1、第四節 科學探究：速度的變化【體驗】【體驗】運動物體速度是否變化運動物體速度是否變化活動活動1 1：騎自行車從斜坡上自由駛下，感覺速度的變化。：騎自行車從斜坡上自由駛下，感覺速度的變化。活動活動2 2：小明正在操場上進行：小明正在操場上進行100100米賽跑的測試。米賽跑的測試。(1)(1)騎著自行車從斜坡頂端駛下的中間過程，自行車的速度騎著自行車從斜坡頂端駛下的中間過程，自行車的速度( (選填選填“變大變大”“”“變小變小”或或“不變不變”) )。(2)(2)小明在跑中間一段路程時，他的速度小明在跑中間一段路程時，他的速度( (選填選填“變變化化”或或“不變不變”) )。提示：提示：(1)(

2、1)變大變大(2)(2)根據實際感覺填寫即可根據實際感覺填寫即可1.1.科學探究活動的一般過程有哪些科學探究活動的一般過程有哪些? ?2.2.如何收集數據如何收集數據? ?3.3.如何用實驗證明物體速度發生了變化如何用實驗證明物體速度發生了變化? ?探究探究 物體在運動過程中速度是否發生變化物體在運動過程中速度是否發生變化結合結合“體驗體驗”中的活動，思考以下問題：中的活動，思考以下問題：1.1.在在“體驗體驗”中針對自行車和人的運動情況，提出他在中間一中針對自行車和人的運動情況，提出他在中間一段速度是否變化段速度是否變化? ?這是科學探究中的這是科學探究中的。回答速度變。回答速度變化或不變，

3、這是科學探究中的化或不變，這是科學探究中的。提示：提示：針對看到的現象產生疑問，用口頭或書面的形式表達出針對看到的現象產生疑問，用口頭或書面的形式表達出來就是提出問題，是科學探究的第一步；在觀察的基礎上提出來就是提出問題，是科學探究的第一步；在觀察的基礎上提出自己的觀點就是猜想與假設。自己的觀點就是猜想與假設。參考答案：參考答案：提出問題猜想與假設提出問題猜想與假設2.2.怎樣進行實驗收集證據證明自己的猜想是正確的怎樣進行實驗收集證據證明自己的猜想是正確的? ?參考答案：參考答案：可以通過調查研究，從公共信息源查找有關的科學可以通過調查研究，從公共信息源查找有關的科學資料；也可以通過實驗收集數

4、據。在收集證據時，應操作規資料；也可以通過實驗收集數據。在收集證據時，應操作規范、實事求是，具有嚴謹客觀的科學態度。范、實事求是，具有嚴謹客觀的科學態度。3.3.用小球代替自行車，用斜面代替下坡路，探究速度的變化用小球代替自行車，用斜面代替下坡路，探究速度的變化( (如圖如圖) )。(1)(1)提出問題提出問題小球沿斜面滑下時，其中間一段小球沿斜面滑下時，其中間一段(AD)(AD)速度是否變化速度是否變化? ?(2)(2)猜想與假設猜想與假設根據生活經驗，我們小組的猜想是：速度變化。根據生活經驗，我們小組的猜想是：速度變化。(3)(3)實驗設計實驗設計實驗原理：實驗原理：。需要用到的測量工具：

5、需要用到的測量工具：、。實驗方法：把小球運動的路程實驗方法：把小球運動的路程ADAD分成分成(AB(AB、BD)BD)兩段，測量出兩段，測量出經過經過ABAB、BDBD段的段的和和，計算出對應的，計算出對應的平均速度進行比較。平均速度進行比較。實驗分析：如果測出物體在運動過程中有兩段的速度值不一實驗分析：如果測出物體在運動過程中有兩段的速度值不一樣，就能證明物體在運動過程中速度樣，就能證明物體在運動過程中速度。提示：提示：此實驗的原理就是利用速度公式來計算。要比較物體的此實驗的原理就是利用速度公式來計算。要比較物體的速度是否發生變化，就需要測出物體經過的路程、與路程對應速度是否發生變化，就需要

6、測出物體經過的路程、與路程對應的時間，測量路程用刻度尺，測量時間用停表；把測得的數據的時間，測量路程用刻度尺，測量時間用停表；把測得的數據代入代入 計算出速度，進行比較。如果速度值不同，則證明物計算出速度，進行比較。如果速度值不同，則證明物體在運動過程中的速度發生變化；如果速度值相同，證明物體體在運動過程中的速度發生變化；如果速度值相同，證明物體在運動過程中的速度沒有發生變化。在運動過程中的速度沒有發生變化。參考答案：參考答案： 刻度尺停表刻度尺停表路程與路程對應的路程與路程對應的時間時間發生變化發生變化svtsvt(4)(4)實驗數據：下表是一組同學測得的數據實驗數據：下表是一組同學測得的數

