初中几个物理实验教学设计

《测量平均速度》教学设计

一、教学目标

（-）知识与技能

1.知道用平均速度描述变速直线运动的快慢，了解平均速度是表示运动物体在某一段

时间内或某一段路程内的平均快慢程度的物理量。

2.学会使用停表和刻度尺正确地测量时间和距离。会求出平均速度，加深对平均速度

的理解。

（二）过程与方法

1.掌握使用物理仪器停表和刻度尺的基本技能。

2.体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程。

3.逐步培养学生学会写简单的实验报告。

（三）情感态度和价值观

1.养成物理知识与实际相联系的意识和习惯，在实际物理情境中体会物理过程，学习

物理知识。

2.通过实验激发学生的学习兴趣，培养学生认真仔细的科学态度和正确、实事求是记

录测量数据的严谨作风。

二、教学重难点

本节内容在教材中起到承上启下的作用，说“承上”是因为速度的概念是本章知识的核

心，通过测量平均速度，加深学生对速度、平均速度的理解。说“启下”是因为本节是第一

次分组实验课，让学生通过设计实验、收集和分析实验数据等自主活动来提高实验能力，体

会间接测量物理量的方法，培养合作精神。教材设计实验来巩固平均速度的知识，练习用停

表测时间，用刻度尺测长度，选用的器材比较简单，只有木块、斜面和小车，通过在斜面的

中间放上铁片，用来划分两段路程，在小车或小球撞击铁片时记录时间，两段时间之和就是

小车在斜面上的总路程所通过的时间。教材要求学生计算前半程和总路程的平均速度，应当

严格按照平均速度的计算公式计算，在计算中复习巩固解决物理计算题的方法和步骤，通过

分析实验数据，体会说到平均速度时一定要指明是“某一段时间”或“某一段路程”的平均

速度。

重点：平均速度的测量。

难点：平均速度的测量，停表的使用。

三、教学策略

创设做变速运动的物体的例子，学生容易判断运动物体的速度是变化的，也能猜想出物

体速度是怎样变化的。但是要拿出令人信服的证据，必须进行速度测量。接着引导学生分析

要测量速度，必须用刻度尺测量长度和用停表测量时间。学生通过分组实验，测量下滑的小

车在不同路段的平均速度，巩固用刻度尺测量长度和用停表测量时间的方法。让学生通过设

计实验、收集和分析实验数据等自主活动来提高实验能力，同时让学生巩固平均速度的概念。

通过分析不同路段的平均速度，让学生知道平均速度的数值在不同的时间段内或不同的路程

段中其大小会不同。

四、教学资源准备

多媒体课件、斜面、小车、刻度尺、停表、金属片。

五、教学过程

教学环

教师活动学生活动设计意图

节

多媒体播放一组视频或图片：在草地上滚动

的足球，从房檐下落的水滴，从斜坡自动滑

下的自行车等。让学生思考：这些运动的物从熟悉的实例

欣赏，阅读，并思考。学生彳

体速度是否变化？怎样知道速度是如何变化入手，引出物理

易判断运动物体的速度是变

的？问题，体现从生

化的。也能猜想出物体速度;!

学校即将召开秋季运动会，初二（3）班的李活到物理的课

怎样变化的。但是要拿出令,

老师和本班四位参加4X100m接力赛跑的程理念。激起学

信服的证据，必须进行速度与

同学到运动场进行赛前训练。练了一会儿，习的兴趣。

量。

同学们开始讨论：甲、乙两同学都认为丁同

学跑步途中的速度越来越慢；丁同学则认为

学生思考：只要测量出丁同金

甲、乙的观察都不准确，他感觉自己跑步的

导入新跑步的速度就容易判断了。

速度是越来越快的。李老师看到同学们争论

课（5

起来，笑了笑说：“同学们，证明自己或别

分钟）学生观察讨论，得出：小车i

人的看法是否正确，需要收集有说服力的证

动速度越来越快。要测量小2

据才行，大家想一想，怎样才能证明丁同学

速度需要用刻度尺测出小车

跑步速度是越来越慢,还是越来越快的呢？”

