第四節(jié) 科學(xué)探究：速度的變化

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1、第四節(jié)科學(xué)探究：速度的變化 第四節(jié) 科學(xué)探究：速度的變化 【教學(xué)目標】 一、 知識與技能 1?會使用刻度尺和秒表進行平均速度的測量. 2?學(xué)會正確的記錄實驗數(shù)據(jù). 3?知道科學(xué)探究的基本方法. 二、 過程與方法 1?親身經(jīng)歷觀察變速運動的物理過程，能夠發(fā)現(xiàn)一些簡單的問題，并設(shè)計解 決簡單問題的方案. 2?會探究速度的變化，會將物體運動經(jīng)歷的時間和路程分為若干段. 三、 情感、態(tài)度與價值觀 通過物理實驗，認識到要想做好一個實驗必須有幾位同學(xué)的密切配合，認 識到交流與合作的重要性，并養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度. 【教學(xué)重點】會用刻度尺和秒表進行平均速度的測量. 【教學(xué)難點】能

2、夠正確地測量各段路程所對應(yīng)的時間. 【教具準備】斜面、小球、秒表、刻度尺、金屬片、夾子、多媒體課件等. 【教學(xué)課時】1課時 【鞏固復(fù)習(xí)】 教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)，加強學(xué)生對 知識的鞏固. 【新課引入】 師自然界的運動有多種多樣，請同學(xué)們觀看以下幾段視頻，在觀察視頻的 過程中思考：博爾特的速度變化了嗎？是如何變化的？ 學(xué)生積極思考，并做出猜想. 猜想1：博爾特的速度越來越快； 猜想2：博爾特的速度先越來越快，后又變慢； 猜想3：博爾特的速度先越來越快，后來保持不變. 【進行新課】 師 如何收集證據(jù)驗證你們的猜想呢？怎樣制定計劃與設(shè)計實驗？需要

3、的 器材有哪些？實驗中需要測量記錄的物理量有哪些？ 鼓勵學(xué)生大膽發(fā)言. 學(xué)生甲：可以測量出博爾特每10m所用的時間，由公式v S計算出每個 t 10m的平均速度，進行比較即可得出結(jié)論. 學(xué)生乙需要的器材有皮卷尺和秒表；需要測量的物理量有分段路程10m， 即每個10m所用的時間. 老師對學(xué)生的發(fā)言給予肯定. 例題1體育科學(xué)工作者，對著名的牙買加短跑運動員博爾特訓(xùn)練過程進行 跟蹤研究?下表是他在某一次百米跑訓(xùn)練中，通過不同距離所用的時間記錄?請仔 細看表格，并回答下列問題. （1） 博爾特在這次訓(xùn)練中，百米跑的成績是 s?跑完100m全程的平均 速度是在m/s. （2） 博爾特在

4、這100m的運動中 （選擇填：“是”或“不是”）做勻 速直線運動?你判斷的根據(jù)是？ 解析：（1）博爾特在這次訓(xùn)練中，百米跑完所用的時間是9?74s,所以他的 成績是9?74s；跑完100m全程的平均速度是v=st=100m / 9?74s=10?27m/s?（2） 博爾特跑第一個10m用的時間是1?88s；博爾特在10m到20m第二個10m中用 的時間是2?96s-1?88s=1?08s；博爾特在20m到30m第三個10m中用的時間是 3?87s-2?96s=0?91s ； 博爾特在 30m 到 40m 第四個 10m 中用的時間是 4?76s-3?87s=0?89

5、s ； 博爾特在 40m 到 50m 第五個 10m 中用的時間是 5?59s-4?76s=0?83s ； 博爾特在 50m 到 60m 第六個 10m 中用的時間是 6?43s-5?59s=0?84s ； 博爾特在 60m 到 70m 第七個 10m 中用的時間是 7?26s-6?43s=0?83s ； 博爾特在 70m 到 80m 第八個 10m 中用的時間是 8?09s-7?26s=0?83s ； 博爾特在 80m 到 90m 第九個 10m 中用的時間是 & 85s-8?09s=0?76s ； 博爾特在

