【教案】《速度的測量+》教學(xué)設(shè)計(jì)2024-2025學(xué)年人教版八年級(jí)物理上冊

《速度的測量》教學(xué)設(shè)計(jì)（一）教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)目標(biāo)：通過了解汽車超速行駛的危害，認(rèn)識(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)物體速度的測量的必要性，進(jìn)而思考出平均速度的測量方法，初步體驗(yàn)運(yùn)用科學(xué)思維解決問題的過程。經(jīng)歷使用刻度尺測量路程、使用秒表測量時(shí)間的實(shí)踐過程，逐步掌握使用物理儀器的基本技能。通過測量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)平均速度，學(xué)會(huì)運(yùn)用物理公式解決問題。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和實(shí)驗(yàn)過程的評(píng)估，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、勤于思考、認(rèn)真仔細(xì)和實(shí)事求是的科學(xué)精神。學(xué)情分析：初二學(xué)生思維活躍、學(xué)習(xí)熱情較高，但尚未具備嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的物理思維能力，故本節(jié)課從問題情境引入，構(gòu)建學(xué)生探索解決問題的思維路徑。此外本節(jié)課在設(shè)計(jì)上從以往的教師講解和分析，改為先讓學(xué)生操作，再引起學(xué)生反思，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的思考能力。還著重讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，拓寬學(xué)生視野，全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)重點(diǎn)：學(xué)會(huì)用刻度尺和秒表測平均速度。教學(xué)難點(diǎn)：學(xué)生利用科學(xué)思維解決問題的思維能力培養(yǎng)教學(xué)用具：秒表、刻度尺、物理小車、長木板、木塊、學(xué)案。（二）教學(xué)過程：教學(xué)環(huán)節(jié)教師主導(dǎo)活動(dòng)學(xué)生主體活動(dòng)明確要求【要求】提出實(shí)驗(yàn)室上課基本要求閱讀并了解實(shí)驗(yàn)室上課的要求。新課引入【播放】《車輛高速行駛視頻》【提問】視頻中的車輛最高速度達(dá)到了多少kmn/h？【介紹】《道交法》第七十八條節(jié)選【提問】如何知道一輛汽車在一段高速公路上是否超速？【提問】結(jié)合所學(xué)物理知識(shí)，想一想如何測量一個(gè)物體的平均速度？需要測量哪些物理量？需要什么測量工具？觀看視頻案例，回答出最大速度為314km/h思考車速過快帶來的問題，提出可以設(shè)置測速裝置檢測車輛行駛速度。利用前認(rèn)知說出利用公式測量物體的平均速度，為此需要測量路程和時(shí)間，需要使用刻度尺和秒表。實(shí)驗(yàn)原理器材選取進(jìn)行實(shí)驗(yàn)交流反思數(shù)據(jù)分析知識(shí)應(yīng)用【要求】觀察、認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)器材。試一試讓小車從不同坡度的斜面上滑下來?！咎釂枴肯胍幌?，小車運(yùn)動(dòng)了多遠(yuǎn)？小車做的是什么運(yùn)動(dòng)？斜面的坡度對(duì)實(shí)驗(yàn)有什么影響？【要求】閱讀實(shí)驗(yàn)步驟，填寫學(xué)案。【要求】按照設(shè)計(jì)方案，完成實(shí)驗(yàn)【提問】小車運(yùn)動(dòng)的距離是長木板的長度嗎？釋放小車和用秒表記錄小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間這兩個(gè)操作是由一名同學(xué)完成比較好，還是兩人分工？為什么？【講解】對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行反思，討論實(shí)驗(yàn)中存在的問題，思考改進(jìn)的方法，稱之為實(shí)驗(yàn)評(píng)估。【提問】各小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相同嗎？為什么？【講解】對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行思考，是物理實(shí)驗(yàn)過程重要的一環(huán)，我們一般稱之為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析?！疽蟆块喿x《區(qū)間測速裝置監(jiān)測超速行為的案例》觀察、組裝實(shí)驗(yàn)器材，觀察小車從不同坡度的斜面上下滑的情況思考后提出小車運(yùn)動(dòng)了80cm遠(yuǎn)，小車做勻速運(yùn)動(dòng)，或者做加速運(yùn)動(dòng)，有待進(jìn)一步驗(yàn)證。同時(shí)說出坡度越大，小車運(yùn)動(dòng)的越快。完成實(shí)驗(yàn)步驟的填寫。兩人一組，完成實(shí)驗(yàn)結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程，評(píng)估交流后說出釋放小車與記錄時(shí)間最好由一名同學(xué)完成，誤差較小。小組討論并回答：與其他小組有差別，原因可能是因?yàn)槊拷M小車有差異，斜面坡度不同，時(shí)間測量存在誤差等。閱讀案例，認(rèn)識(shí)區(qū)間測速在生活中的應(yīng)用。進(jìn)階思考【要求】小組討論并回答：如何判斷這輛下滑的小車做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)、加速直線運(yùn)動(dòng)還是減速直線運(yùn)動(dòng)？【提問】如何測量小車前半程的平均速度？【要求】完成該實(shí)驗(yàn)，計(jì)算出小車前半程的平均速度v1。