平均速度的测量教学案
学习目标
1．学会使用停表和刻度尺正确地测量时间、距离，并求出平均速度. 2．加深对平均速度的理解.
课前预习方案
一、时间的测量
1．时间的国际单位是______
用符号______表示。 2．常用的时间单位还有_____和______
等,
分别用符号_______和_______表示。 3．1h=_______min=________s
4. 如图3-4-1 是机械停表的实物照片。 (1）停表大表盘一周 量度的时间是__________，分度值是______ ；小表盘一周量度时间是_______，分度值是_____。(2）图中停表所示的时间是_____。
二、平均速度的测量 1.在室外量出40m
的直线路程，每隔10m作一记号，在各记号处各站一人记时，发令枪响，一同学开始起跑，各记时员同时记时，分别记下该同学经过他们记号处所用的时间，记录结果如表1所示，要求依据表1中的数据，填写表2中的各空表格。
表1
表2
史密斯的旅行
史密斯先生计划驾驶汽车从芝加哥去底特律,然后返回.他希望整个往返旅行的平均速度为每小时6O英里(1英里=1.609千米).在抵达底特律的时候,他发现他的平均速度只达到每小时3O英里。
为了把往返旅行的平均速度提高到每小时60英里,史密斯在返回时的平均速度必须是每小时多少英里呢？ 答案：
求解这道令人困惑的小小趣题,并不需要知道芝加哥与底特律之间的距离。在抵达底特律的时候,史密斯已经走过了一定的距离,这花去了他一定的时间。如果他要把他的平均速度翻一番,他应该在同样的时间中走过上述距离的两倍。很明显,要做到这一点,他必须不花任何时间便回到芝加哥。这是不可能的,因此史密斯根本没有办法把他的平均速度提高到每小时6O英里。无论他返回时的速度有多快,整个旅行的平均速度肯定要低于每小时60英里。
如果我们为史密斯的旅行假设一个距离,事情便会容易理解一些。比如说,假设往返旅程各为3O英里。由于他的平均速度为每小时3O英里,他将用1小时的时间完成前一半的旅行。他希望往返旅行的平均速度为每小时60英里。这意味着他必须在1小时中完成整个6O英里的旅程。可是,他已经把1小时的时间全都用了。无论他返回时速度有多快,他所用的时间将多于1小时,因此他必定要用多于1小时的时间完成6O英里的旅程,这使得他的平均速度低于每小时60英里。 课堂学习方案
1. 时间及其测量
(1）时间的单位
时间是一个基本物理量，常用符号t 表示；时间的国际单位是秒，用符号s 表示，常用单位还有小时（h ）、分钟（
min ）等，它们之间的换算关系是：
lh =60min=3600s。 (2）时间的测量工具
停表(秒表)是测量时间的常用仪表。机械停表表盘上有长的秒针和短的分针，秒针转一圈的时间通常有30 秒和60 秒两种。常用的停表分度值也有两种，一种是0.2秒,另一种是0.1 秒。停表上端的按钮是用来旋紧发条和控制表针转动的。 (3）停表的使用方法
用手紧握停表，大拇指按在按钮上。按停表分三步：第一次按下时，表针开始转动（启动）；第二次按下，表针停止转动（停止）；第三次按下，表针弹回零点（回表）。 (4）使用停表的注意争项
① 使用前先上紧发条，但不宜过紧，以免损坏发条。
② 按表不要用力过猛，以免损坏机件．通常按钮先向下按到停表即将产生动作的位置，当需要产生动作时立即再下按，以提高计时的准确性． ③ 回表后，如秒针不指零，应记下其数值（零点读数，指针过零点其值为正，指针不到零点其值为负），实验后从测量值中将其减去． ④ 要注意防止摔碰停表，不使用时应将其放回盒内，并让其继续走动，以放松发条．有的停表在按钮左侧有一个弧形的制动装置，把这个装置往上推，表针就停止，再往下推，表针又继续走动。这样可以直接测出几次时间累加数值。 (5）用停表计时，误差来源主要有三个： ① 秒针的初时刻不在0s 的位置．
② 操作时，手按按钮有超前和滞后的情况． ③ 当被测对象为运动物体时，判断位置有误差。 比如测量单摆的周期，对平衡点的位置判断有误。
2.平均速度的测量
