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【名師解讀】八年級(jí)物理精品導(dǎo)學(xué)學(xué)案(北師大版)
第三章 物質(zhì)的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)
第四節(jié) 平均速度的測(cè)量
探究目標(biāo)
1.知識(shí)與技能 學(xué)會(huì)使用秒表、刻度尺正確地測(cè)量時(shí)間、距離，并會(huì)求平均速度.
2.過程與方法 體會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作、記錄數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總過程.
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)的科學(xué)態(tài)度，正確、實(shí)事求是記錄數(shù)據(jù)的作風(fēng).

探究指導(dǎo)
物理宮殿
1.正確使用秒表測(cè)時(shí)間
（1）認(rèn)識(shí)秒表的功能鍵
各種秒表一般都具有啟動(dòng)、暫停、回零三項(xiàng)基本功能.如圖3.4-1所示.秒表的中間按鈕為啟動(dòng)、暫停鍵，旁邊按鈕為回零鍵.

圖3.4-1
（2）如何給機(jī)械秒表上發(fā)條
秒表分為機(jī)械秒表和電子秒表兩類.電子秒表使用的是紐扣式電池，機(jī)械秒表在用之前要先給它上發(fā)條.上發(fā)條的方法是：旋動(dòng)秒表中間按鈕的頂端，聽到“嗒、嗒……”的聲音.在每次使用結(jié)束后應(yīng)讓機(jī)械秒表繼續(xù)走動(dòng)，以使發(fā)條放松.
（3）使用秒表的方法
第一次按動(dòng)——啟動(dòng)，長(zhǎng)短指針開始轉(zhuǎn)動(dòng)；
第二次按動(dòng)——暫停，長(zhǎng)短指針暫時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；
第三次按動(dòng)——回零，長(zhǎng)短指針迅速回到零點(diǎn).
（4）秒表讀數(shù)的方法
首先弄清大表盤、小表盤每大格、每小格表示的時(shí)間.秒表的最后讀數(shù)為小表盤讀數(shù)與大表盤讀數(shù)之和.
2.測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的平均速度的方法
用秒表測(cè)出物體在某路程上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，用刻度尺測(cè)出這段時(shí)間內(nèi)通過的路，利用了 = 求出這段路程的平均速度.
3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹��?shí)驗(yàn)器材、簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法與步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄（一般用表格呈現(xiàn)）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果.在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的后面還可以提出問題并對(duì)本實(shí)驗(yàn)提出意見和建議.
【例1】 小明和同學(xué)有利用棉線、刻度尺、秒表、火柴、一盤新蚊香、蚊香架等器材測(cè)量蚊香燃燒的平均速度，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下步驟，請(qǐng)你補(bǔ)充完整：
（1）；
（2）將蚊香支在蚊香架上并點(diǎn)燃5min（即t1），如圖3.4-2；
（3）；
（4）用公式 = 求蚊香燃燒的平均速度，其表達(dá)式為 =接下來他們進(jìn)行討論；
（5）根據(jù)蚊香燃燒的速度能否算出剩余蚊香還能燃燒多長(zhǎng)時(shí)間？如果能，其字母表達(dá)式為t2＝；
（6）根據(jù)測(cè)量能否計(jì)算出從晚上10點(diǎn)到早上6點(diǎn)需燒多少盤蚊香？如果能，其字母表達(dá)式為n=.

圖3.4-2
請(qǐng)幫助小明和他的同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)表格，并填上需要測(cè)量的物理量.
思路與技巧 利用 = ，用棉線和刻度尺測(cè)出一盤新蚊香的長(zhǎng)度，以及點(diǎn)燃一段時(shí)間后剩余長(zhǎng)度，即可算出平均速度.然后又可根據(jù)t＝ 算出剩余蚊香燃燒的時(shí)間.
答案 （1）用棉線和刻度尺測(cè)出一盤新蚊香長(zhǎng)度為l
（3）再用棉線和刻度尺測(cè)出剩余蚊香長(zhǎng)度為l1
（4） =
（5）能 t2= t1
（6）能 n＝ 或n=
實(shí)驗(yàn)表格：
項(xiàng)
目蚊香
總長(zhǎng)度
l(cm)燃燒
時(shí)間
t1(min)剩余
長(zhǎng)度
l1(cm)燃燒
速度
(cm/min)
剩余燃
燒時(shí)間
t2(min)每晚用
蚊香時(shí)
間t (min)每晚用
蚊香數(shù)
n(盤)
數(shù)值
【例2】 （武漢市中考題）小明在“測(cè)小車的平均速度”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖3.4-3所示的實(shí)驗(yàn)裝置：小車從帶刻度（分度值為lcm）的斜面頂端由靜止下滑，圖中的圓圈是小車到達(dá)A、B、C三處時(shí)電子表的顯示（數(shù)字分別表示“小時(shí)：分：秒”），則；
（1）該實(shí)驗(yàn)是根據(jù)公式進(jìn)行測(cè)量的；
（2）實(shí)驗(yàn)中為了方便計(jì)時(shí)，應(yīng)使斜面的坡度較（填“大”或“小”）；
（3）請(qǐng)根據(jù)圖中所給信息回答：
SAB=cm; tBC=s;
vAC=m／s.

