第四节 科学探究 速度的变化 教学设计（表格式）

《科学探究：速度的变化》教学设计
课程基本信息
学科 物理 年级 八年级 学期 第一学期
课题 科学探究：速度的变化
教学目标
【物理观念】：知道将物体运动所经历时间或路程分解为若干段的方法测量不同阶段物体 的运动速度，加深对平均速度概念的理解 【科学思维】：有利用实验数据对所研究问题进行分析的意识，具有初步的科学论证能力 【科学探究】：能通过实验测量数据，并正确记录数据 【科学态度与责任】：树立客观严谨的科学态度，懂得个人观点、见解的正确与否必须通 过实验实践来证明。
教学内容
教学重点：探究物体速度的变化，使学生初步经历科学探究的过程 教学难点：如何设计实验方案和实验数据记录表格
教学过程
一、新课引入 生活实例引入 请大家观看一段运动视频 ，感受物体运动速度的变化 ， 引入平均速度。 通过视频我们发现，在日常生活中做匀速直线运动的物体很少，大部分物体都是做变速运动， 所以我们经常用平均速度来粗略的描述物体的运动快慢，如何测算物体的平均速度？怎样才 能知道物体运动速度的变化呢？ 下面我们用实验的方法来探究一下。我们用小车的运动模拟物体的变速运动，将长木板一端 垫起，形成一个斜面，让小车从斜面顶端的 A 点运动到斜面底端的 B 点，小车做变速运动。 你知道如何测量小车通过斜面全程的平均速度吗？ 生：因为平均速度等于总路程比总时间。我们可以先利用刻度尺测量小车在斜面上通过全程 的路程，再利用秒表测出通过全程所用的时间，平均速度就可以通过计算得出。 二、实验探究 探究一 ：小车沿斜面下滑的速度变化 1.提出问题 小车从斜面顶端的运动到斜面底端做变速运动，小车的速度如何变化呢？ 2.猜想与假设
根据你的生活经验 ，小车在斜坡下滑时的速度可能会 。 3.制定计划与设计实验： （1） 实验原理： v = （2） 怎样设计实验知道小车速度如何变化？ 要知道小车速度是否变化 ，就要测量上半段和下半段的速度 ， 由速度公 式 之我们需要测量每一段的 及对应 。所以 要用到的实验器材有： 。 （3） 如何测量小车在上半段和下半段的路程和时间？ 我们测量下半段的时间 ，能 否让小车从中点开始下滑进行测量？ （4） 如何设计实验数据记录表格？ 【评价点拨】 （1） 由速度的公式 v=s/t 可知 ，我们需要测量每一段路程及所对应的时间 。所以 需要的实验器材有卷尺 、停表、小车 、长木板、金属挡板 。若测出物体在运动过程中 有两段的速度值不一样 ，就可以证明这个物体在运动过程中速度变化了。 （2）测小车通过的路程时 ，必须从开始计时的车头量倒计时结束的车头 ，或从车 量车尾。 （3）让小车从斜面顶端静止自由下滑 ，测出小车从斜面顶端下滑到撞击金属片的 时间； 用刻度尺确定斜面的中点 ，并将金属片移至中点 ，测出小车通过的路程所用的 时间； 求出小车通过后半段所用的时间=-。 （4） 所有的测量数据和计算结果都要记录在表格中。请同学们想一想，本实验的数据 记录表格应该怎样设计？请大家按下视频暂停键，先自行设计一下。 我们要知道表格设计的原则是将需要的物理量按照合理的测量顺序记录下来，每个物理 量都需要记录符号和单位。以小组为单位 ，基于以上问题的答案设计实验方案。 明确实验方案。 4.进行实验与收集证据 ①将长木板的一端用木块垫起，使它保持一定的坡度，形成斜面。 ②把小车放在斜面顶端，金属片固定在斜面底端，用 测出车头到金属片的 距离 s1 ，用 测出小车从斜面顶端由滑下到撞击金属片的时间 t1 ，并将 s1 、t1 记录在表格中。 ③将金属片移至斜面的中部固定，仿照步骤② , 再次测量小车由静止下滑时前半程运动 的路程 s2 及所用的时间 t2 ，并将 s2 、t2 记录在表格中。 ④通过 可得小车沿斜面下滑时后半程的路程 s3 ，通过 可得小车沿斜面
