第四節(jié) 科學(xué)探究：速度的變化

1、.第四節(jié) 科學(xué)探究：速度的變化【教學(xué)目的】一、知識(shí)與技能1.會(huì)使用刻度尺和秒表進(jìn)展平均速度的測(cè)量.2.學(xué)會(huì)正確的記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).3.知道科學(xué)探究的根本方法.二、過(guò)程與方法1.親身經(jīng)歷觀察變速運(yùn)動(dòng)的物理過(guò)程，可以發(fā)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題，并設(shè)計(jì)解決簡(jiǎn)單問(wèn)題的方案.2.會(huì)探究速度的變化，會(huì)將物體運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間和路程分為假設(shè)干段.三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到要想做好一個(gè)實(shí)驗(yàn)必須有幾位同學(xué)的親密配合，認(rèn)識(shí)到交流與合作的重要性，并養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.【教學(xué)重點(diǎn)】會(huì)用刻度尺和秒表進(jìn)展平均速度的測(cè)量.【教學(xué)難點(diǎn)】可以正確地測(cè)量各段路程所對(duì)應(yīng)的時(shí)間.【教具準(zhǔn)備】斜面、小球、秒表、刻度尺、金屬片、夾子

2、、多媒體課件等.【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)【穩(wěn)固復(fù)習(xí)】老師引導(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(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的穩(wěn)固.【新課引入】師 自然界的運(yùn)動(dòng)有多種多樣，請(qǐng)同學(xué)們觀看以下幾段視頻，在觀察視頻的過(guò)程中考慮：博爾特的速度變化了嗎？是如何變化的？學(xué)生積極考慮，并做出猜測(cè).猜測(cè)1：博爾特的速度越來(lái)越快；猜測(cè)2：博爾特的速度先越來(lái)越快，后又變慢；猜測(cè)3：博爾特的速度先越來(lái)越快，后來(lái)保持不變.【進(jìn)展新課】 百米賽跑過(guò)程中速度的變化師 如何搜集證據(jù)驗(yàn)證你們的猜測(cè)呢？怎樣制定方案與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？需要的器材有哪些？實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量記錄的物理量有哪些？鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)言.學(xué)生甲：可以測(cè)量出博爾特每10m所用的時(shí)間

3、，由公式計(jì)算出每個(gè)10m的平均速度，進(jìn)展比較即可得出結(jié)論.學(xué)生乙：需要的器材有皮卷尺和秒表；需要測(cè)量的物理量有分段路程10m，即每個(gè)10m所用的時(shí)間.老師對(duì)學(xué)生的發(fā)言給予肯定.例題1體育科學(xué)工作者，對(duì)著名的牙買加短跑運(yùn)發(fā)動(dòng)博爾特訓(xùn)練過(guò)程進(jìn)展跟蹤研究.下表是他在某一次百米跑訓(xùn)練中，通過(guò)不同間隔 所用的時(shí)間記錄.請(qǐng)仔細(xì)看表格，并答復(fù)以下問(wèn)題.1博爾特在這次訓(xùn)練中，百米跑的成績(jī)是_s.跑完100m全程的平均速度是在m/s.2博爾特在這100m的運(yùn)動(dòng)中_選擇填：“是或“不是做勻速直線運(yùn)動(dòng).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(shí)間是9.74s，所以他的成績(jī)是9.74s；跑完100

4、m全程的平均速度是v=st=100m9.74s=10.27m/s.2博爾特跑第一個(gè)10m用的時(shí)間是1.88s；博爾特在10m到20m第二個(gè)10m中用的時(shí)間是2.96s-1.88s=1.08s；博爾特在20m到30m第三個(gè)10m中用的時(shí)間是3.87s-2.96s=0.91s；博爾特在30m到40m第四個(gè)10m中用的時(shí)間是4.76s-3.87s=0.89s；博爾特在40m到50m第五個(gè)10m中用的時(shí)間是5.59s-4.76s=0.83s；博爾特在50m到60m第六個(gè)10m中用的時(shí)間是6.43s-5.59s=0.84s；博爾特在60m到70m第七個(gè)10m中用的時(shí)間是7.26s-6.43s=0.83s