7、據分析表格中數據得出結論：小球沿斜面滾下時，其中間一段的分析表格中數據得出結論：小球沿斜面滾下時，其中間一段的速度是速度是。提示：提示：由表中數據可知由表中數據可知ABAB、BDBD的速度不相同，說明中間一段的的速度不相同，說明中間一段的速度是變化的。速度是變化的。參考答案：參考答案：變化的變化的路程路程/m/m運動時間運動時間/s/s平均速度平均速度/ms/ms-1-1上一段上一段s sABAB=0.45=0.45t tABAB=9=9v vABAB=0.05=0.05下一段下一段s sBDBD=0.45=0.45t tBDBD=6=6v vBDBD=0.075=0.075(5)(5)交流與

8、評估交流與評估在實驗中，誤差產生的原因可能有哪些在實驗中，誤差產生的原因可能有哪些? ?怎樣才能減小誤差怎樣才能減小誤差? ?提示：提示：實驗時有路程和時間的測量，有測量就會存在誤差，特實驗時有路程和時間的測量，有測量就會存在誤差，特別是測量時間時，由于不是一個同學測量，每個學生的反應時別是測量時間時，由于不是一個同學測量，每個學生的反應時間不同，誤差會大一些。讓小球滾動慢些，即讓斜面的坡度減間不同，誤差會大一些。讓小球滾動慢些，即讓斜面的坡度減小；也可以讓斜面更長一些，以便減小學生反應時間的影響。小；也可以讓斜面更長一些，以便減小學生反應時間的影響。參考答案：參考答案：測量路程和時間時會產生

9、誤差讓小球滾動慢些，測量路程和時間時會產生誤差讓小球滾動慢些，即讓斜面的坡度減小；讓斜面更長一些。即讓斜面的坡度減小；讓斜面更長一些。如何測量如何測量BDBD段的平均速度段的平均速度? ?參考答案：參考答案：BDBD段的平均速度由段的平均速度由BDBD段的路程和通過段的路程和通過BDBD段的時間計段的時間計算得出；算得出；BDBD段的路程用刻度尺直接測出，通過段的路程用刻度尺直接測出，通過BDBD段的時間，用段的時間，用停表測出，測量方法：小球到達停表測出，測量方法：小球到達B B點開始計時，到達點開始計時，到達D D點停止計點停止計時，然后運用公式時，然后運用公式 求解。求解。svt一、科學

10、探究一、科學探究1.1.提出問題提出問題2.2.設計實驗設計實驗3.3.進行實驗進行實驗4.4.收集證據收集證據通過調查研究，從通過調查研究，從_查找有關的科學資料，也可以查找有關的科學資料，也可以通過通過_收集數據。收集數據。公共信息源公共信息源實驗實驗二、實驗探究二、實驗探究1.1.探究步驟：探究步驟：2.2.探究報告：探究報告：(1)_(1)_。(2)(2)猜想與假設。猜想與假設。(3)_(3)_。(4)(4)實驗數據。實驗數據。(5)(5)探究結論。探究結論。提出問題提出問題實驗方案實驗方案【拓展延伸】【拓展延伸】如圖所示，打點計時器是一種測量如圖所示，打點計時器是一種測量時間的工具。

11、運動物體帶動的紙帶時間的工具。運動物體帶動的紙帶通過打點計時器，在紙帶上打下的通過打點計時器，在紙帶上打下的點記錄了物體運動的時間，紙帶上點記錄了物體運動的時間，紙帶上的點也表示了運動物體在不同時刻的點也表示了運動物體在不同時刻的位置。研究紙帶上各點間的間隔，就可分析物體的運動情的位置。研究紙帶上各點間的間隔，就可分析物體的運動情況。況。考點考點 物體運動速度的實驗探究物體運動速度的實驗探究【典例】【典例】(2012(2012濰坊中考濰坊中考) )蚊香生產者為蚊香生產者為了節約原料和用戶使用方便，要根據蚊香了節約原料和用戶使用方便，要根據蚊香的燃燒速度生產規格不同的各種蚊香。有的燃燒速度生產規