(1）原理:
(2）测量时所用器材:
时间: ① 日常生活：钟表② 物理实验：停表、光
电计时器③ 体育比赛：电子计时系统④ 科学实验：精密计时器（准确到10-6
S ) 路程: ① 日常生活：用皮尺、卷尺等刻度尺．② 交
通运输：交通路标、里程碑、电线杆间距、一节铁轨的长度、里程表等．③ 天文学以“光年”为单位衡量． 【例1】在“测定平均速度”的实验中，小车从斜面
的顶端A经B滑到底端C，所用的时间与通过的路程如图3-4-2所示，则小车在BC段的平均速度是________m/s。该实验要保持斜面的坡度很小，目的是______________。
【例2】甲同学用脉搏跳动次数作记录时间的工具，
测定乙同学百米赛跑的平均速度。
（1）甲先测定自己脉搏跳动的规律，结果见下表：
根据测量得到的数据，计算出脉搏每跳动一次
所需要的时间。
（2）甲站在乙同学起跑位置附近指挥起跑，在下达
口令的同时，开始数自己的脉搏跳动次数，并注意观看乙同学到达终点时终点同学的信号。甲看到终点同学的信号时，共数得脉搏跳动22次，请计算乙同学百米赛跑的平均速度。 【解析】我们知道健康人脉搏的跳动是稳定的，它是
我们随身带的钟表。根据甲同学测定的结论可知：脉搏跳动的总时间为300s，总计脉搏跳动的次数450次，平均1.5次/秒，即脉搏每秒跳动1.5次。
【答案】脉搏每跳动一次所需要的时间为0.67s；
乙同学百米赛跑的平均速度为6.8m/s。
限时课堂训练
一、填空题
1．如图3-4-3为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，分析照片可知：小球从A点到F点作的是 直线运动(选填“匀速”或“变速”)。小球从A点到D平均速度
是______m／s，小球从D点到F平均速度是
m／s，小球
全程的平均速
度是 m／s。
2． 某校探究学习研究小组，为了研究蚯蚓在粗糙面
上爬得快，还是在光滑面上爬得快，他们用同一条蚯蚓在相同的外界条件刺激下，分别让它们在不同的表 面上爬行，为了比较蚯蚓在不同表面上爬行的快慢，必须算出蚯蚓爬行的_________。为了准确测出爬行的路程，在确定蚯蚓的爬行起
点和终点时，它们应该选择蚯蚓的_________（填“头部”或“尾中”）作为观察对象，在确定蚯蚓的爬行路径是弯曲的，为了测出它爬行的路程，除了使用棉线外，还需要的测量器材是________。
3. 下表是一次短跑中记录的数据，请你将表填完整。 通过计算可看出小明25m的平均速度
_________150m的平均速度。
4. 有两个同学，用下面的方法来测量小钢球运动的
平均速度。在水平桌面上的一条直线上标出
A．B．C三个点，拿一根分度值为1mm的米尺紧
靠直线，A．B．C三点在米尺上对应的读数如图3-4-4所示。当小钢球贴着米尺运动经过A．B．C三点时，两同学用手表记下了小钢球经过A．B．C三点时对应的时刻，如图3-4-4所示。
则小钢球在通过AB．BC和AC各段路程中，平均
速度分别为：vAB=___________；vBC=__________；vAC=___________。
5. 在测平均速度实验中，斜面全长80cm，小车用20s走完全程的前一半，又用10s走完后一半，则小车在前一半路程中的平均速度为____ m/s，在后一半路程平均速度为______ m/s。 (略去小车本身的长度)
6.如图3-4-5所示是特技跳伞运动员在离地面
3000m的高空表演时形成的一定造型，以A运动员为参照物，B运动员是________的（选填“静止”或“运动”）。若2min后运动员到达地面，则
整个过程中，运动员下降的平均速度是________ m/s。
7. “力神杯”国际泳联马
拉松游泳世界杯赛于2002年6月5日在我国琼州海峡举行。出发点为广东省徐闻县海安镇白沙湾，终点为海口“假日海滩”。两地的直线距离约为25km，出发时计时表的指针位置如图3-4-6 甲示，第一个游完全程的俄罗斯选手到达终点时的计时表的指针位置如图3-4-6乙示，则该选手比赛全程用时 h，全程的平均速度约为 km/h。 二、探究实验题
