(共18张PPT)
第4节 科学探究:速度的变化
八年级上
初中物理
第二章 运动的世界
学习目标
能用刻度尺和停表正确地测量物体运动的距离和所用的时间,并根据公式 ,计算出物体在这段时间内运动的平均速度。
学校将召开运动会,为此,南南正在进行100 m赛跑的赛前训练,一旁观看的同学议论开了:有同学说南南在跑中间一段(约在30 ~ 70m之间)路程时,其速度几乎没变;有同学则认为在这段路程中,南南的速度变化了。
旁边的李老师笑笑说:“若要证明自己的看法正确,需要拿出科学的证据。你们刚学过长度和时间的测量以及速度公式,想想应怎样收集证据,才能证明南南同学的跑步速度有没有变化 ”
大家认为,若测出物体在运动过程中有两段的速度值不一样,那就可以证明这个物体在运动过程中速度变化了。
显然,探究那次训练中南南在跑中间一段(30 ~ 70m)路程时的速度是否改变已有一定难度了,因为南南那次跑步已经结束了。不过同学们可以在实验室探究小车从斜面滑下时,速度是否变化?
实验原理
路程和时间必须对应
测出路程s 和时间t ,根据 求出平均速度。
( 1 )用刻度尺测量路程;
( 2 )用停表测量时间;
( 3 )由公式 计算平均速度。
装置:如图所示。
器材:长木板、小木块、小车、刻度尺、停表、金属片等。
实验器材、装置
防止小车滑落,便于准确测量时间
实验步骤
①把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1。
②用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1。
③根据测得的s1、t1,利用公式 算出小车通过斜面全程的平均速度v1。
④将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s2。
⑤测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s2所用的时间t2,利用公式 算出小车通过上半段路程的平均速度v2。将数据填入表格中。
路程 (m) 运动时间(s) 速度(m/s)
s1= t1= v1=
s2= t2= v2=
实验设计表格
分析与论证
小车在斜面上做变速运动,小车沿斜面下滑的速度越来越快。
小车从斜面下滑,运动速度怎样变化?
比较v1和v2的大小: v1 v2
>
怎样求小车通过下半段路程的平均速度?
不能测量小车从斜面中部开始滑到底端的时间计算
注意事项
①斜面坡度不可过大,也不可过小。
斜面坡度过小,小车做变速运动不明显,小车也有可能不会运动;斜面坡度过大,小车运动得太快,时间太短,会增大对时间的测量误差。
②测量路程时,不能忽略小车的长度。
不能直接从斜面顶端量到末端或中点,因为小车有一定的长度,所以测量路程时,必须从小车的头量到头,或从尾量到尾,否则计算会出现错误。
典例1
在“测平均速度”的实验中:
(1)斜面应保持_______的坡度,这是为了便于测量______。
时间
0.12
小于
较小
(2)如图所示,若停表每格为1 s,则该次实验中,小车通过全程的平均速度v=________m/s,实验中小车通过上半段路程的平均速度_______(选填“大于”“小于”或“等于”)小车通过下半段路程的平均速度。
(3)若小车过了底端才停止计时,则测得全程的平均速度比真实值偏______。
小
课堂小结
科学探究:速度的变化
实验原理
实验步骤
实验装置
分析与论证
注意事项
熟悉实验探究的几大要素,经历实验探究过程,会写实验报告,养成严谨科学的态度
随堂练习
1. 小龚在做“测量小车运动的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置;小车从带刻度(分度值为1 cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的小方框是小车到达A、B、C 三处时电子表的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)。
(1)该实验测小车平均速度的原理是______。
(2)请根据图中信息回答:vAC=______m/s。
v=s/t
0.3
(3)如图所示的四个速度随时间变化的关系图像,能反映出小车下滑运动的是
______(选填图中的选项字母)。
(4)为了证明上小题的结论,我们可以采取的方法是分别测量AB 和BC 两段的平均速度,但从测量精准的角度来看,直接测量tBC是误差较大的,可以采取的改进方法是____________________________________。
C
测出tAC、tAB,则tBC=tAC-tAB
100
甲、乙两地的距离是900km,一列火车早上7:30从甲地出发开往乙地,途中停靠了几个车站,在当日16:30到达乙地。火车行驶途中以144km/h的速度匀速通过长度为400m的桥梁,火车全部通过桥梁的时间是25s,则火车从甲地开往乙地的平均速度是 km/h,火车的长度是 m。
600
0.2
如图所示,小球在水平面上做直线运动,每隔0.2s记录一次小球的运动位置,则小球从D点运动到F点的路程为 cm,该过程的平均速度为 m/s,请你说说小球由A到F的过程不是做匀速直线运动的理由: 。
8.00
相等的时间内通过路程不相等