圖3.4-3
（4）實(shí)驗(yàn)前必須學(xué)會(huì)熟練使用電子表，如果讓小車過了A點(diǎn)后才開始計(jì)時(shí)，則會(huì)使所測(cè)AC段的平均速度vAC偏（填“大”或“小”）
思路與技巧 （1）速度的計(jì)算公式 = ；
（2）斜坡坡度越大，小車運(yùn)動(dòng)到底端所用的時(shí)間越短，越不易計(jì)時(shí)；
（3）需要回答的三個(gè)問題涉及三個(gè)不同的物理量，且研究的對(duì)象也不同，應(yīng)注意公式中物理量的意義；
（4）當(dāng)小車過了A點(diǎn)后才開始計(jì)時(shí)，相當(dāng)于縮短了小車通過相同的距離所用的時(shí)間，使速度值增大.
答案 （1） = （2）小 （3）4 1 0.03 （4）大

探究體驗(yàn)
提出問題 小明放學(xué)回家騎車行駛在學(xué)校操場(chǎng)的斜坡上，感覺車越往下運(yùn)動(dòng)速度越快.小明想：車在斜坡上向下運(yùn)動(dòng)的速度究竟有沒有變化？
制定計(jì)劃 粉筆、秒表、卷尺l把、皮球1個(gè)
收集證據(jù)
①先在斜坡的高處，用粉筆畫一條起始線A.在斜坡的底部，用粉筆畫一條終點(diǎn)線B.在A和B兩點(diǎn)的中間，用粉筆畫一條中間線M.如圖3.4-4;

圖3.4-4
②在A處釋放皮球，讓它滾向B處.用秒表記下球從A處滾到M處所用的時(shí)間和球從M處滾到B處所用的時(shí)間；
③用卷尺量出A、B間的距離，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，算出每段路程中的平均速度.
路程/cm時(shí)間/s速度/m?s-1
AM
MB
AB
探究點(diǎn)撥 皮球沿斜坡滾下的速度越來越快，如果斜坡越陡皮球滾下的速度越大.

聊天室
話題：體育比賽中的電子計(jì)時(shí)器
胖胖：老師，國(guó)際體育比賽中，運(yùn)動(dòng)員跑步時(shí)為了減少誤差是怎樣計(jì)時(shí)的？
老師：現(xiàn)今的體育比賽已廣泛使用電子計(jì)時(shí)器.當(dāng)發(fā)令員的槍聲響起，計(jì)時(shí)器便會(huì)因電觸的緣故自動(dòng)開啟.而在終點(diǎn)線上有一光束，當(dāng)有運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)沖線時(shí)，光束被阻，計(jì)時(shí)器便會(huì)停止計(jì)時(shí).如圖3.4-5所示.