5、；博爾特在70m到80m第八個(gè)10m中用的時(shí)間是8.09s-7.26s=0.83s；博爾特在80m到90m第九個(gè)10m中用的時(shí)間是8.85s-8.09s=0.76s；博爾特在90m到100m第十個(gè)10m中用的時(shí)間是9.74s-8.85s=0.89s；從以上計(jì)算可以看出博爾特在跑一樣的間隔 10m時(shí)所用的時(shí)間是不同的，所以他不是勻速直線運(yùn)動(dòng).答案：19.74；10.27；2不是；他跑一樣的間隔 10m所用的時(shí)間是不同的.【課堂訓(xùn)練】完成練習(xí)冊(cè)中本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí). 小車平均速度的測(cè)量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(wèn)題、猜測(cè)與假設(shè)、設(shè)定實(shí)驗(yàn)與

6、制定方案、進(jìn)展實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作.師 假如要探究“物體沿斜面下滑時(shí)，其速度是否變化？請(qǐng)從桌面上提供的器材中選擇哪些可以完成實(shí)驗(yàn)?zāi)?？學(xué)生觀察桌面的器材，并考慮，然后答復(fù)以下問(wèn)題.培養(yǎng)學(xué)生選擇器材的才能器材：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(shí)驗(yàn)表格，點(diǎn)撥學(xué)生如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟1.提出問(wèn)題：物體沿斜面滑下時(shí)，其速度是否變化？如何變化？2.猜測(cè)與假設(shè)：鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測(cè)3.設(shè)定實(shí)驗(yàn)與制定方案：將一端墊高，略微傾斜，使小車能主動(dòng)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，但又不至于太快便于計(jì)時(shí)；在小車釋放處，車前端做標(biāo)記作為起點(diǎn)，在斜面下端卡上金屬片作為終點(diǎn)，用刻度尺量

7、出起點(diǎn)到終點(diǎn)間隔 就是路程s如下圖；釋放小車時(shí)，用停表開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)，車撞擊金屬片時(shí)停頓計(jì)時(shí)，得到時(shí)間t；由算出速度.4.進(jìn)展實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，老師巡視指導(dǎo)：A.調(diào)整斜面裝置，保持較小的適宜的傾角.B.將金屬片卡放在底端，小車放在頂端.標(biāo)好起點(diǎn)，測(cè)出小車將要通過(guò)的路程s1，計(jì)入表格.C.釋放小車同時(shí)用停表計(jì)時(shí)，到小車撞擊金屬片時(shí)停頓計(jì)時(shí)，得到時(shí)間t1，記入表格.注意要提早做好分工協(xié)調(diào)發(fā)令員、操作員、計(jì)時(shí)員、記錄員.D.將金屬片移到斜面中部，測(cè)量路程s2和時(shí)間t2,記入表格.E.由測(cè)出的數(shù)據(jù)，根據(jù)公式v=s/t算出各個(gè)速度，求出平均值，得到結(jié)果.F.整理回收器材.實(shí)驗(yàn)記錄表格：5.分析與論證

8、：小車沿斜面下滑運(yùn)動(dòng)越來(lái)越快.6.評(píng)估引導(dǎo)鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表看法：?jiǎn)栴}1：該實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)自哪幾個(gè)方面？一是受工具精度所限；二是測(cè)量者反響速度和讀數(shù)誤差；三是裝置光滑度不均勻帶來(lái)誤差.問(wèn)題2：要減小誤差，應(yīng)注意什么？a.安裝置時(shí)，斜面傾角要小一點(diǎn)，但不能過(guò)小，過(guò)小那么小車不動(dòng)，稍大就會(huì)使小車過(guò)快，計(jì)時(shí)不準(zhǔn).起止點(diǎn)間隔 適當(dāng)大一點(diǎn)好.b.測(cè)同一組數(shù)據(jù)時(shí)保證起止點(diǎn)一樣.c.測(cè)時(shí)間時(shí)釋放小車與開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)要盡量同步.d.對(duì)刻度尺和停表讀數(shù)要標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確.7.交流與合作：交流與合作應(yīng)貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程.教師總結(jié)：1平均速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的近似處理、粗略描繪，它描繪的是“整段路程或“整段時(shí)間的整體情況，并不表示這段路程中

9、某個(gè)位置或在這段時(shí)間內(nèi)某個(gè)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)情況，也不反映這個(gè)物體“將來(lái)或“將要以何種情況運(yùn)動(dòng)下去.2在計(jì)算平均速度時(shí)，要注意物理量的對(duì)應(yīng)，而絕不能認(rèn)為平均速度是速度的平均值.例題2小明在“測(cè)小車的平均速度的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)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(dá)A，B，C三處時(shí)電子表的顯示：1該實(shí)驗(yàn)是根據(jù)公式進(jìn)展測(cè)量的.2實(shí)驗(yàn)中為了方便計(jì)時(shí)，應(yīng)使斜面坡度較_填“大或“小.3請(qǐng)根據(jù)圖中所給信息答復(fù)：sAB=_cm，tBC=_s，vAC=_m/s.4實(shí)驗(yàn)前必須學(xué)會(huì)純熟使用電子表，假如讓小車過(guò)了A點(diǎn)后才開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)，那么會(huì)使所測(cè)AC段的平均速度vAC偏_填“大或“小.