下滑时后半程的时间 t3 ，将 s3 、t3 记录在表格中。 ⑤根据测量数据，利用公式 ，分别计算出小车通过斜面全程的平均速度 v1 、小 车通过斜面上半段路程的平均速度 v2 ，和下半段路程的平均速度 v3 ，并将数据记入表中。 ⑥整理器材，摆放整齐。 提醒注意： ①使斜面保持较缓的坡度 ，让小车从斜面顶端由静止自由下滑。 ②正式测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间之前应先练几次 ，熟练后会 使测量的结果更准确。 把测得的数据填入表格 路程 s/m运动时间 t/s平均速度 v/(m )全程前半段后半段
5.分析论证 、得出结论 根据数据思考： 小车通过斜面上半段路程 ，下半段路程和全程的平均速度一样大 吗？ 比较这三个速度的大小可以得出什么结论？ 【师生归纳】 小车下半段的平均速度大于全程的平均速度大于上半段的平均速度 ， 即小车沿斜 面下滑时速度是越来越大的 ，是加速运动。 【评价点拨】 以上实验还说明了平均速度的数值在不同的时间内 ，或不同的路程段中其大小会 不同 。讲平均速度或计算平均速度时 ，必须强调是物体在哪一时间内 ，或哪一段路程 中的平均速度 ，否则是没有任何意义的。 6、评估交流 在实验过程中哪个物理量的测量误差较大？ 实验中产生怎样减少测量误差？
【评价点拨】 为路程是提前设定好的，所以路程的测量误差较小，但小车在斜面上运动的时间很短， 还有人的反应时间，所以时间的测量误差较大。另外，时间记录与小车开始下滑可能不同 步会存在误差； 小车撞击金属片时 ，停止计时可能会存在误差 。我们可以使斜面的倾角 小一些，或者斜面更长一些，这样小车运动的时间就会更长一些，那时间测量误差相对会减 小。另外通过多做几次实验，避免偶然性。 探究二： 苏炳添百米赛跑过程中速度的变化 1.提出问题 百米赛跑中 ，苏炳添的速度是如何变化？ 哪段区间速度最快？ 2.猜想与假设 根据你的生活经验 ，运动员在百米赛跑过程中 ，速度是否会发生变化 ，可能会如 何变化。 3.制定计划与设计实验 要知道运动员的速度是否变化 ，就要测量运动员在每段的运动速度 ， 由速度的公 式 可知 ，我们需要测量每一段 及所对应的 。 4.进行实验与收集证据 这段运动我们无法直接进行实验，那如何收集证据呢？我们可以通过网络查找有关的科 学资料进行调查研究。这幅图片显示的就是这次比赛中苏炳添的成绩。 我们来看，这里的方法其实跟我们的方法是一样的，只是划分的段落更多，得到的速度 变化更详细。从图片上我们可以看到对应的每 10 米，得到相应的运动时间，通过路程与时间 从而得到了速度。通过这样的方法，每一次的比赛和训练中记录下来对应的数据，就可以分 析出成绩，从而达到运动成绩的最佳化。 5.分析与论证 根据数据可知 ，苏炳添在百米赛跑时的速度变化为： 哪一段平均速度最大？ 四、课堂小结 这节课我们不仅了解怎样测量物体的平均速度， 以及通过分区间测平均速度的方法判断 物体速度的变化。更重要的是我们初步体验了科学探究的七个环节，对于我们提出的问题，
我们可以根据自己的生活经验发表自己的见解和解释，这就是猜想与假设。为了验证自己的 猜想与假设是否正确，我们需要设计实验，并制定计划，此时我们需要明确实验的目的，需 要用到什么原理，用到什么方法，用到什么器材，制定好实验步骤并设计实验数据记录表格， 在明确了这些之后再进行实验并收集数据，在物理学习中这些数据主要是通过实验来获得。 也可以通过图书馆互联网获得，在这个过程中我们需要实事求是，抱有科学严谨的态度，通 过实际的测量得到数据，再去分析与论证数据，从而得到结论。 当然实验误差是不可避免的，我们就可以通过交流与讨论去评估误差的来源，从而想办法减 小误差。 其实科学探究的过程就是发现问题、解决问题的过程，是思考与体验的过程，是得到物理结 论的必经之路。相信大家在今后的学习中一定还有更多的机会来体验科学探究的魅力。 五、课后作业 一基础性作业，完成学生资源中的课后练习。二拓展性作业，最近各个学校是不是都要 举办运动会了？那请同学们设计合理的方案，分组完成，为本班百米赛跑运动员去测量它在 排名跑过程中速度的变化，并带着你收集的数据与体育老师进行探究，帮本班的运动员优化 成绩。