测量平均速度的教案和相关例题
一、教学目标
（一）掌握测平均速度的原理和方法。
（二）学会正确使用打点计时器。
（三）会根据纸带分析运动性质，培养学生分析问题和解决问题的能力。
（四）通过实验培养学生实事求是的科学态度，体会实验误差。
二、教学重点和难点
重点：测平均速度的原理和方法，根据纸带分析运动性质。
难点：根据纸带分析运动性质。
三、实验器材
刻度尺、长木板、小车、打点计时器、电源、重物等。
四、实验过程
（一）首先检查实验器材，检查小车是否与长木板无摩擦，检查打点计时器是否完好。
（二）将小车停在起点位置，接通电源，放开小车，记录小车运动的起点和终点的具体位置。
（三）断开电源，取出纸带，根据纸带的记录，标出起点和终点，数出相邻两点间的距离并记录在表格中。
（四）根据纸带判断运动性质，再根据位移和所用时间算出平均速度。
五、例题分析
【例题】某同学利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时的平均速度。他设计的实验步骤如下：A.把一端带滑轮的小车固定在斜面上，并使小车从静止开始下滑，同时开启电源；B.在长木板上选取两个合适的点，并测量到两个点的距离$x$；C.把打点计时器固定在斜面上端，并安装纸带；D.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下端悬挂适当质量的重物，保持小车在斜面上做匀速直线运动；E.断开电源，取下纸带；F.把一条橡皮筋固定在尺上，使橡皮筋伸长到与小车滑到最大位移处时几乎相等的长度；G.把小车停在起始点位置上；H.松开手让小车拖着橡皮筋运动；I.断开电源，取下纸带。请回答下列问题：
（1）上述步骤中错误的步骤是_________和_________；应改为：D中将_________改为_________；H中将_________改为_________。
（2）正确的操作过程应该是：D中纸带应穿过打点计时器的_________孔（选填“限位孔”或“两限位孔”），并应使小车停在_________（选填“靠近”或“远离”）打点计时器处；H中应先_________再放开小车让其拖着橡皮筋运动。
【答案】
（1）D中应使小车做匀加速直线运动；H中将小车拖着橡皮筋运动改为释放小车让其拖着橡皮筋运动；限位孔；靠近；松开手让小车拖着橡皮筋运动。
（2）限位孔；靠近；松开手让小车拖着橡皮筋运动。
【解析】
（1）D中应使小车做匀加速直线运动；H中将小车拖着橡皮筋运动改为释放小车让其拖着橡皮筋运动；D中应使小车做匀加速直线运动，否则无法算出平均速度；H中将小车拖着橡皮筋运动改为释放小车让其拖着橡皮筋运动，否则无法判断橡皮筋是否伸长到与小车滑到最大位移处时几乎相等的长度。故上述步骤中错误的步骤是D和H。
（2）D中纸带应穿过打点计时器的限位孔，并应使小车停在靠近打点计时器处；H中应先松开手让小车拖着橡皮筋运动再接通电源让其做匀速直线运动。
六、小结与练习
小结：测平均速度的原理是$\overset{¯}{v} = \frac{x}{t}$，步骤包括：让小车做匀加速直线运动、测位移和时间、算平均速度等。 练习：某同学利用打点计时器测量物体的平均速度，实验步骤如下：A．把一条直铁丝固定在架子上，一端挂在定滑轮上；B．把一条细绳拴在小车上并绕过定滑轮，细绳另一端挂上钩码，让小车拖着细绳在光滑的水平面上运动；C．断开电源，取下纸带；D．把一端附有定滑轮的小木板平放在桌面上并使滑轮
测量平均速度教案
教学目标：
1. 学会使用停表和刻度尺测量平均速度的实验技能。
2. 练习根据匀速直线运动的条件推论出平均速度与速度的关系。
3. 培养实验能力、观察能力和分析能力。
教学重点：
使用停表和刻度尺测量平均速度的实验技能。
教学难点：
分析实验数据，得出平均速度与速度的关系。
教学用具：
斜面、小车、停表、刻度尺、多媒体课件。
教学过程：
一、引入新课：
演示小车在斜面顶端和底端的速度情况。
二、进行新课：
1. 实验原理：
（1）停表可以测量时间；刻度尺可以测量小车通过的路程。
（2）根据速度公式和速度定义，用测量的路程除以通过这段路程所用的时间即为平均速度。
（3）用多次测量求平均值的方法减小误差。
2. 实验步骤：
（1）让小车从斜面的顶端滑下，从不同位置处开始滑到斜面底端，分别测出小车通过的路程和时间。
（2）算出小车通过的路程和时间的平均值。
（3）利用公式v=s/t算出小车的平均速度。
（4）改变斜面的位置和高度，重复步骤（1）～（3）。
（5）把实验数据填入教师提供的表格内。
三、学生分组实验：教师巡回指导。
四、分析讨论实验结果：
1. 小车在全程中的速度有何变化？为什么？
2. 小车通过不同路程所用的时间不同，对测量小车的平均速度有无影响？为什么？
3. 小车是否做匀速直线运动？为什么？怎样测定小车的速度？
五、小结：引导学生得出结论。