思考、討論并回答：可以通過分別測量小車前后半程的平均速度，進(jìn)行比較。若小車前半程速度小于后半程速度，則做加速運(yùn)動(dòng)。思考問題，交流討論后提出可以在小車運(yùn)動(dòng)中點(diǎn)位置安裝一個(gè)擋板，記錄前半程的時(shí)間。完成實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)評(píng)估數(shù)據(jù)分析【要求】小組進(jìn)行討論，如何計(jì)算小車后半程平均速度v2？【提問】在測量小車后半程平均速度時(shí)，可否讓小車從斜面中間釋放，這樣測得的平均速度是否等于原實(shí)驗(yàn)中小車后半程的平均速度？【提問】小車后半程的速度與前半程的速度誰大？由此可以知道什么？思考老師提出的問題，小組討論，得出方案，發(fā)言交流。使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過代入公式，計(jì)算平均速度的大小小組討論并回答：該方案小車從靜止開始運(yùn)動(dòng)，與原實(shí)驗(yàn)后半程運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同。所測時(shí)間不等于小車后半程運(yùn)動(dòng)時(shí)間。故速度也不等于原實(shí)驗(yàn)速度。小車后半程速度更大，由此可知小車的速度不斷變大。小車做加速直線運(yùn)動(dòng)。情景更新擴(kuò)展學(xué)習(xí)觀察理解知識(shí)應(yīng)用【提問】如果一輛車的平均速度并不超速，但在一小段路程超速了，這樣的危險(xiǎn)駕駛行為該如何監(jiān)測呢？【要求】閱讀教材P27《科學(xué)世界》-超聲波測距【提問】超聲波在空氣中的傳播速度約為多少？超聲波測距裝置記錄的是超聲波運(yùn)動(dòng)的什么物理量？根據(jù)什么公式可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)與被測物的距離？【演示】拓展實(shí)驗(yàn)：用傳感器測量物體運(yùn)動(dòng)的速度【要求】閱讀《單點(diǎn)測速裝置監(jiān)測超速行為的案例》討論后提出可以安裝單點(diǎn)測速攝像頭。閱讀教材，回答老師提出的問題觀察教師演示利用傳感器測量物體運(yùn)動(dòng)的速度。觀察傳感器實(shí)時(shí)測量小車的運(yùn)動(dòng)速度。閱讀案例，認(rèn)識(shí)單點(diǎn)測速裝置在生活中的應(yīng)用。回顧總結(jié)課后作業(yè)【總結(jié)】測量實(shí)驗(yàn)的一般步驟【要求】閱讀學(xué)案小資料《手表測速原理》，以小組為單位，完成小資料下方的小課題?；仡櫛竟?jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，總結(jié)測量實(shí)驗(yàn)的一般步驟。記錄并按要求完成作業(yè)板書設(shè)計(jì)第四節(jié)

速度的測量實(shí)驗(yàn)原理：v=stQUOTEv=s路程s/m運(yùn)動(dòng)時(shí)間t/s平均速度v/m·s-1全程前半程后半程附錄一《學(xué)案》1.4速度的測量 班級(jí)姓名前測圖中物體A的長度為_________圖中秒表的讀數(shù)為_________速度的公式：______________實(shí)驗(yàn)一：測量小車運(yùn)動(dòng)的速度[實(shí)驗(yàn)原理]____________[實(shí)驗(yàn)器材]小車、斜面、________、________。[實(shí)驗(yàn)前思考]實(shí)驗(yàn)時(shí)，斜面應(yīng)保持______坡度，目的是_____________________________[實(shí)驗(yàn)步驟]把小車放在斜面頂端，用______測量出小車將要通過的路程_____。用_____測量小車從斜面頂端滑下的時(shí)間_____。所測數(shù)據(jù)填入表格中。利用公式_________計(jì)算出小車通過斜面全程的平均速度_____。[實(shí)驗(yàn)表格與數(shù)據(jù)]實(shí)驗(yàn)二：測量小車前半程、后半程運(yùn)動(dòng)的速度[實(shí)驗(yàn)步驟]將金屬片放至_____cm刻度線處，用刻度尺測出小車從斜面頂端到金屬片的路程s1。用秒表測量小車從斜面頂端滑下到撞擊金屬片的時(shí)間t1，所測數(shù)據(jù)填入表中。利用公式__________計(jì)算出小車通過斜面前半程的平均速度v1。s/mt/sv/m·s-1全程前半程后半程[實(shí)驗(yàn)表格與數(shù)據(jù)] [實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析]小車前半程的速度______小車后半程的速度。由此可知小車的速度___________。小車做____________運(yùn)動(dòng)。附錄二擴(kuò)展閱讀《手表測速原理》一些手表除了可以用來看時(shí)間，還帶有測速功能，比如卡西歐的EDIFICE系列（如圖1），歐米茄的超霸系列（如圖2）等等。圖3圖圖3圖2圖1這些手表的外圈上，都刻有TACHYMETRE（測速計(jì)）的字樣，然后就是一圈從500一直到60的刻度值。要想使用這種手表的測速功能，一般需要搭配在公路兩側(cè)標(biāo)記有路程的里程碑。駕駛員經(jīng)過第一個(gè)里程碑的時(shí)候，按下手表上的測速按鈕，秒針開始轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)汽車行駛至1km遠(yuǎn)的下一個(gè)里程碑時(shí)，再次按下測速按鈕，秒針暫停，當(dāng)前秒針?biāo)缚潭?，即為汽車在這一公里內(nèi)的平均速度。比如當(dāng)秒針?biāo)缚潭戎禐?0時(shí)，即表示在這一公里內(nèi)，你駕駛的車輛平均速度為80km/h。測速手表的秒針轉(zhuǎn)動(dòng)與普通的手表并沒有區(qū)別，那么外圈刻上的速度值，是如何確定下來的？仔細(xì)觀察手表外圈的80刻線可知，其對(duì)應(yīng)的時(shí)間為45s（如圖4），即0.0125h，那么依據(jù)速度的計(jì)算公式可知：v=st=圖6圖圖6圖5圖4這種方式測得的速度，是車輛行駛1km距離內(nèi)的平均速度，而汽車儀表盤上顯示的，則是車