6、 90m 到 100m第十個 10m 中用的時間是 9?74s-8?85s=0?89s；從以上計算可以看出博爾特在跑相同的距離10m時所用的時 間是不同的，所以他不是勻速直線運動. 答案：（1） 9.74； 10.27； （2）不是；他跑相同的距離10m所用的時間是不 同的. 【課堂訓(xùn)練】 完成練習(xí)冊中本課時對應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí). 幻識點2 （1） 科學(xué)探究一般環(huán)節(jié) 師科學(xué)探究一般有哪些環(huán)節(jié)？ 學(xué)生：科學(xué)探究一般的環(huán)節(jié)有：提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)定實驗與制定 計劃、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作. 師如果要探究“物體沿斜面下滑時，其速度是否變化？ ”

7、請從桌面上提供 的器材中選擇哪些可以完成實驗?zāi)兀? 學(xué)生觀察桌面的器材，并思考，然后回答問題（培養(yǎng)學(xué)生選擇器材的能力） 器材：斜面、小車、秒表、刻度尺、金屬片. （2） 師引導(dǎo)學(xué)生完成探究（利用多媒體展示斜面模型和實驗表格，點撥學(xué) 生如何設(shè)計實驗步驟） 1?提出問題：物體沿斜面滑下時，其速度是否變化？如何變化？ 2?猜想與假設(shè)：（鼓勵學(xué)生大膽猜想） 3?設(shè)定實驗與制定計劃：①將一端墊高，略微傾斜，使小車能主動運動起來， 但又不至于太快（便于計時）；②在小車釋放處，車前端做標記作為起點，在斜面 下端卡上金屬片作為終點，用刻度尺量出起點到終點距離就是路程s （如圖所 示）；③釋放小車時，用

8、停表開始計時，車撞擊金屬片時停止計時，得到時間t； ④由卩-算出速度. t 4?進行實驗與收集證據(jù)（學(xué)生分組實驗，老師巡視指導(dǎo)）：A.調(diào)整斜面裝置, 保持較小的合適的傾角?B?將金屬片卡放在底端，小車放在頂端?標好起點，測出 小車將要通過的路程S1,計入表格?C?釋放小車同時用停表計時，到小車撞擊金 屬片時停止計時，得到時間t1，記入表格?注意要提前做好分工協(xié)調(diào)（發(fā)令員、 操作員、計時員、記錄員）?D?將金屬片移到斜面中部，測量路程s2和時間t2, 記入表格.E.由測出的數(shù)據(jù)，依據(jù)公式v=s/t算出各個速度，求出平均值，得到結(jié) 果?F整理回收器材. 實驗記錄表格： 5扮析與論證：小車

9、沿斜面下滑運動越來越快. 6?評估（引導(dǎo)鼓勵學(xué)生發(fā)表看法）：問題1：該實驗誤差主要來自哪幾個方 面？（一是受工具精度所限；二是測量者反應(yīng)速度和讀數(shù)誤差；三是裝置光滑 度不均勻帶來誤差?） 問題2要減小誤差，應(yīng)注意什么？（a?安裝置時，斜面傾角要小一點，但 不能過小，過小則小車不動，稍大就會使小車過快，計時不準?起止點距離適當 大一點好?b?測同一組數(shù)據(jù)時保證起止點相同?c?測時間時釋放小車與開始計時要 盡量同步?d?對刻度尺和停表讀數(shù)要規(guī)范準確?） 7?交流與合作：交流與合作應(yīng)貫穿整個實驗過程. 教師總結(jié)：（1）平均速度是對變速運動的近似處理、粗略描述，它描述的 是“整段路程”或“整段

10、時間”的整體情況，并不表示這段路程中某個位置或 在這段時間內(nèi)某個時刻的運動情況，也不反映這個物體“將來”或“將要”以 何種情況運動下去.（2）在計算平均速度時，要注意物理量的對應(yīng)，而絕不能認 為平均速度是速度的平均值. 例題2小明在“測小車的平均速度”的實驗中，設(shè)計了如圖的實驗裝置： 小車從帶刻度（分度值為1mm）的斜面頂端由靜止下滑，圖中的圓圈是小車到 達A，B，C三處時電子表的顯示： （1） 該實驗是根據(jù)公式進行測量的. （2） 實驗中為了方便計時，應(yīng)使斜面坡度較 （填“大”或“小”）? （3） 請根據(jù)圖中所給信息回答：sAB= cm，tBC= s， vAC= m/s? （4