运动的路程S,用停表测出4

如图1,让小车从斜面滚下，观察小车的运结合具体例子

车运动的时间t,由公式

动速度是否改变？怎样测量小车的速度？提出物理问题，

S便于学生思考

y=­

t可算出小车的平均速回答。

度。

图1

测量物体运动的平均速度

新课教

让学生阅读课本中关于实验的内容，要求学

学（30

生明确该实验目的、实验原理、实验器材、培养学生自我

分钟）

各个器材的作用和用法。获取知识的本

交流总结：领。

实验目的是练习用刻度尺和秒表测量变速运学生阅读思考并通过交流讨

动物体的平均速度。论进行回答。

_S

实验依据的原理是一t,需要测量的是运

动小车通过的路程和通过这段路程所用的时

间。

主要实验器材：斜面、小车、刻度尺、停表、

金属片O

刻度尺的作用是测量小车通过的路程。使用

刻度尺前要观察刻度尺的零刻度线、量程和

分度值,使用时要"放好""读对""记全"。

停表的作用是测量小车运动的时间。使用停

表前应观察秒表的分度值、量程和零刻线。

使用停表的方法：第一次按动——启动，长

短指针开始转动；第二次按动——暂停，长

短指针暂时停止转动;第三次按动——回零,

长短指针迅速回到零点。学生按要求操作。为后面的分组

金属片的作用：便于测量路程和时间。实验做好必要

1.实验前的准备的准备。

指导学生将斜面调整好坡度，坡度既不能太

陡，这样会使小车滑下的时间太短；坡度也

不能太小，由于摩擦，小车可能无法自行下

滑。还要调整好小车的运动方向，不要使它

从斜面上中途滑下。做好小组内人员的分工,

哪一个学生操作小车，哪一个操作停表，哪

一个记录数据，要分工明确，并协调好。

学生练习用停表计时，先将小车放于斜面顶

端，将金属片置于斜面底端，并开始数数：

“5、4、3,2、1、0”；读至1」“0"时操作小

车的同学释放小车，负责计时的学生迅速启

动停表计时，当听到小车撞击金属片的声音

时，学生立即按下停表，并报出数值。应让

学生练习几次，熟练以后会使测量的结果更学生按要求进行实验。

准确些。让学生通过设

2.学生分组实验计实验、收集和

要求按图2组装器材，注意调节斜坡坡度，分析实验数据

小车运动到底端所用的时间越长，越容易计等自主活动来

时，测量的误差越小。提高实验能力，

金______Sr-----------tJ体会间接测量

属物理量的方法，

片

培养合作精神。

图2

按照下列步骤进行：

（1）把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面

底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程51，

把51和后面测得的数据填入下表中»

（2）用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击

金属片的时间

（3）根据测得的可、打，利用公式Ti

算出小车通过斜面全程的平均速度”。

（4）将金属片移至斜面的中部，测出小车到

金属片的距离52。

（5）测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路加深对平均速

程52所用的时间t2,算出小车通过上半段路度的理解。

程的平均速度学生通过思考回答：（1）彳

路程运动时间平均速度相同。因为斜面的坡度、选E

51=tl-V1=路程等不同。（2）可以根扼

公式：

52=ti=V2=

教师巡视，随时发现学生出现的问题，给予S]-与

辅导，纠正错误操作。%=

‘2J

数据展示：将几组学生填好的实验表格用实

物投影展示出来，对比每组的实验数据，教行计算。（3）因为不同时向

师提出问题：通过实验求得的不同路程里的或不同路段的平均速度一般

平均速度是否相等？不同。

讨论总结：做变速运动的同一物体，在各段

路程的平均速度并不相等，平均速度描述的

是做变速运动的物体，在5这段路程或在t

这段时间内的平均快慢程度。严格地讲离开

某段路程或某段时间，平均速度是没有意义

的。

强调:求解物体通过某段路程的平均速度时，

一定要用物体通过的这段路程除以通过这段

路程所用的时间，.注意对应关系。

思考：

（1）你的数据和其他同学相同吗？为什么？

（2）如何得出小车在整段路程的后半段的平

均速度？

（3）为什么说到物体的平均速度时，必须要

指明是物体在哪一段时间内或哪一段路程中

的平均速度？

3.填写实验报告

实验报告的主要内容包括：实验目的、实验

原理、实验器材、简单的实验步骤、实验数

据的记录（一般用表格呈现）、实验结果。

在实验报告的后面还可以提出问题并对本实

验提出意见和建议，请同学们填写完整实验

报告的内容。

培养学生总结

归纳的能力。梳

梳理本节课知识内容，把自1

课堂小通过这节课你学到了什么？理机械运动知

所学到的知识与老师同学交

结（5学生回答或与同学们进行交流，老师恰当总识形成一个完

流，最后总结出本节课的知i

分钟）结。整的知识体系。

点。

同时也可以帮

助学生记忆。

实验：研究影响滑动摩擦力大小的因素

实验目的：

1.能根据二力平衡的条件，用弹簧测力计粗略测量水平运动物体所受的滑动摩擦力；

2.通过实验探究，了解改变滑动摩擦力大小的方法；

3.经历研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验过程，能表述滑动摩擦力的大小

跟接触面所受的压力和接触面的粗糙程度的关系。

实验原理：

1.二力平衡的条件：作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且

在同一直线上，这两个力就平衡。

2.在平衡力的作用下，静止的物体保持静止状态，运动的物体保持匀速直线运动状态。

3.弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动时，拉力的大小就等于摩擦力的大

小，拉力的数值可从弹簧测力计上读出，这样就测出了木块与水平面之间的摩擦力。

实验器材：

弹簧测力计，长木板，棉布，毛巾，带钩长方体木块、钩码。

实验步骤:

