幻灯片1:封面
标题:1.4测量:物体运动的速度
副标题:第1课时实验测量速度
学科:物理
适用年级:八年级
教材版本:沪科版
幻灯片2:学习目标
理解测量物体运动速度的原理:\(v=\frac{s}{t}\)。
会用刻度尺和停表测量物体运动的路程和时间,并计算速度。
能正确记录实验数据,分析实验结果,了解误差对实验的影响。
通过实验体会科学测量的基本方法,培养严谨的科学态度。
幻灯片3:引入-速度测量的意义
展示图片:公路测速仪抓拍超速车辆、运动会上裁判记录运动员成绩、实验室中测量小车运动速度
讲解:无论是交通管理中监测车辆是否超速,还是体育比赛中记录运动员的运动成绩,都需要测量物体运动的速度。本节课我们将学习如何通过实验测量物体运动的速度。
幻灯片4:测量原理
核心公式:\(v=\frac{s}{t}\)
推导说明:要测量物体运动的速度,需先测量物体在某段时间内通过的路程\(s\)和对应的时间\(t\),再根据速度公式计算出速度\(v\)。
举例:若某物体在5秒内通过了20米的路程,则它的速度\(v=\frac{20m}{5s}=4m/s\)。
幻灯片5:实验器材
测量路程的工具:刻度尺(量程根据测量对象选择,如测量小车在斜面上的运动路程可选用量程50cm、分度值1mm的刻度尺)
测量时间的工具:停表(分度值0.1s)
实验对象:斜面、小车(或其他运动物体,如玩具车、步行的人)
辅助器材:金属片(用于标记终点,便于判断小车是否到达终点)、木块(用于调整斜面坡度)
幻灯片6:实验设计-测量小车在斜面上的运动速度
实验目的:测量小车在斜面上不同路段的运动速度,比较小车在不同路段的运动快慢。
实验思路:将斜面分为两段,分别测量小车通过每段路程的距离和所用时间,计算出每段的平均速度。
实验装置图:展示斜面、小车、刻度尺、停表、金属片的摆放位置(斜面一端用木块垫高,刻度尺沿斜面放置,金属片分别放在斜面中点和末端作为终点标记)
幻灯片7:实验步骤-准备阶段
调整斜面坡度:用木块将斜面一端垫高,使小车能沿斜面匀速下滑(坡度不宜过大,否则小车运动过快,时间测量误差大;坡度也不宜过小,否???小车可能静止或运动过慢)。
标记路段:在斜面顶端标记为起点A,斜面中点标记为B,斜面末端标记为C,即AB段为斜面的上半段,BC段为斜面的下半段,AC段为斜面的全程。
用刻度尺测量路程:分别测量AC的长度\(s_1\)、AB的长度\(s_2\)、BC的长度\(s_3\)(\(s_3=s_1-s_2\)),并将数据记录在表格中。
幻灯片8:实验步骤-测量阶段
测量小车通过AC段的时间:
将小车放在斜面顶端A处,用停表记录小车从A处由静止释放到撞击C处金属片所用的时间\(t_1\),重复测量3次,取平均值以减小误差。
测量小车通过AB段的时间:
将小车放在斜面顶端A处,用停表记录小车从A处由静止释放到撞击B处金属片所用的时间\(t_2\),重复测量3次,取平均值。
计算BC段的时间:\(t_3=t_1-t_2\)(注意:需用对应的平均时间计算)。
幻灯片9:实验数据记录表格
路段
路程s/m
时间t/s
平均时间t平均/s
速度v/(m?s?1)
AC段
第1次:第2次:第3次:
AB段
第1次:第2次:第3次:
BC段(计算)
(\(t_1-t_2\))
幻灯片10:实验注意事项
斜面坡度调整:坡度要适中,确保小车运动稳定,便于时间测量。
刻度尺使用:刻度尺要与斜面平行,零刻度线与起点A对齐,读数时视线与刻度线垂直,估读到分度值下一位。
停表操作:小车开始运动的同时启动停表,小车撞击金属片的同时停止停表,动作要协调,可多人配合(一人释放小车,一人操作停表)。
多次测量:每段路程的时间至少测量3次,以减小偶然误差。
安全提示:实验过程中不要用手触摸运动的小车,避免小车滑落损坏或伤人。
幻灯片11:数据处理与计算示例
已知数据:
\(s_1=0.80m\)(AC段路程),\(t_1\)三次测量值分别为2.5s、2.4s、2.6s,平均时间\(t_{1平均}=2.5s\)。
\(s_2=0.40m\)(AB段路程),\(t_2\)三次测量值分别为1.5s、1.6s、1.4s,平均时间\(t_{2平均}=1.5s\)。
计算过程:
AC段速度:\(v_1=\frac{s_1}{t_{1平均}}=\frac{0.80m}{2.5s}=0.32m/s\)。
AB段速度:\(v_2=\frac{s_2}{t_{2平均}}=\frac{0.40m}{1.5s}\approx0.27m/