11、） 實驗前必須學(xué)會熟練使用電子表，如果讓小車過了 A點后才開始計時, 則會使所測AC段的平均速度vAC偏 （填“大”或“小”）? 解析：（1）平均速度是指某段時間內(nèi)的路程與這段時間的比值，計算公式 為v=s/t?（2）斜面坡度越大，小車沿斜面向下加速運動越快，過某點的時間會 越短,計時會越困難，所以為使計時方便，斜面坡度應(yīng)小?（3）由圖示,sA=1O?00cm, sB=5?00cm，Sc=Ocm，tA=15 : 35 : 20， tB=15： 35： 22， 4=15: 35： 23?所以 sAB=sA-sB=1O?0Ocm-5?0Ocm=5?00cm, tBC=tC-tB=1s，sAC

12、=sA-sC=1O?O0cm-O =10?O0cm，tAC= tC-tA=3s，VAc=sACtAC=10?00cm/3s=3?3cm/s=0?O33m/s? 答案：（1）v=s/t；⑵??；（3）5.00； 1； 0.033； （4）大. 【課堂訓(xùn)練】 完成練習(xí)冊中本課時對應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí). 知識點3 師邊講解邊用多媒體展示：頻閃照相法是一種常用照相技術(shù)，每間隔一定 時間曝光一次，從而形成時間間隔相等的影像方法?在頻閃照相中會用到頻閃燈, 它每隔相等時間閃光一次，例如每隔0.1s閃光一次，即每秒閃光10次?當物體運 動時，利用頻閃燈照明，照相機可以拍攝出該物體每隔相等時間所到達的位

13、置, 通過這種方法拍攝的照片稱為頻閃照片?如圖所示是利用每秒閃光10次拍攝的 小球沿斜面滾下的頻閃照片，因此，運動物體的頻閃照片既記錄了物體運動的 時間信息，又記錄了物體運動的路程信息?這樣可以根據(jù)物體運動的時間和路程 信息求物體運動的平均速度. 例題3為了探究小球自由下落過程中速度的變化情況，某物理實驗小組的 同學(xué)用照相機每隔相等的時間自動拍照一次（頻閃攝影），拍下了小球下落過程 中的運動軌跡（如圖所示）?能正確反映出該小球下落過程中速度隨時間變化的 圖象是（） 解：照相機拍照的時間間隔是相等的，由圖可知：在相等的間隔時間內(nèi)， 小球運動的距離不同，小球的路程逐漸變大，因此小球的運動速度逐

14、漸變大. 答案：C. 【課堂訓(xùn)練】 完成練習(xí)冊中本課時對應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí). 【課堂小結(jié)】 這節(jié)課我們共同學(xué)習(xí)了用刻度尺、秒表來測量平均速度的方法.還了解了“利 用頻閃探究速度的變化” ?實際生活中經(jīng)常需要測物體運動的平均速度，因此， 掌握一些測平均速度的方法，是我們把學(xué)習(xí)到的物理知識與實際相聯(lián)系的具體 表現(xiàn)?在生活中測平均速度時，通常需要借助一些身邊已知長度的物體測路程， 如公路兩旁的里程碑，平直公路旁電線桿間的距離等?課后請同學(xué)們交流一下還 有哪些測量平均速度的方法. 【課后作業(yè)】 完成練習(xí)冊中本課時對應(yīng)課后作業(yè)部分練習(xí). 第6頁 1?本節(jié)課是實驗探究課，要求學(xué)生掌握利用

15、刻度尺和秒表測物體平均速度的 基本方法?在實驗過程中，教師要發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生動手動腦，并積 極參與實驗?教師安排實驗時讓學(xué)生分組進行探究，通過團隊間的協(xié)作，進行合 理的方案設(shè)計，并對設(shè)計的方案從理論上的正確性、操作上的可行性進行交流 討論、質(zhì)疑和完善. 2?本節(jié)教師可以通過實驗進一步引導(dǎo)學(xué)生理解平均速度是對變速運動的近 似處理、粗略描述，它描述的是“整段路程”或“整段時間”的整體情況，并 不表示這段路程中某個位置或在這段時間內(nèi)某個時刻的運動情況，也不反映這 個物體“將來”或“將要”以何種情況運動下去. 3?教師在講解“利用頻閃探究速度的變化”時，可以讓學(xué)生課后多搜集些資 料，這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性，同時也培養(yǎng) 了學(xué)生對科學(xué)技術(shù)的熱愛.