12、格不同的各種蚊香。有一種蚊香如圖所示，請你設計一個實驗，一種蚊香如圖所示，請你設計一個實驗，測出該蚊香正常燃燒的速度，要求：測出該蚊香正常燃燒的速度，要求：(1)(1)寫出所需要的器材；寫出所需要的器材；(2)(2)說明測量方法。說明測量方法。【思路導引】【思路導引】解題的關鍵：弄清所需要測量的物理量，即一小解題的關鍵：弄清所需要測量的物理量，即一小段蚊香的長度及燃燒這一小段蚊香需要的時間，由需要測量的段蚊香的長度及燃燒這一小段蚊香需要的時間，由需要測量的物理量確定器材。物理量確定器材。【精講精析】【精講精析】本題考查物體速度的實驗探究。本題考查物體速度的實驗探究。(1)(1)根據速度的根據速

13、度的計算公式計算公式 可知，要測量蚊香正常燃燒的速度，需測量蚊香可知，要測量蚊香正常燃燒的速度，需測量蚊香燃燒的長度及相應的燃燒時間；測量長度需要用刻度尺及細棉燃燒的長度及相應的燃燒時間；測量長度需要用刻度尺及細棉線，測量時間需要用秒表，關于蚊香的實驗，就應該有蚊香，線，測量時間需要用秒表，關于蚊香的實驗，就應該有蚊香，而且要點燃蚊香就要用火柴；而且要點燃蚊香就要用火柴；(2)(2)由于蚊香是呈螺旋盤繞狀，其長度的測量需采用化曲為由于蚊香是呈螺旋盤繞狀，其長度的測量需采用化曲為直法。具體方法：直法。具體方法：取一小段蚊香，用細棉線與蚊香緊貼，在取一小段蚊香，用細棉線與蚊香緊貼，在兩端點處做標記

14、，拉直棉線，用刻度尺測出兩標記間的距離為兩端點處做標記，拉直棉線，用刻度尺測出兩標記間的距離為s s；用火柴點燃蚊香并計時，測出蚊香完全燒完所用的時間用火柴點燃蚊香并計時，測出蚊香完全燒完所用的時間為為t t；則蚊香的燃燒速度為則蚊香的燃燒速度為 。svtsvt答案：答案：(1)(1)器材：刻度尺、細棉線、秒表、蚊香、火柴；器材：刻度尺、細棉線、秒表、蚊香、火柴；(2)(2)測量方法：測量方法：取一小段蚊香，用細棉線與蚊香緊貼，在兩取一小段蚊香，用細棉線與蚊香緊貼，在兩端點處做標記，拉直棉線，用刻度尺測出兩標記間的距離為端點處做標記，拉直棉線，用刻度尺測出兩標記間的距離為s s；用火柴點燃蚊香

15、并計時，測出蚊香完全燒完所用的時間為用火柴點燃蚊香并計時，測出蚊香完全燒完所用的時間為t t；則蚊香的燃燒速度為則蚊香的燃燒速度為 。 svt【方法歸納】【方法歸納】解決此類問題的方法解決此類問題的方法1.1.在科學探究的過程中，有一個重要的環節是進行實驗和收集在科學探究的過程中，有一個重要的環節是進行實驗和收集證據，其目的是證據，其目的是( )( )A.A.為了理解所提出問題的意義為了理解所提出問題的意義B.B.為了提出自己的觀點為了提出自己的觀點C.C.為了證明自己的觀點是正確的為了證明自己的觀點是正確的D.D.為了證明自己的觀點是否正確為了證明自己的觀點是否正確【解析】【解析】選選D D

16、。本題考查科學探究的過程。在科學探究的過程。本題考查科學探究的過程。在科學探究的過程中首先是提出問題，再進行猜想、設計實驗與制訂計劃，然后中首先是提出問題，再進行猜想、設計實驗與制訂計劃，然后是進行具體的實驗和收集證據，目的就是為了證明提出的問題是進行具體的實驗和收集證據，目的就是為了證明提出的問題是否正確。是否正確。2.2.一短跑運動員沿直線跑了一短跑運動員沿直線跑了5 s5 s，前，前2 s2 s內通過了內通過了16 m16 m的路程，的路程，后后3 s3 s內通過了內通過了30 m30 m的路程，這個運動員在的路程，這個運動員在5 s5 s內的平均速度是內的平均速度是 ( )( )A.8

17、 m/s B.10 m/s C.9 m/s D.9.2 m/sA.8 m/s B.10 m/s C.9 m/s D.9.2 m/s【解析】【解析】選選D D。 本題考查平均速度的應用。本題考查平均速度的應用。5 s5 s內通過的總路內通過的總路程程s=16 m+30 m=46 ms=16 m+30 m=46 m，利用平均速度的公式得，利用平均速度的公式得， 故選故選D D。s46 mv9.2 m/st5 s，3.3.運動會上運動會上100 m100 m決賽決賽, ,中間過程張明落后于王亮中間過程張明落后于王亮, ,沖刺階段張沖刺階段張明加速追趕明加速追趕, ,結果他們同時到達終點。關于全過程中

