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初二物理第二章 第四節(jié) 科學(xué)探究：速度的變化上海科技版
【本講教育信息】
一. 教學(xué)內(nèi)容：
第二章 第四節(jié) 科學(xué)探究：速度的變化
二. 考點(diǎn)點(diǎn)撥
對上節(jié)課的變速直線運(yùn)動加深理解，會應(yīng)用速度規(guī)律來實(shí)測50m跑各段的平均速度。
體驗(yàn)變速直線運(yùn)動平均速度的測量過程；學(xué)會使用停表計(jì)時。
重點(diǎn)內(nèi)容：學(xué)會科學(xué)探究法。并且在探究測量的過程中，更好地理解平均速度的概念。
三. 跨越障礙
科學(xué)探究：物體運(yùn)動速度的變化
問題的提出：
問題①：
學(xué)校即將召開運(yùn)動會。初二（3）班的李老師和本班四位
2、參加4×100m接力賽跑的同學(xué)到運(yùn)動場進(jìn)行賽前訓(xùn)練。練了一會兒，同學(xué)們開始討論：甲、乙兩位同學(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)們爭論起來，笑了笑說：“同學(xué)們，你們知道如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)，證明自己或別人的看法是否正確嗎？”
問題②：
小宇：觀看100m賽跑時，我感到運(yùn)動員之間的競爭越來越激烈，速度也越來越快了，是這樣嗎？
李老師：越接近終點(diǎn)，競爭越激烈，但運(yùn)動員的速度是不是也越來越快了呢？這還得通過測量才能確定。
制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：
從科學(xué)的角度來看，人們對一個問題所做的解釋、發(fā)表的見解都是個人的
3、觀點(diǎn)或看法。這些觀點(diǎn)或看法是否正確需要尋找證據(jù)來證明。
那么，怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)呢？
收集證據(jù)可以尋找別人對這個問題的研究成果。這種證據(jù)可以從圖書館、互聯(lián)網(wǎng)或書店等處收集。
自己做實(shí)驗(yàn)則需要考慮什么是有價值的證據(jù)，用什么方法、什么儀器來收集證據(jù)，以及如何讓別人相信證據(jù)等。
任選以下一個問題，提出自己的觀點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)，證明自己的觀點(diǎn)是否正確。
①小車沿斜坡下滑的速度是否變化？如何變化？
②在地上滾動的皮球的速度是否變化？如何變化？
③同學(xué)在50m跑的過程中速度是否變化？如何變化？
選擇 同學(xué)在50m跑的過程中速度是否變化？如何變化
每10名同學(xué)為一實(shí)驗(yàn)組，組
4、長一名，再分成甲、乙兩隊(duì)，每隊(duì)5人。甲、乙兩隊(duì)相對站立，發(fā)記錄表格紙，每人在自己表格的運(yùn)動員欄中依次寫下對面5位同學(xué)的姓名。
1. 進(jìn)入50m跑道場地：甲隊(duì)5人在起跑線后列一路縱隊(duì)，準(zhǔn)備跑步；乙隊(duì)5人領(lǐng)到停表后（學(xué)會使用），依次站到各自計(jì)時位置準(zhǔn)備計(jì)時，10m處、20m處、30m處、40m處、50m處各一人。
2. 組長發(fā)令，甲隊(duì)第一人跑出的同時，5名計(jì)時員同時按表開始計(jì)時。當(dāng)?shù)谝蝗艘来闻苓^每個計(jì)時員面前時，各計(jì)時員立即停表，并把時間記錄在表格的相應(yīng)欄中，如此繼續(xù)直至甲隊(duì)跑完。擔(dān)任計(jì)時的學(xué)生最后在計(jì)時員欄中簽名以示負(fù)責(zé)。
3. 甲隊(duì)跑完后與乙隊(duì)互換，由甲隊(duì)計(jì)時，乙隊(duì)跑步，重復(fù)第2步驟。乙
5、隊(duì)跑完后，交回停表給老師。
4. 甲、乙兩隊(duì)都跑完后，仍成兩行相對站立，相互交換手中記錄表格。這時各隊(duì)學(xué)生都可以在手中的表格中看到自己的姓名和其中一次時間記錄，再和本隊(duì)交流就可以抄齊自己其余4次的時間。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù) ：
請根據(jù)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并把收集的數(shù)據(jù)填入記錄表。
實(shí)驗(yàn)記錄表：
第 組
計(jì)時位置
10m處
20m處
