2.4 科学探究：速度的变化 课件(共16张PPT) 2023-2024学年初中物理沪科版八年级全一册

(共16张PPT)
第二章 运动的世界
第4节 科学探究：速度的变化
草地上滚动的足球
从房檐下落的水滴
从斜坡滑下的自行车
怎样知道速度是如何变化的？
观察下列图片，说一说物体的运动速度是否发生了改变？
1、能用停表和刻度尺正确地测量时间和距离，并计算出平均速度。
2、能分析测平均速度中的一些实验问题，并找出合理的解决方法。
3、了解超声波位移传感器和计算机测量显示速度。
活动：阅读教材P29-30页的内容，回答问题。
问题：请写出科学探究有哪些环节？
任务一
了解科学探究
任务二
测量物体沿斜面滑下时速度的变化
活动1：根据在前面的学习中我们知道粗略研究变速直线运动，可用公式来计算变速直线运动的平均速度来描述运动的快慢。那么下面我们实际测量一下小车在斜面上运动的平均速度。
实验装置图与实验器材
活动1：根据在前面的学习中我们知道粗略研究变速直线运动，可用公式来计算变速直线运动的平均速度来描述运动的快慢。那么下面我们实际测量一下小车在斜面上运动的平均速度。
小车
金属片
垫块
长木板
问题1：根据课本P23页实验步骤分小组进行实验，把实验数据记录在表格中。
路程 运动时间 平均速度
70cm
35cm
1.8s
1s
38.9cm/s
35cm/s
问题2：实验过程中小组间的同学如何分工合作，才能使时间的测量比较准确？
答：小组内某一位学生将一小车放于斜面顶端，将金属片置于斜面底端，并开始读秒：“3、2、1、0”；读到“0”时释放小车，小组内另一位学生此时启动秒表计时，当听到小车撞击金属片的声音时，该学生立即按下停表，这种让学生分工协作的操作方法的准确性更高。
问题3：实验中我们还需要计算下半段的平均速度，能把小车放在中间松手后直接测量下半段的时间吗？如果不能，说一说你的方法。
答：不能；用整个运动的路程s1减去上半段的路程s2，即为下半段的路程s；用通过全程的时间t1减去通过上半段路程的时间t2，即为通过下半段路程的时间t。通过计算得出下半段的平均速度v=s/t 。
路程 运动时间 平均速度
35cm
0.8s
43.75cm/s
【交流讨论】
（1）实验中金属片、斜面的作用分别是什么？
答：金属片的作用是便于测量时间和让小球停止运动；
斜面的作用是使小车自主滑下，做变速运动。
（2）斜面的坡度的设置与实验结果息息相关，同学间讨论说一说斜面的坡度应该如何设置，并说明理由。
答：斜面的坡度不能太大也不能太小。
斜面的坡度过小，小车达不到底部；斜面的坡度过大，记录时间不准确，导致实验误差大。
（3）上一个问题中我们知道了斜面坡度设置不合理会导致误差较大，那么在整个实验过程中还有什么环节容易出现误差？
①时间记录与小车开始下滑可能不同步会存在误差；②小车撞击金属片时，停止计时可能会存在误差；
③斜面光滑度可能不均匀会带来误差。
活动2：利用超声波位移传感器和计算机测量速度。
如图所示，A为可在斜面上自由移动的小车，B为固定在斜面一端的位置传感器。位置传感器B利用超声波可以测出不同时刻
小车A与它的距离，这样计算机就可以算出运动的小车在不同位置时的速度，计算机把不同时间测出的运动物体的速度显示在屏幕上，我们就可以直观地看出物体的速度变化。
问题1：相比前面的实验，使用利用超声波位移传感器和计算机测量速度。有哪些优点？
优点：
①位移传感器可自动测出各时刻的距离，减小了测量误差。
②计算机由距离和对应时间信息，可以直接算出小车在不同位置的速度。
③计算机可以直接显示出速度-时间图像。
问题2：超声波传感器作为一种新型的工具在各个方面都有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展。你能说说它在生活当中有哪些应用方式？
③蝙蝠确定前面的障碍物
①道路交通限速时，用来测车速
②倒车雷达中的应用
1.物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面、小车和数字钟“测量小车的平均速度”，如图所示，图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形，显示时间的格式是“时：分：秒”。
（1）实验中要使斜面坡度较小，是为了　　　 ；
（2）小车从甲到乙的平均速度为　　　　cm/s，从乙到丙的平均速度为 cm/s；
（3）小车在整个运动过程中做　　　 （填“匀速直线运动”或“变速直线运动”）。　
便于测量小车运动所用的时间
12.5
16.25
变速直线运动
2.某汽车以36km/h的速度匀速行驶，1h后通过全程的一半，要想在40min内到达目的地，它后一半路程中的速度是多少？
解：汽车行驶前一半的路程s1=v1t1=36km/h×1h=36km
∵s1=s2，行驶后一半路程所用的时间t2=40min=h
∴后一半路程的平均速度v2==54km/h=15m/s。
一、测量小车在斜面上运动的平均速度
（1）实验装置和实验器材
（2）方法步骤
（3）误差分析和注意点
二、超声波位移传感器和计算机测量显示速度