沪科版第二章+第四节科学探究：速度的变化 33页

第四节 科学探究：速度的变化 【体验】运动物体速度是否变化  活动1：骑自行车从斜坡上自由驶下，感觉速度的变化。 活动2：小明正在操场上进行100米赛跑的测试。 (1)骑着自行车从斜坡顶端驶下的中间过程，自行车的速度 　　　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)小明在跑中间一段路程时，他的速度　　　　(选填“变 化”或“不变”)。 提示：(1)变大　(2)根据实际感觉填写即可 1.科学探究活动的一般过程有哪些? 2.如何收集数据? 3.如何用实验证明物体速度发生了变化? 探究 物体在运动过程中速度是否发生变化  结合“体验”中的活动，思考以下问题： 1.在“体验”中针对自行车和人的运动情况，提出他在中间一 段速度是否变化?这是科学探究中的　　　　　。回答速度变 化或不变，这是科学探究中的　　　　　　。 提示：针对看到的现象产生疑问，用口头或书面的形式表达出 来就是提出问题，是科学探究的第一步；在观察的基础上提出 自己的观点就是猜想与假设。 参考答案：提出问题　猜想与假设 2.怎样进行实验收集证据证明自己的猜想是正确的? 参考答案：可以通过调查研究，从公共信息源查找有关的科学 资料；也可以通过实验收集数据。在收集证据时，应操作规 范、实事求是，具有严谨客观的科学态度。 3.用小球代替自行车，用斜面代替下坡路，探究速度的变化 (如图)。 (1)提出问题 小球沿斜面滑下时，其中间一段(AD)速度是否变化? (2)猜想与假设 根据生活经验，我们小组的猜想是：速度变化。 (3)实验设计 ①实验原理：　　　　　　。 ②需要用到的测量工具：　　　　　　、　　　　　　。 ③实验方法：把小球运动的路程AD分成(AB、BD)两段，测量出 经过AB、BD段的　　　　　　和　　　　　　，计算出对应的 平均速度进行比较。 ④实验分析：如果测出物体在运动过程中有两段的速度值不一 样，就能证明物体在运动过程中速度　　　　。 提示：此实验的原理就是利用速度公式来计算。要比较物体的 速度是否发生变化，就需要测出物体经过的路程、与路程对应 的时间，测量路程用刻度尺，测量时间用停表；把测得的数据 代入 计算出速度，进行比较。如果速度值不同，则证明物 体在运动过程中的速度发生变化；如果速度值相同，证明物体 在运动过程中的速度没有发生变化。 参考答案：① ②刻度尺　停表　③路程　与路程对应的 时间　④发生变化 sv t  sv t  (4)实验数据：下表是一组同学测得的数据 分析表格中数据得出结论：小球沿斜面滚下时，其中间一段的 速度是　　　　　　　。 提示：由表中数据可知AB、BD的速度不相同，说明中间一段的 速度是变化的。 参考答案：变化的 路程/m 运动时间/s 平均速度/m·s-1 上一段　sAB=0.45 tAB=9 vAB=0.05 下一段　sBD=0.45 tBD=6 vBD=0.075 (5)交流与评估 ①在实验中，误差产生的原因可能有哪些?怎样才能减小误差? 提示：实验时有路程和时间的测量，有测量就会存在误差，特 别是测量时间时，由于不是一个同学测量，每个学生的反应时 间不同，误差会大一些。让小球滚动慢些，即让斜面的坡度减 小；也可以让斜面更长一些，以便减小学生反应时间的影响。 参考答案：测量路程和时间时会产生误差　让小球滚动慢些， 即让斜面的坡度减小；让斜面更长一些。 ②如何测量BD段的平均速度? 参考答案：BD段的平均速度由BD段的路程和通过BD段的时间计 算得出；BD段的路程用刻度尺直接测出，通过BD段的时间，用 停表测出，测量方法：小球到达B点开始计时，到达D点停止计 时，然后运用公式 求解。 sv t  一、科学探究 1.提出问题 2.设计实验 3.进行实验 4.收集证据 通过调查研究，从___________查找有关的科学资料，也可以 通过_____收集数据。 公共信息源 实验 二、实验探究 1.探究步骤： 2.探究报告： (1)_________。(2)猜想与假设。 (3)_________。(4)实验数据。(5)探究结论。 提出问题 实验方案 【拓展延伸】 如图所示，打点计时器是一种测量 时间的工具。运动物体带动的纸带 通过打点计时器，在纸带上打下的 点记录了物体运动的时间，纸带上 的点也表示了运动物体在不同时刻 的位置。研究纸带上各点间的间隔，就可分析物体的运动情 况。 考点 物体运动速度的实验探究  【典例】(2012·潍坊中考)蚊香生产者为 了节约原料和用户使用方便，要根据蚊香 的燃烧速度生产规格不同的各种蚊香。有 一种蚊香如图所示，请你设计一个实验， 测出该蚊香正常燃烧的速度，要求： (1)写出所需要的器材； (2)说明测量方法。 【思路导引】解题的关键：弄清所需要测量的物理量，即一小 段蚊香的长度及燃烧这一小段蚊香需要的时间，由需要测量的 物理量确定器材。 【精讲精析】本题考查物体速度的实验探究。(1)根据速度的 计算公式 可知，要测量蚊香正常燃烧的速度，需测量蚊香 燃烧的长度及相应的燃烧时间；测量长度需要用刻度尺及细棉 线，测量时间需要用秒表，关于蚊香的实验，就应该有蚊香， 而且要点燃蚊香就要用火柴； (2)由于蚊香是呈螺旋盘绕状，其长度的测量需采用化曲为 直法。