30m處
40m處
50m處
運(yùn)動員姓名
6、
分析與論證：
分析記錄表中的數(shù)據(jù)，各人按下面表格內(nèi)的要求，算出自己的各段平均速度，填入表格中，同時也把本隊(duì)其他學(xué)生已算出的他們各自的平均速度，抄入自己表格內(nèi)相應(yīng)的位置。
平均速度
0~10m
10~20m
20~30m
30~40m
40~50m
0~50m
運(yùn)動員
交流：
請
7、各組組長談一談：探究的結(jié)論。
還有補(bǔ)充的嗎？
評估：
從以下幾個方面進(jìn)行自我評估，寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告：
①全程平均速度，速度最快的時段
②測時準(zhǔn)確，計(jì)算無誤，填表正確
③實(shí)驗(yàn)認(rèn)真負(fù)責(zé)，善于配合，有團(tuán)隊(duì)意識
請閱讀以下數(shù)據(jù)與自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較，發(fā)現(xiàn)了什么？
決賽運(yùn)動員在每10m區(qū)間的速度υ/m·s－1
姓名
10m
20m
30m
40m
50m
李強(qiáng)
8.71
10.47
11.14
11.50
11.67
李紅
8.90
10.55
11.28
11.63
11.76
王飛
8.22
9.59
10.16
10.58
8、10.59
向前
7.92
9.41
10.08
10.44
10.46
（1）50m快速跑全程平均速度，速度最快的時段。
（2）理解平均速度的概念，理解變速直線運(yùn)動。
（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時認(rèn)真負(fù)責(zé)，善于配合，有團(tuán)隊(duì)意識。
點(diǎn)撥：從上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出運(yùn)動員在50m賽跑的過程中，速度大小是發(fā)生變化的，那么運(yùn)動員做的是變速直線運(yùn)動，沖刺時速度最大。在變速直線運(yùn)動中，總路程與總時間的比值就是全程的平均速度。一段路程與行駛這一段路程的時間的比值就是這一段路程的平均速度。實(shí)驗(yàn)過程中一定要認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)，與同學(xué)之間相互配合，有團(tuán)隊(duì)意識。
四. 本課小結(jié)
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)的就是科學(xué)探
9、究法，科學(xué)探究法在初中物理階段是最主要的研究問題的方法，同學(xué)們一定要掌握。
【模擬試題】（答題時間：45分鐘）
一、選擇題
1、甲以5m/s的速度向正北運(yùn)動，乙以15m/s的速度向正南運(yùn)動，丙以10m/s的速度向正南運(yùn)動，則（ ）
A、甲看乙是向北 B、甲看丙是向正北
C、乙看甲是向正南 D、丙看乙是向正南
2、關(guān)于平均速度，下列說法正確的是（ ）
A、只要求出某一段路程中的平均速度，便可知整個路程中的平均速度
B、平均速度就是速度的平均值
C、平均速度一定要指明是哪一段路程或哪一段時間以內(nèi)的
D、前一段路程中的平均速度比后一段
10、路程中的平均速度小
3、某同學(xué)參加投擲鉛球比賽，他的最后成績是6.5m，那么鉛球在空中運(yùn)動的路程是（ ）
A、等于6.5 m B、小于6.5 m C、大于6.5 m D、無法判斷
4、一物體從靜止開始做逐漸加快的變速運(yùn)動，測得它最后3m所用的時間為0.5s，則下面哪個數(shù)據(jù)可能是全程的平均速度？（ ）
A、3 m/s B、6 m/s C、6.3 m/s D、0
5、兩物體分別以速度υ1、υ2作勻速直線運(yùn)動，它們通過的路程分別為s1 、s2， 所用時間為t1和t2，那么（ ）
A、若s1＞s2，υ1＞υ2，則一定有t1＞t2
11、
B、若s1＝s2，υ1＞υ2，則一定有t1＞t2
C、若υ1＞υ2，t1＝t2，則一定有s1＞s2
D、若s1＜s2，t1＞t2，則一定有υ1＞υ2
6、甲、乙兩人同時從跑道的一端跑到另一端，其中甲在前一半時間內(nèi)跑步，后一半時間內(nèi)走；而乙在前一半路程內(nèi)跑步，后一半路程內(nèi)走。假設(shè)甲、乙兩人跑步的速度相等，走的速度也相等，則（ ）
A、甲先到達(dá)終點(diǎn) B、乙先到達(dá)終點(diǎn) C、同時到達(dá) D、無法判斷
二、填空題
7、從科學(xué)的角度來看，人們對一個問題所做的解釋、發(fā)表的見解都是個人的 ，是否正確還需尋找 來證明。