圖3.4-5

快樂套餐

1.大李想要測(cè)定紙片下落的速度，具體測(cè)量時(shí)可采用的方法有
A.先選定一段時(shí)間，測(cè)定紙片在這段時(shí)間內(nèi)下落的距離
B.先選定某一段距離，測(cè)定紙片通過這段距離所用的時(shí)間
C.預(yù)先不選定時(shí)間或距離，直接測(cè)定紙片下落時(shí)通過某段距離所用的時(shí)間
根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體情況，你認(rèn)為大李采用哪種方法較好？原因是
.
2.圖3.4-6是機(jī)械停表、電子停表的實(shí)物照片，圖中機(jī)械停表短針刻度所標(biāo)數(shù)字的單位是，長(zhǎng)針刻度所標(biāo)數(shù)字的單位是，停表所表示的時(shí)間是；另外，照片中電子停表所顯示的數(shù)字為“0：00.02.01”，左起第一個(gè)數(shù)字表示的時(shí)間單位是，第2、3個(gè)數(shù)字所表示的時(shí)間單位是，第4、5個(gè)數(shù)字所表示的時(shí)間單位是，照片中電子停表所表示的時(shí)間是
圖3.4-6
3.某校探究學(xué)習(xí)研究小組，為了研究蚯蚓在粗糙面上爬得快，還是在光滑面上爬得快，他們用同一蚯蚓在相同的外界條件刺激下，分別讓它們?cè)诓煌�的表面上爬行，為了比較蚯蚓在不同表面上爬行的快慢，必須算出蚯蚓爬行的為了準(zhǔn)確測(cè)出爬行的路程，在確定蚯蚓的爬行起點(diǎn)和終點(diǎn)時(shí)，他們應(yīng)該選擇蚯蚓的（填“頭部”或“尾部”）作為觀察對(duì)象，在確定蚯蚓的爬行路徑是彎曲的，為了測(cè)出它爬行的路程，除了使用棉線外，還需要的測(cè)量器材是.
4.（重慶市中考題）有兩個(gè)同學(xué)，用下面的方法來測(cè)量小鋼球運(yùn)動(dòng)的平均速度.
在水平桌面上的一條直線上標(biāo)出A、B、C三個(gè)點(diǎn)，拿一根分度值為1mm的米尺緊靠直線，A、B、C三點(diǎn)在米尺上對(duì)應(yīng)的讀數(shù)如圖3.4-7所示.
當(dāng)小鋼球貼著米尺運(yùn)動(dòng)經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)時(shí)，兩同學(xué)用手表記下了小鋼球經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，如圖3.4-7所示.
則小鋼球在通過AB、BC和AC各段路程中，平均速度分別為：
vAB=；vBC=；vAC=.

圖3.4-7
5.小高參加學(xué)校田徑隊(duì)進(jìn)行短跑訓(xùn)練，王老師為了幫他進(jìn)一步提高成績(jī)，對(duì)他的百米成績(jī)進(jìn)行了分析測(cè)試.在每隔20m處安排了一個(gè)計(jì)時(shí)員，各計(jì)時(shí)員在發(fā)令員鳴槍時(shí)起動(dòng)秒表，跑經(jīng)指定位置時(shí)按停秒表，他們的讀數(shù)分別是2.9s、5.5s、7.9、10.7s、12.8s.通過這些數(shù)據(jù)可知道：

（1）小高跑100 m的平均速度是；
（2）小高在第個(gè)20m速度最快，平均速度是；
（3）小高在哪幾個(gè)階段的速度低于全程的平均速度？為了提高成績(jī)，你對(duì)他有什么建議？

6.小剛是班上有名的短跑運(yùn)動(dòng)員.有一天，大家為小剛跑步的速度是否比小玲騎自行車速度更快的事爭(zhēng)論起來，大家吵著要在操場(chǎng)上進(jìn)行比賽.正在這時(shí)，小玲說，如果比賽時(shí)間足夠長(zhǎng)，我的速度肯定比小剛快；如果比賽的距離太短，我的速度可能比他的慢.
（1）小玲所指的速度是什么速度？
（2）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)比賽方案，來證明小玲判斷的對(duì)錯(cuò)；
（3）如果小剛與小玲因故不能同時(shí)到達(dá)比賽場(chǎng)地進(jìn)行比賽，這場(chǎng)速度的比較還能進(jìn)行嗎？
（4）以下兩表是體育老師為小剛、小玲測(cè)試的成績(jī)表，請(qǐng)你分析表中的數(shù)據(jù)，回答以下問題：
表1：小剛跑步的成績(jī)表
路程/m10205080120160200240300400
時(shí)間/s2.85.18.611.518.830.345.258.582.5122.5
表2：小玲騎自行車的成績(jī)表
路程/m10205080120160200240300400
時(shí)間/s5.07.510.015.026.034.242.050.062.082.0
①在400 m全程中，小剛和小玲的平均速度分別是多少？



②從表中可以看出，至少在多少路程內(nèi)，小剛的平均速度比小玲的平均速度大？
③從表中可以看出，至少在多少秒以后，小玲的平均速度比小剛的平均速度大？

④我們把表格中兩個(gè)相鄰的數(shù)據(jù)之間的路程稱為一個(gè)階段.
問：從起點(diǎn)開始，在哪一個(gè)路段小玲的速度第一次超過小剛在這個(gè)路段的速度？
7.工程上常用爆破的方法開山劈嶺.設(shè)某工人師傅在鉆孔內(nèi)裝好炸藥后，用一條長(zhǎng)96cm的引火線引燃炸藥.如果引火線燃燒速度是0.8cm/s，點(diǎn)火人點(diǎn)燃引火線后以5m／s的速度跑開，他能不能在爆炸前跑到離點(diǎn)火處500m遠(yuǎn)的安全地帶（用三種方法計(jì)算）?