具体方法：①取一小段蚊香，用细棉线与蚊香紧贴，在 两端点处做标记，拉直棉线，用刻度尺测出两标记间的距离为 s；②用火柴点燃蚊香并计时，测出蚊香完全烧完所用的时间 为t；③则蚊香的燃烧速度为 。 sv t  sv t  答案：(1)器材：刻度尺、细棉线、秒表、蚊香、火柴； (2)测量方法：①取一小段蚊香，用细棉线与蚊香紧贴，在两 端点处做标记，拉直棉线，用刻度尺测出两标记间的距离为s； ②用火柴点燃蚊香并计时，测出蚊香完全烧完所用的时间为t； ③则蚊香的燃烧速度为 。 sv t  【方法归纳】解决此类问题的方法 1.在科学探究的过程中，有一个重要的环节是进行实验和收集 证据，其目的是( ) A.为了理解所提出问题的意义 B.为了提出自己的观点 C.为了证明自己的观点是正确的 D.为了证明自己的观点是否正确 【解析】选D。本题考查科学探究的过程。在科学探究的过程 中首先是提出问题，再进行猜想、设计实验与制订计划，然后 是进行具体的实验和收集证据，目的就是为了证明提出的问题 是否正确。 2.一短跑运动员沿直线跑了5 s，前2 s内通过了16 m的路程， 后3 s内通过了30 m的路程，这个运动员在5 s内的平均速度是 ( ) A.8 m/s B.10 m/s C.9 m/s D.9.2 m/s 【解析】选D。 本题考查平均速度的应用。5 s内通过的总路 程s=16 m+30 m=46 m，利用平均速度的公式得， 故选D。 s 46 mv 9.2 m / s t 5 s    ， 3.运动会上100 m决赛,中间过程张明落后于王亮,冲刺阶段张 明加速追赶,结果他们同时到达终点。关于全过程中的平均速 度,下列说法中正确的是( ) A.张明的平均速度比王亮的平均速度大 B.张明的平均速度比王亮的平均速度小 C.二者的平均速度相等 D.不是匀速直线运动,无法比较 【解析】选C。本题考查平均速度的应用。两人跑的路程相同, 都是100 m;两人是同时起跑、同时到达终点,时间相同。因为 全程的平均速度 则平均速度相等。 s v , t  总 全 总 4.一物体做直线运动,第2 s内通过的距离是4 m,第3 s 内通过 的距离是6 m,第4 s内通过的距离是8 m,则物体做_________运 动。 【解析】本题考查对速度的理解。第2 s内通过的距离是4 m， 第3 s内通过的距离是6 m，第4 s内通过的距离是8 m，也就是 每1 s内通过的距离分别是4 m、6 m、8 m，可以看出物体在做 加速运动，即变速直线运动。 答案：变速直线 5. (2012·湘潭中考)一小球以一定 的速度从A点冲上斜面，用照相机 每隔0.5 s拍摄一次，记录小球的运 动情况，如图所示。 (1)小球由A点冲向E点的过程中，速 度__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)小球在AD段运动的平均速度为多少？ 【解析】本题考查速度的相关知识。 (1)通过观察题图可知，时间相同，路程在减小，所以小球 的速度减小。 (2) t=0.5 s×3=1.5 s 小球的平均速度： 答案：(1)减小 (2)0.4 m/s s 0.6 mv 0.4 m / s t 1.5 s    。 6.两位同学在探究速度的变化，其实验过程如图所示： (1)在实验中，为了方便计时，应使斜面的坡度较_________ (选填“大”或“小”)。 (2)在实验中，AB=40 cm,BD=40 cm，小球通过AB的平均速度 v1=_____m/s，小球通过BD的平均速度v2=_________m/s(每格 为1 s)，小球在AD段做_________直线运动。 【解析】本题考查速度变化的实验探究。 (1)在实验中，为了方便计时，应使斜面的坡度较小；如果 坡度太大，小球下滑的速度较大，记录时间就不准确。 (2)由题图秒表可知，小球通过AB的运动时间t1=3 s， 平均速度 由题图秒表可知，小球通过BD的运动时间t2=5 s-3 s=2 s，平 均速度 由两段路程的速度可知，在AD 段小球的速度是变化的，做变速直线运动。 答案：(1)小 (2)0.13 0.2 变速 1 1 1 s 0.4 mv 0.13 m / s t 3 s    ， 2 2 2 s 0.4 mv 0.2 m / s t 2 s    ； 找找你容易错在哪里？ 一辆小车在平直的公路上行驶，启动后，第1 s经过的路程是 2 m，第2 s经过的路程是4 m，请计算说明小车的速度有没有 变化。 【学生自答】 解：小车在 第1 s内的速度： 小车在第2 s内的速度： 速度相同，所以速度没有变化。 1 1 1 s 2 mv 2 m / s t 1 s    2 2 2 s 4 mv 2 m / s t 2 s    【教师点评】 ①计算过程有必要的文字说明，会用基本公式，数字后有单 位，很好。 ②错误之处：混淆了时刻和时间，第2 s是1 s末至2 s末，不 是两秒时间。 【标准解答】 解：小车在 第1 s内的速度： 小车在第2 s内的速度： 速度不相同，所以速度变化。 1 1 1 s 2 mv 2 m / s t 1 s    2 2 2 s 4 mv 4 m / s t 1 s   