(-)研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力大小关系

1.在水平桌面上铺上长木板，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在长木板上做匀速直

线运动，记下测量示数。

2.在木块上加不同数目的钩码，改变木块对木板的压力，再做上述实验。

3.将棉布、毛巾分别铺在木板上，改变接触面的粗糙程度，重做上述实验。

4.将实验数据记录在下面表格中。

弹簧测力计示数

实验次数接触面的材料压力变化情况摩擦力盘/N

FN

1木块与木板不变

2木块与棉布不变

3木块与毛巾不变

木块上放1个钩码，再

4变大

放到木板上

木块上放2个钩码，再

5最大

放到木板上

5.分析数据得出结论：在压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大；在接触面的粗

糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大。

(二)研究滑动摩擦力大小与接触面积的关系

1.在水平桌面上铺上长木板，将木块平放在木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉着木

块在长木板上做匀速直线运动，记下测量示数。

2.将木块侧放在木板上，改变接触面积，重做上述实验。

3.将木块立放在木板上，重做上述实验。

4.将实验数据记录在下面表格中。

实验次数木块放置方式接触面积大小弹簧测力计示数F/N摩擦力f膜/N

1平放大

2侧放小

3立放最小

5.分析数据得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积大小无关.

（三）研究滑动摩擦力大小与速度大小的关系

1.在水平桌面上铺上长木板，将木块平放在木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉着

木块在长木板上做匀速直线运动，记下测量示数。

2.改变拉动木块做匀速直线运动的速度，重做上述实验。

3.将实验数据记录在下面表格中。

实验次数木块运动的速度弹簧测力计示数FB摩擦力A/N

1大

2小

3最小

4.分析数据得出结论：滑动摩擦力大小与速度大小无关。

（四）用滚动代替滑动能减小摩擦

1.将一个实验小车放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使小车做匀速

直线运动，记录示数大小。

2.将小车倒过来，轮子朝上放在水平桌面上，再用弹簧测力计沿水平方向拉动，使小

车做匀速直线运动，记录示数大小。

3.比较两次弹簧测力计示数，得出结论：用滚动代替滑动能大大减小摩擦。

分析论证：

影响滑动摩擦力的大小的因素：接触面的粗糙程度和压力的大小。滑动摩擦力大小与

速度大小、接触面积大小无关。用滚动代替滑动能大大减小摩擦。

评估：

做好实验的关键是用弹簧测力计测量物体所受的滑动摩擦力，实际操作中困难不小。

一是保持拉力方向始终水平有困难，二是让物体始终做匀速直线运动有困难，三是在运动过

程中弹簧测力计读数有困难。采用图1中所示的方法进行测量较好地解决上述问题。将弹簧

测力计固定不动，物块挂在测力计的挂钩上，不拉木块，改为拉动木板，使木板与木块相对

运动。这样测力计示数较稳定，容易读出正确数值。学生操作起来也比较容易。

图1

实验：探究灯泡的亮度与实际功率的关系

实验目的：

探究灯泡的亮度与实际功率的关系。

实验原理：

利用测出灯泡在不同电压下的实际功率，观察灯泡的亮度，比较灯泡的亮度与实

际功率的关系。

实验器材：

小灯泡1个（2.5V0.5W）、电源（4.5V）、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、

导线若干。

实验步骤：

1.画出实验电路图（如图1）。

2.断开开关，根据电路图连接电路（如图2）,检查电路，把滑动变阻器滑片P移到

阻值最大端。

图2

3.闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压为3V时，读出电流表的示

数，记录电压表、电流表的示数和小灯泡的亮度。

4.移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压为2.5V时，读出电流表的示数，记

录电压表、电流表的示数和小灯泡的亮度。

5.移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压为2V时，读出电流表的示数，记录电

压表、电流表的示数和小灯泡的亮度。

6.整理实验器材，实验完毕。

实验次数电压表示数/V电流表示数/A小灯泡的高度小灯泡的电功率/W

13

22.5

32

7.分析实验数据得出结论。

当用电器两端的实际电压等于额定电压时，实际功率就等于额定功率。当实际电压低于

额定电压时，用电器的实际功率小于额定功率，不能正常工作，灯泡亮度较暗；当实际电压

高于额定电压时，它的实际功率就高于额定功率，灯泡亮度很亮，用电器可能会被损坏。

小灯泡的亮度与实际功率有关，实际功率越小，灯越暗：实际功率越大，灯越亮。

操作提示：

在连接电路时开关要断开，开关闭合前要检查电路，滑动变阻器的滑片P要移到阻值最

大端；电压表和电流表要选择合适的量程，灯泡的额定电压2.5V,所以电压表要选0〜3v

量程，电流表选择0~0.6A»

当用电器两端电压等于额定电压时，其实际功率等于额定功率。一般情况下，用电器两

端电压不能超过额定电压，否则用电器容易损坏。本实验中灯泡两端的电压调到3V时，时

间不宜过长，灯泡容易损坏。

实验：探究通电导线周围的磁场

实验目的：

探究通电导线周围的磁场分布。

实验原理：

奥斯特实验说明了电能生磁，通电导线周围存在磁场，可以利用小磁针及铁屑来研究通

电