10、解析：1平均速度是指某段時(shí)間內(nèi)的路程與這段時(shí)間的比值，計(jì)算公式為v=s/t.2斜面坡度越大，小車沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng)越快，過(guò)某點(diǎn)的時(shí)間會(huì)越短，計(jì)時(shí)會(huì)越困難，所以為使計(jì)時(shí)方便，斜面坡度應(yīng)小.3由圖示，sA=10.00cm，sB=5.00cm，sC=0cm，tA=15：35：20，tB=15：35：22，tC=15：35：23.所以sAB=sA-sB=10.00cm-5.00cm=5.00cm，tBC=tC-tB=1s，sAC=sA-sC=10.00cm-0=10.00cm，tAC= tC-tA=3s，vAC=sAC/tAC=10.00cm/3s=3.3cm/s=0.033m/s.答案：1v=s/t

11、；2??；35.00；1；0.033；4大.【課堂訓(xùn)練】完成練習(xí)冊(cè)中本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí). 利用頻閃探究速度的變化師 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(shí)間曝光一次，從而形成時(shí)間間隔相等的影像方法.在頻閃照相中會(huì)用到頻閃燈，它每隔相等時(shí)間閃光一次，例如每隔0.1s閃光一次，即每秒閃光10次.當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用頻閃燈照明，照相機(jī)可以拍攝出該物體每隔相等時(shí)間所到達(dá)的位置，通過(guò)這種方法拍攝的照片稱為頻閃照片.如下圖是利用每秒閃光10次拍攝的小球沿斜面滾下的頻閃照片，因此，運(yùn)動(dòng)物體的頻閃照片既記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間信息，又記錄了物體運(yùn)動(dòng)的路程信息.這樣可以根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)

12、間和路程信息求物體運(yùn)動(dòng)的平均速度.例題3為了探究小球自由下落過(guò)程中速度的變化情況，某物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用照相機(jī)每隔相等的時(shí)間自動(dòng)拍照一次頻閃攝影，拍下了小球下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖.能正確反映出該小球下落過(guò)程中速度隨時(shí)間變化的圖象是 解：照相機(jī)拍照的時(shí)間間隔是相等的，由圖可知：在相等的間隔時(shí)間內(nèi)，小球運(yùn)動(dòng)的間隔 不同，小球的路程逐漸變大，因此小球的運(yùn)動(dòng)速度逐漸變大.答案：C.【課堂訓(xùn)練】完成練習(xí)冊(cè)中本課時(shí)對(duì)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(lái)測(cè)量平均速度的方法.還理解了“利用頻閃探究速度的變化.實(shí)際生活中經(jīng)常需要測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的平均速度，因此，掌握一些測(cè)平均速度的方法，是我們把學(xué)習(xí)到的物理知識(shí)與實(shí)際相聯(lián)絡(luò)的詳細(xì)表現(xiàn).在生活中測(cè)平均速度時(shí)，通常需要借助一些身邊長(zhǎng)度的物體測(cè)路程，如公路兩旁的里程碑，平直公路旁電線桿間的間隔 等.課后請(qǐng)同學(xué)們交流一下還有哪些測(cè)量平均速度的方法.【課后作業(yè)】完成練習(xí)冊(cè)中本課時(shí)對(duì)應(yīng)課后作業(yè)部分練習(xí).1.本節(jié)課是實(shí)驗(yàn)探究課，要求學(xué)生掌握利用刻度尺和秒表測(cè)物體平均速度的根本方法.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，老師要發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，并積極參與實(shí)驗(yàn).老師安排實(shí)驗(yàn)時(shí)讓學(xué)生分組進(jìn)展探究，通過(guò)團(tuán)隊(duì)間的協(xié)作，進(jìn)展合理的方案設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)的方案從理論上的正確性、操作上的可行性進(jìn)展交流討論、質(zhì)疑