8、在收集證據(jù)的
12、過程中，如果發(fā)現(xiàn)自己收集的數(shù)據(jù)是不合理的，這個數(shù)據(jù)是 修改的，應(yīng)該根據(jù)所得的數(shù)據(jù)，分析 ，糾正錯誤。
9、A、B兩車都做勻速直線運(yùn)動，A車通過450 m 用了30 s ，而B車通過9 km用了12 min，那么速度快的為 車。
10、某班同學(xué)在用皮尺和秒表測平均速度時，四位計(jì)時員記錄了王軍同學(xué)跑步通過10m、20m、30m、40m處的時刻，并記錄在下表中。
路程s/m
10
20
30
40
時間t/s
3.2
5.3
6.8
9.2
根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，計(jì)算出王軍同學(xué)在各段的平均速度：
（1）從起點(diǎn)到10m處的平均速度為
13、 m/s 。
（2）從10m處到20m處的平均速度為 m/s 。
（3）從20m處到40m處的平均速度為 m/s 。
（4）全程的平均速度為 m/s
11、一輛小汽車在平直的水平公路上行駛，在這條公路上任意取如圖所示的5段路程，并將小汽車通過的各段路程及對應(yīng)的時間記錄下來。據(jù)此可判斷：小汽車在這5段路程中做
運(yùn)動，速度大小是 m/s。
12、如果鐵路鋼軌每根長25m?；疖囆旭傔^程中，若在45s內(nèi)聽到車軌與鋼軌接頭處的撞擊聲30次，那么火車的速度是 km/h。
14、
三、分析與思考
13、一個小球從光滑的斜面上由靜止開始滾下，不同的時間滾下的路程如下表所示。
⑴取上面的坐標(biāo)的縱坐標(biāo)為路程s，每格為5m，橫坐標(biāo)為時間t， 每格為0.5s。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)描點(diǎn)并作出小球的路程—時間圖像。
⑵在2.5s時，小球滾下的路程為 。
⑶若斜面長35m，則小球滾到底部的時間 （選填“＜”、“＝”或“＞”）6s。
14、為了“探究小球沿斜面下滑的速度是否變化”，給你提供了如圖所示的裝置和停表、刻度尺。實(shí)驗(yàn)時，使斜面保持適當(dāng)?shù)钠露?，金屬擋片分別放在斜面底端和斜面中點(diǎn)，把小球放在斜面頂端滑下，探究小球沿斜面下滑時通過前半段路程和通過全
15、程的速度是否變化.
（1）要完成這個實(shí)驗(yàn)探究，必須收集的有效測量數(shù)據(jù)有哪些?（自行設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)表格）
（2）根據(jù)公式計(jì)算小球的速度，判斷小球的速度是否變化。
15、閱讀短文，回答問題：
上海磁懸浮列車試乘記
運(yùn)行于上海郊外的磁懸浮列車于2020年9月30日重新面向公眾開始試運(yùn)營。列車啟動后，加速相當(dāng)迅速。車內(nèi)安裝了速度計(jì)，出發(fā)后不到1分鐘時速就已超過200km.之后，雖然感覺加速的速度稍有放緩，不停增長的速度計(jì)的數(shù)字則告訴人們速度仍在持續(xù)增加。到底要加速到多快呀？正這么想著，此時顯示出時速的速度計(jì)數(shù)字終于停止變動，如圖所示。到了這么快的速度，身體上已經(jīng)根本無法感受出時速到底有多少
16、，只有快極了的感覺。不過，在與高速公路并列行駛過程中看到汽車迅速向后逝去時，才體會到磁懸浮列車的實(shí)力。時速在最大處保持近1分鐘后，開始減速到200km的時速時，感覺到周圍景色的流動也開始放慢。但如果看到列車近旁的話，高速公路上的汽車還是像飛一樣向后滑去。就在這種感覺中，慢慢地看到了上海的空中大門——浦東國際機(jī)場。軌道全長約為30km，僅僅8分鐘時間就穿越了這段距離，讓人感覺只是一瞬。
⑴加點(diǎn)部分的文字，使作者體會到磁懸浮列車的實(shí)力。而實(shí)際上作者在描述的過程中是以 為參照物， 是運(yùn)動的。
⑵根據(jù)圖中所示，速度計(jì)上的最大速度是 k
17、m/h，若磁懸浮列車以這個速度保持近1min，則在這短短的時間內(nèi)行駛了 km。
⑶磁懸浮列車在全程運(yùn)行中做 運(yùn)動，請根據(jù)文中的畫曲線的文字，計(jì)算出它全程運(yùn)行的平均速度。
【試題答案】
一、選擇題：1、D 2、C 3、C 4、A 5、C 6、A
二、填空題：7、觀點(diǎn)（看法）；證據(jù)； 8、不可以；原因； 9、A； 10、⑴3.13 ⑵4.76⑶5.13 ⑷4.35； 11、勻速直線；20； 12、58；
三、分析與思考：
13、⑴略；⑵6.25m；⑶＜； 14、略； 15、⑴磁懸浮列車；汽車；⑵430；7.17；⑶變速；225km/h。