六、布置作业。
相关例题：
1. 停表的使用方法：（1）测较短的时间时，先按一下，再按一下停表即可显示出所测的时间；（2）测较长的时间时，连续按动即可显示出所测的时间。若要重新计时，需先按一下，再按一下停表即可清零重新计时。读数时注意要认清大表盘上的数字和分度值，小表盘上的数字和秒数。读数时要注意小数部分一般保留一位或两位有效数字。（3）注意停表的读数单位是秒。
2. 推论出平均速度与速度的关系：（1）物体做匀速直线运动时，速度大小保持不变；（2）物体通过相等路程所用时间相等；（3）物体运动相等时间时通过路程相等；（4）物体运动的速度越大，通过的路程就越大；（5）物体运动的时间越短，通过的路程就越大；（6）物体运动的速度与通过的路程和所用的时间无关。但要注意物体运动的路程必须相等，所用时间必须相等。否则无法得出上述结论。
练习：一物体做匀速直线运动，通过一段路程后前进了几米，求物体的平均速度？若物体前进了几米后又前进了几米，求物体的平均速度？这两个过程中物体的运动状态是否相同？为什么？
测量平均速度的教案
教学目标：
1. 学会使用打点计时器，掌握用打点计时器测瞬时速度和加速度的方法。
2. 掌握用平均速度代替瞬时速度。
重点难点：
1. 重点：用打点计时器测瞬时速度和加速度。
2. 难点：用平均速度代替瞬时速度。
教学过程：
（一）引入新课
（二）进行新课
1. 打点计时器的使用
（1）介绍电磁打点计时器（电火花打点计时器）的构造，并画出其原理图。
（2）介绍使用方法：如何让纸带运动，如何接通电源，如何释放纸带。
2. 纸带数据的处理
（1）根据纸带判断物体做何种运动？如何求加速度？
a. 根据纸带上连续相等的时间间隔内通过的位移差是否相等，判断物体是否做匀变速直线运动。若相等则做匀变速直线运动，若不相等则做其他运动。
b. 根据匀变速直线运动的推论，求加速度：s3-s1=s4-s2=aT^2或Δs=aT^2或Δs=at^2。
c. 瞬时速度的测量：利用刻度尺测量某点的位置（x）或某段时间内的位移（x），再利用公式v=x/t求出该点的瞬时速度。
3. 平均速度和瞬时速度的区别与联系。
（三）小结与思考：在用打点计时器研究物体的运动时，我们可以通过纸带上的点迹变化来分析物体的运动性质，并利用位移和时间求出物体在不同时刻的瞬时速度，进而求出物体在不同位置的瞬时速度。这样我们就可以把瞬时速度和平均速度联系起来。同时，由于纸带上的点是分段计时的结果，所以用平均速度代替瞬时速度是合理的。
相关例题：
【例题1】某同学利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时的平均速度，实验中接通电源与释放小车的时间间隔为0.05s，该同学根据所测数据画出了小车的v-t图象（图略），从图象中可以看出，小车沿斜面下滑的平均速度约为______m/s。（保留两位有效数字）
【分析】由图象可看出，小车沿斜面下滑的位移随时间均匀增大，故小车做匀加速直线运动，再根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出小车沿斜面下滑时的平均速度。
【解答】由图象可知，小车沿斜面下滑的位移随时间均匀增大，故小车做匀加速直线运动；由图象可知，中间时刻的瞬时速度约为$v = \frac{x}{t} = \frac{3}{5}m/s = 0.6m/s$；故答案为：$0.6$。
【例题2】某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，他已在每条纸带上按一定规律标好了计数点，如图所示为第一次测量中的其中两个计数点，距起点的距离为$x_{0}$，相邻两计数点间的距离依次为$x_{1}$、$x_{2}$、$x_{3}$、$x_{4}$、$x_{5}$、$x_{6}$，打点计时器每隔$T$打一次点。则：小车运动的加速度大小为______；计数点间的距离为$x_{3}$和$x_{4}$的距离为______m。（结果均保留两位有效数字）
【分析】根据匀变速直线运动的推论公式$\bigtriangleup x = aT^{2}$可以求出加速度的大小；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度求出计数点的瞬时速度，再根据运动学公式求出相邻两点间的距离。
【解答】根据匀变速直线运动的推论公式$\bigtriangleup x = aT^{2}$得：$x_{4} - x_{1} = 3aT^{2}$得：$a = \frac{x_{4} - x_{1}}{3T^{2}}$同理可得：$x_{5} - x_{2} = 3aT^{2}$得：$a = \frac{x_{5} - x_{2}}{3T^{2}}$所以加速度大小为：$a = \frac{x_{6} - x_{3}}{5T