8.现代社会汽车大量增加，发生事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。为探究这一问题，让一个机警的司机开一辆保养得很好的汽车在干燥的公路上以不同的速度行驶时，测得的刹车后的反应距离和制动距离如下表所示：
通过以上数据分析：
(1) 归纳出刹车总距离与反应距离和制动距离的关 系是
(2）影响汽车制动距离的主要因素是_______， (3）在雨雪天制动距离将________ ，
因为_________________________。 三、计算简答题
9. 某人乘坐出租车在平直公
路上匀速行驶,如图3-4-7 为他乘车到达目的地时的
车费发票,求:出租车行驶的时间及速度。
10. 火车在钢轨上作匀速运
动，钢轨每根长12.5m，车轮滚过钢轨接头处要发生一次撞击声，通过数撞击声的次数就可测得火车行驶的速度，某人从听到第一次撞击声时开始计时，25s内共数得51次撞击声，则该火车速度应为多少？
11.研究蚂蚁爬行的平均速度
(1) 问题的提出。蚂蚁在爬行过程中时快时慢、爬 爬停停，爬行路线也很复杂，看似毫无规则，但可通过测定平均速度来粗略描述它爬行的快慢．在此基础上，可以在施放食物引诱后，测出蚂蚁抵达食物的时间，由s=vt , 从而确定蚁巢在多远处． (2) 研究方案一。研究器材：透明塑料管、尺、停表．选择不同的几只蚂蚁测试，求出v．此外还可研究在有食物引诱与无食物引诱情况下平均速度的不同，分别作记载．
(3) 研究方案二。在自由爬行状态下研究蚂蚁爬行的平均速度．建议组成小组，共同设计测量爬行轨迹的最佳方案，求出平均速度，且与方案一作比较． (4) 研究方案三。“热锅上的蚂蚁”, 在一端加热的金属杆上，研究蚂蚁逃生的平均速度． (5) 写出实验报告。(除了对结果作出报告之外，还应总结研究方法、感受，以及此项研究有什么实际意义，包括其拓展应用)
平均速度的测量教学案
学习目标
1．学会使用停表和刻度尺正确地测量时间、距离，并求出平均速度. 2．加深对平均速度的理解.
课前预习方案
一、时间的测量
1．时间的国际单位是______
用符号______表示。 2．常用的时间单位还有_____和______
等,
分别用符号_______和_______表示。 3．1h=_______min=________s
4. 如图3-4-1 是机械停表的实物照片。 (1）停表大表盘一周 量度的时间是__________，分度值是______ ；小表盘一周量度时间是_______，分度值是_____。(2）图中停表所示的时间是_____。
二、平均速度的测量 1.在室外量出40m
的直线路程，每隔10m作一记号，在各记号处各站一人记时，发令枪响，一同学开始起跑，各记时员同时记时，分别记下该同学经过他们记号处所用的时间，记录结果如表1所示，要求依据表1中的数据，填写表2中的各空表格。
表1
表2
史密斯的旅行
史密斯先生计划驾驶汽车从芝加哥去底特律,然后返回.他希望整个往返旅行的平均速度为每小时6O英里(1英里=1.609千米).在抵达底特律的时候,他发现他的平均速度只达到每小时3O英里。
为了把往返旅行的平均速度提高到每小时60英里,史密斯在返回时的平均速度必须是每小时多少英里呢？ 答案：
求解这道令人困惑的小小趣题,并不需要知道芝加哥与底特律之间的距离。在抵达底特律的时候,史密斯已经走过了一定的距离,这花去了他一定的时间。如果他要把他的平均速度翻一番,他应该在同样的时间中走过上述距离的两倍。很明显,要做到这一点,他必须不花任何时间便回到芝加哥。这是不可能的,因此史密斯根本没有办法把他的平均速度提高到每小时6O英里。无论他返回时的速度有多快,整个旅行的平均速度肯定要低于每小时60英里。