18、的平均速結果他們同時到達終點。關于全過程中的平均速度度, ,下列說法中正確的是下列說法中正確的是( )( )A.A.張明的平均速度比王亮的平均速度大張明的平均速度比王亮的平均速度大B.B.張明的平均速度比王亮的平均速度小張明的平均速度比王亮的平均速度小C.C.二者的平均速度相等二者的平均速度相等D.D.不是勻速直線運動不是勻速直線運動, ,無法比較無法比較【解析】【解析】選選C C。本題考查平均速度的應用。兩人跑的路程相同。本題考查平均速度的應用。兩人跑的路程相同, ,都是都是100 m;100 m;兩人是同時起跑、同時到達終點兩人是同時起跑、同時到達終點, ,時間相同。因為時間相同。因為全程

19、的平均速度全程的平均速度 則平均速度相等。則平均速度相等。sv,t總全總4.4.一物體做直線運動一物體做直線運動, ,第第2 s2 s內通過的距離是內通過的距離是4 m,4 m,第第3 s 3 s 內通過內通過的距離是的距離是6 m,6 m,第第4 s4 s內通過的距離是內通過的距離是8 m,8 m,則物體做則物體做_運運動。動。【解析】【解析】本題考查對速度的理解。第本題考查對速度的理解。第2 s2 s內通過的距離是內通過的距離是4 m4 m，第第3 s3 s內通過的距離是內通過的距離是6 m6 m，第，第4 s4 s內通過的距離是內通過的距離是8 m8 m，也就是，也就是每每1 s1 s內

20、通過的距離分別是內通過的距離分別是4 m4 m、6 m6 m、8 m8 m，可以看出物體在做，可以看出物體在做加速運動，即變速直線運動。加速運動，即變速直線運動。答案：答案：變速直線變速直線5. (20125. (2012湘潭中考湘潭中考) )一小球以一定一小球以一定的速度從的速度從A A點沖上斜面，用照相機點沖上斜面，用照相機每隔每隔0.5 s0.5 s拍攝一次，記錄小球的運拍攝一次，記錄小球的運動情況，如圖所示。動情況，如圖所示。(1)(1)小球由小球由A A點沖向點沖向E E點的過程中，速點的過程中，速度度_(_(選填選填“增大增大”“”“減小減小”或或“不變不變”) )。(2)(2)小

21、球在小球在ADAD段運動的平均速度為多少？段運動的平均速度為多少？【解析】【解析】本題考查速度的相關知識。本題考查速度的相關知識。(1)(1)通過觀察題圖可知，時間相同，路程在減小，所以小球通過觀察題圖可知，時間相同，路程在減小，所以小球的速度減小。的速度減小。(2) t=0.5 s(2) t=0.5 s3=1.5 s3=1.5 s小球的平均速度：小球的平均速度：答案：答案：(1)(1)減小減小 (2)0.4 m/s(2)0.4 m/ss0.6 mv0.4 m /st1.5 s。6.6.兩位同學在探究速度的變化，其實驗過程如圖所示：兩位同學在探究速度的變化，其實驗過程如圖所示：(1)(1)在實

22、驗中，為了方便計時，應使斜面的坡度較在實驗中，為了方便計時，應使斜面的坡度較_( (選填選填“大大”或或“小小”) )。(2)(2)在實驗中，在實驗中，AB=40 cm,BD=40 cmAB=40 cm,BD=40 cm，小球通過，小球通過ABAB的平均速度的平均速度v v1 1=_m/s=_m/s，小球通過，小球通過BDBD的平均速度的平均速度v v2 2=_m/s(=_m/s(每格每格為為1 s)1 s)，小球在，小球在ADAD段做段做_直線運動。直線運動。【解析】【解析】本題考查速度變化的實驗探究。本題考查速度變化的實驗探究。(1)(1)在實驗中，為了方便計時，應使斜面的坡度較小；如果在實驗中，為了方便計時，應使斜面的坡度較小；如果坡度太大，小球下滑的速度較大，記錄時間就不準確。坡度太大，小球下滑的速度較大，記錄時間就不準確。(2)(2)由題圖秒表可知，小球通過由題圖秒表可知，小球通過ABAB的運動時間的運動時間t t1 1=3 s=3 s，平均速度平均速度由題圖秒表可知，小球通過由題圖秒表可知，小球通過BDB