前8秒的速度和前5秒的速度是相等的,因此本题只需要求前8秒的速度即可.
答案:它在前5秒内的速度是2.5米/秒.刚才我们研究的是匀速直线运动,但在实际中做匀
速直线运动的情况是不多的,绝大多数的物体都在做变速运动,请看一位同学百米赛跑时的记录:第1秒3.7米;第2秒6.3米;第3秒7.7米;第4秒8.0米;第5秒8.1米;第6秒8.2米.显然,这位同学在相等的时间内通过的路程并不相等,他做的是变速直线运动.
又如,平时说某辆汽车在某一段时间内速度是50千米/时,是每时每刻的速度都这么大吗?不是的,遇到行人过马路,司机要临时刹车,速度要减小.无人时可能速度又大些,这个速度就是指汽车在这段时间内大概的快慢程度.实际上是用匀速直线运动概念,去观察汽车在这段时间内的运动的,我们算出了汽车1小时内通过的路程是50千米,就是说汽车在这段时间内的平均速度是50千米/时.
二、变速直线运动的平均速度1.平均速度:对于变速直线运动通常用平均速度粗略地表示它运动的快慢.
(1)平均速度的物理意义:表示变速运动的平均快慢程度.
(2)平均速度的定义:做变速直线运动的物体通过的总的路程除以通过这段路程所用的时间,这样计算所求得的速度,就叫做变速运动的平均速度.
(3)平均速度的公式:v=s/t.v——平均速度,单位:米/秒.s——做变速直线运动的物体在t秒内通过的路程.
说明:①平均速度不是速度的平均值;②计算哪段路程内的平均速度,一定要用这段路程除以通过这段路程所用的时间去计算.
例题2
某汽车沿直线运动时,前半段路程用20m/s速度行驶,后半段路程用30m/s速度行驶,在整个路程中,汽车的平均速度多大?
解析:根据平均速度的定义,可得出前半段和后半段的运动时间,再