如果我们为史密斯的旅行假设一个距离,事情便会容易理解一些。比如说,假设往返旅程各为3O英里。由于他的平均速度为每小时3O英里,他将用1小时的时间完成前一半的旅行。他希望往返旅行的平均速度为每小时60英里。这意味着他必须在1小时中完成整个6O英里的旅程。可是,他已经把1小时的时间全都用了。无论他返回时速度有多快,他所用的时间将多于1小时,因此他必定要用多于1小时的时间完成6O英里的旅程,这使得他的平均速度低于每小时60英里。 课堂学习方案
1. 时间及其测量
(1）时间的单位
时间是一个基本物理量，常用符号t 表示；时间的国际单位是秒，用符号s 表示，常用单位还有小时（h ）、分钟（
min ）等，它们之间的换算关系是：
lh =60min=3600s。 (2）时间的测量工具
停表(秒表)是测量时间的常用仪表。机械停表表盘上有长的秒针和短的分针，秒针转一圈的时间通常有30 秒和60 秒两种。常用的停表分度值也有两种，一种是0.2秒,另一种是0.1 秒。停表上端的按钮是用来旋紧发条和控制表针转动的。 (3）停表的使用方法
用手紧握停表，大拇指按在按钮上。按停表分三步：第一次按下时，表针开始转动（启动）；第二次按下，表针停止转动（停止）；第三次按下，表针弹回零点（回表）。 (4）使用停表的注意争项
① 使用前先上紧发条，但不宜过紧，以免损坏发条。
② 按表不要用力过猛，以免损坏机件．通常按钮先向下按到停表即将产生动作的位置，当需要产生动作时立即再下按，以提高计时的准确性． ③ 回表后，如秒针不指零，应记下其数值（零点读数，指针过零点其值为正，指针不到零点其值为负），实验后从测量值中将其减去． ④ 要注意防止摔碰停表，不使用时应将其放回盒内，并让其继续走动，以放松发条．有的停表在按钮左侧有一个弧形的制动装置，把这个装置往上推，表针就停止，再往下推，表针又继续走动。这样可以直接测出几次时间累加数值。 (5）用停表计时，误差来源主要有三个： ① 秒针的初时刻不在0s 的位置．
② 操作时，手按按钮有超前和滞后的情况． ③ 当被测对象为运动物体时，判断位置有误差。 比如测量单摆的周期，对平衡点的位置判断有误。
2.平均速度的测量
(1）原理:
(2）测量时所用器材:
时间: ① 日常生活：钟表② 物理实验：停表、光
电计时器③ 体育比赛：电子计时系统④ 科学实验：精密计时器（准确到10-6
S ) 路程: ① 日常生活：用皮尺、卷尺等刻度尺．② 交
通运输：交通路标、里程碑、电线杆间距、一节铁轨的长度、里程表等．③ 天文学以“光年”为单位衡量． 【例1】在“测定平均速度”的实验中，小车从斜面
的顶端A经B滑到底端C，所用的时间与通过的路程如图3-4-2所示，则小车在BC段的平均速度是________m/s。该实验要保持斜面的坡度很小，目的是______________。
【例2】甲同学用脉搏跳动次数作记录时间的工具，
测定乙同学百米赛跑的平均速度。
（1）甲先测定自己脉搏跳动的规律，结果见下表：
根据测量得到的数据，计算出脉搏每跳动一次
所需要的时间。
（2）甲站在乙同学起跑位置附近指挥起跑，在下达
口令的同时，开始数自己的脉搏跳动次数，并注意观看乙同学到达终点时终点同学的信号。甲看到终点同学的信号时，共数得脉搏跳动22次，请计算乙同学百米赛跑的平均速度。 【解析】我们知道健康人脉搏的跳动是稳定的，它是
我们随身带的钟表。根据甲同学测定的结论可知：脉搏跳动的总时间为300s，总计脉搏跳动的次数450次，平均1.5次/秒，即脉搏每秒跳动1.5次。
【答案】脉搏每跳动一次所需要的时间为0.67s；
乙同学百米赛跑的平均速度为6.8m/s。
限时课堂训练
一、填空题
1．如图3-4-3为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，分析照片可知：小球从A点到F点作的是 直线运动(选填“匀速”或“变速”)。小球从A点到D平均速度
是______m／s，小球从D点到F平均速度是
m／s，小球
全程的平均速
度是 m／s。
2． 某校探究学习研究小组，为了研究蚯蚓在粗糙面