8.國(guó)慶節(jié)期間，小芳和同學(xué)們乘火車從襄樊回重慶，當(dāng)火車行至襄渝鐵路大巴山冷水隧道前一段平直軌道時(shí)，小芳對(duì)其他同學(xué)說：“我們能否用手邊的器材估測(cè)出火車的速度?”許多同學(xué)參加了測(cè)量，他們各自的做法如下：
（1）小芳聽到列車上廣播“前方3km便是大巴山冷水隧道”.恰好此時(shí)火車?guó)Q笛，小芳測(cè)得經(jīng)t秒后聽到從大巴山反射來的回聲后說：“我已能算出火車的速度.”
（2）坐在窗旁的小軍不動(dòng)聲色，看著窗外每隔100m的電線桿，并數(shù)著自己脈搏跳動(dòng)的次數(shù)，數(shù)出每通過兩根電線桿時(shí)自己脈搏跳動(dòng)了N次，小軍突然宣布：“我已測(cè)出火車的速度.”設(shè)小軍自己平時(shí)每分鐘脈搏跳動(dòng)n次；
（3）小強(qiáng)跑到列車駕駛室，回來后笑著說：“我已知道了火車的速度.”
（4）小慧看著自己的手表，問了一下乘務(wù)員每根鐵軌長(zhǎng)L，數(shù)出t秒內(nèi)鐵軌響了N次，小慧說自己的方法可以測(cè)火車的速度.
請(qǐng)你判斷一下，小芳、小軍能否測(cè)出火車速度？如果能，他們的測(cè)量結(jié)果是什么？小強(qiáng)、小慧的方法能否測(cè)出火車速度（此問只回答，不需算出）？


9.學(xué)校即將召開秋季運(yùn)動(dòng)會(huì).初二（3）班的李老師和本班四位參加4×100m接力賽跑的同學(xué)到運(yùn)動(dòng)場(chǎng)進(jìn)行賽前訓(xùn)練.如圖3.4-8.練了一會(huì)兒，同學(xué)們開始討論：甲、乙兩同學(xué)都認(rèn)為丁同學(xué)跑步途中的速度越來越慢；丁同學(xué)則認(rèn)為甲、乙的觀察都不準(zhǔn)確，他感覺自己跑步的速度是越來越快的.李老師看到同學(xué)們爭(zhēng)論起來，笑了笑說：“同學(xué)們，證明自己或別人的看法是否正確，需要收集有說服力的證據(jù)才行，大家想一想，怎樣才能證明丁同學(xué)跑步速度是越來越慢，還是越來越快的呢？”

圖3.4-8



10.張亮用如圖3.4-9所示的裝置探究小車沿斜面下滑時(shí)速度的變化.
（1）張亮在斜面中點(diǎn)處放一金屬片，用停表記下小車從斜面頂端滑下至撞擊金屬片的時(shí)間 t1，并用刻度尺量出小車通過的距離 s1；
（2）張亮把金屬片放在斜面終點(diǎn)，在斜面中點(diǎn)位置釋放小車，測(cè)出小車下滑到底端撞擊金屬片的時(shí)間t2和這段時(shí)間內(nèi)小車通過的距離s2；
（3）用測(cè)得的數(shù)據(jù)求出各段的平均速度.張亮發(fā)現(xiàn)v1＝v2，于是得出結(jié)論：小車從斜面頂端滑至底端做勻速直線運(yùn)動(dòng).
你認(rèn)為張亮的實(shí)驗(yàn)過程妥當(dāng)嗎？為什么？

圖3.4-9
11.圖3.4-10是兩張用照相機(jī)拍攝到的水龍頭滴水時(shí)的照片.甲、乙兩張照片中水龍頭滴水的快慢各不相同.若甲照片中的水龍頭以每秒10滴水的快慢滴水，即相鄰兩滴水之間開始下落的時(shí)間間隔Δt＝1／10s.設(shè)水滴下落的高度用h表示，單位是m，水滴下落的時(shí)間用t表示，單位是s，則根據(jù)甲圖可知h與t兩者間的定量關(guān)系式為：；比較甲、乙兩圖可知乙照片中的水龍頭每分鐘滴滴水.