上爬得快，还是在光滑面上爬得快，他们用同一条蚯蚓在相同的外界条件刺激下，分别让它们在不同的表 面上爬行，为了比较蚯蚓在不同表面上爬行的快慢，必须算出蚯蚓爬行的_________。为了准确测出爬行的路程，在确定蚯蚓的爬行起
点和终点时，它们应该选择蚯蚓的_________（填“头部”或“尾中”）作为观察对象，在确定蚯蚓的爬行路径是弯曲的，为了测出它爬行的路程，除了使用棉线外，还需要的测量器材是________。
3. 下表是一次短跑中记录的数据，请你将表填完整。 通过计算可看出小明25m的平均速度
_________150m的平均速度。
4. 有两个同学，用下面的方法来测量小钢球运动的
平均速度。在水平桌面上的一条直线上标出
A．B．C三个点，拿一根分度值为1mm的米尺紧
靠直线，A．B．C三点在米尺上对应的读数如图3-4-4所示。当小钢球贴着米尺运动经过A．B．C三点时，两同学用手表记下了小钢球经过A．B．C三点时对应的时刻，如图3-4-4所示。
则小钢球在通过AB．BC和AC各段路程中，平均
速度分别为：vAB=___________；vBC=__________；vAC=___________。
5. 在测平均速度实验中，斜面全长80cm，小车用20s走完全程的前一半，又用10s走完后一半，则小车在前一半路程中的平均速度为____ m/s，在后一半路程平均速度为______ m/s。 (略去小车本身的长度)
6.如图3-4-5所示是特技跳伞运动员在离地面
3000m的高空表演时形成的一定造型，以A运动员为参照物，B运动员是________的（选填“静止”或“运动”）。若2min后运动员到达地面，则
整个过程中，运动员下降的平均速度是________ m/s。
7. “力神杯”国际泳联马
拉松游泳世界杯赛于2002年6月5日在我国琼州海峡举行。出发点为广东省徐闻县海安镇白沙湾，终点为海口“假日海滩”。两地的直线距离约为25km，出发时计时表的指针位置如图3-4-6 甲示，第一个游完全程的俄罗斯选手到达终点时的计时表的指针位置如图3-4-6乙示，则该选手比赛全程用时 h，全程的平均速度约为 km/h。 二、探究实验题
8.现代社会汽车大量增加，发生事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。为探究这一问题，让一个机警的司机开一辆保养得很好的汽车在干燥的公路上以不同的速度行驶时，测得的刹车后的反应距离和制动距离如下表所示：
通过以上数据分析：
(1) 归纳出刹车总距离与反应距离和制动距离的关 系是
(2）影响汽车制动距离的主要因素是_______， (3）在雨雪天制动距离将________ ，
因为_________________________。 三、计算简答题
9. 某人乘坐出租车在平直公
路上匀速行驶,如图3-4-7 为他乘车到达目的地时的
车费发票,求:出租车行驶的时间及速度。
10. 火车在钢轨上作匀速运
动，钢轨每根长12.5m，车轮滚过钢轨接头处要发生一次撞击声，通过数撞击声的次数就可测得火车行驶的速度，某人从听到第一次撞击声时开始计时，25s内共数得51次撞击声，则该火车速度应为多少？
11.研究蚂蚁爬行的平均速度
(1) 问题的提出。蚂蚁在爬行过程中时快时慢、爬 爬停停，爬行路线也很复杂，看似毫无规则，但可通过测定平均速度来粗略描述它爬行的快慢．在此基础上，可以在施放食物引诱后，测出蚂蚁抵达食物的时间，由s=vt , 从而确定蚁巢在多远处． (2) 研究方案一。研究器材：透明塑料管、尺、停表．选择不同的几只蚂蚁测试，求出v．此外还可研究在有食物引诱与无食物引诱情况下平均速度的不同，分别作记载．
(3) 研究方案二。在自由爬行状态下研究蚂蚁爬行的平均速度．建议组成小组，共同设计测量爬行轨迹的最佳方案，求出平均速度，且与方案一作比较． (4) 研究方案三。“热锅上的蚂蚁”, 在一端加热的金属杆上，研究蚂蚁逃生的平均速度． (5) 写出实验报告。(除了对结果作出报告之外，还应总结研究方法、感受，以及此项研究有什么实际意义，包括其拓展应用)