圖3.4-10
12.星揚(yáng)中學(xué)物理活動(dòng)小組張貼一份“競(jìng)賽通知”的海報(bào)，如圖3.4-11.
小聰和班上的同學(xué)為了在競(jìng)賽中取勝，決定探究降落傘在空中滯留的時(shí)間與什么因素有關(guān)？
（1）通過分析猜想，小聰和同學(xué)們認(rèn)為影響降落傘飛行時(shí)間的長(zhǎng)短可能與降落傘的形狀有關(guān)，還可能與有關(guān)；
（2）猜想必須通過實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn).猜想中，影響降落傘在空中滯留時(shí)間的因素很多.為此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要用到物理中常用到的研究方法叫法；
（3）小聰和同學(xué)們經(jīng)過設(shè)計(jì)制作出降落傘，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)降落傘從3m高處落下在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為6s，則降落傘在空中運(yùn)動(dòng)的平均速度多大？
（4）小聰和同學(xué)們?nèi)绻�想在�?jìng)賽中取勝，你對(duì)他們有何建議？

圖3.4-11

參考答案
［快樂套餐］ 1.B；紙片下落在空中距離不好測(cè)量，固定距離后，通過測(cè)量時(shí)間就可以求速度
2.min；s；10s；h；min；s
2.01s
3.速度；尾部；刻度尺
4.0.03m/s；0.02m/s；0.024m/s
5.(1) 7.8m/s (2)559.5m/s （3）第一、第二、第四個(gè)20m 建議：加強(qiáng)起跑和增強(qiáng)耐力的訓(xùn)練.
6.（1）平均速度 （2）提示：人起跑速度快，如果比賽路程只有幾米，自行車還沒來得及加速，自行車的平均速度就更小，人騎自行車比跑步更輕松，比賽路程長(zhǎng)時(shí)，跑步的人平均速度小 （3）提示：分別記錄兩人運(yùn)動(dòng)的路程和所用的時(shí)間，求出平均速度 （4）①3.3m/s；4.9m/s；②160 m；③42 s；④200～240 m
7.方法一：t1=s1/v1=96cm÷0.8cm/s=120s,t2=s2/v2=500m÷5m/s=100s，因?yàn)閠1＞t2,所以點(diǎn)火人能跑到安全地帶；方法二：t1=s1/v1=96cm÷0.8cm/s =120s，m=v2t1=5m/s×120s＝600m，因?yàn)閟＞s2，所以點(diǎn)火人能夠跑到安全地帶；方法三：t1=s1/v1=96cm÷0.8cm/s=120s,v=s2/t1=500cm/120s＝4.17m/s,因?yàn)関＜v2，所以點(diǎn)火人能跑到安全地帶；方法四：t2=s2/v2＝500m÷5m／s＝100s，s′＝v1t2=0.8cm/s×100s=80cm，因?yàn)閟′＜s1，所以點(diǎn)火人能跑到安全地帶；方法五：t2＝s2／v2＝500÷5m/s=100s, v′=s′1/t2=96cm÷100s=0.96cm/s,因?yàn)関′＞v1，所以人能跑到安全地帶
8.小芳、小軍能測(cè)出火車的速度.小芳測(cè)量方法：v聲?t+v火車?t=2s，v火車= = = m/s；小軍的測(cè)量方法：脈搏跳動(dòng)一次的時(shí)間為 ，則v火車?（N× ）=s，得v火車= = m/s；小強(qiáng)和小慧也能測(cè)出火車的速度.小強(qiáng)是通過看駕駛室里的速度顯示表的示數(shù)知道火車速度的，小慧的測(cè)量方法是v火車?t=(N-1)L，v火車=
9.略
10.不妥當(dāng).因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中探究的是小車下滑全過程的速度變化，小車過中點(diǎn)時(shí)有一定速度，不能設(shè)定為零，故不妥當(dāng)
11.h＝5t2；226
12.（1）面積或質(zhì)量或體積 （2）控制變量法 （3） = = =0.5m/s （4）盡量把降落傘面積做大些，質(zhì)量盡量小


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