第二章 第四节 科学探究：速度的变化 导学案（含答案）

第四节
科学探究：速度的变化
名师讲堂
学习目标
1．加深对变速直线运动的理解；
2．将物体运动所经历时间或路程分解为若干段，测量不同阶段物体的运动速度．
【典例精讲】
如图在斜面上测量小车运动的平均速度．让小车从斜面A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度．
（1）图中AB段的路程sAB=
cm，如果测得时间tAB=1.6s．则AB段的平均速度vAB=
cm/s．
（2）在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止时，测得AB段的平均速度vAB会偏
．
（3）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度．他的做法正确吗？
，理由是：
．
【解析】（1）小车运动距离sAB=80.0cm-40.0cm=40.0cm，tAB=1.6s，
小车通过AB段的平均速度：；
小车过了B点才停止计时，会导致时间的测量结果偏大，由知，平均速度会偏小；
（3）所测时间不是运动过程中下半程的时间；小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0；小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间，因此他的方案不正确．
【答案】（1）40.0；25.0；（2）小；
（3）不正确；因为所测时间不是运动过程中下半程的时间；小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0；小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间．
【名师点拨】本题考查“测小车的平均速度”的实验，一定学会读出路程和时间，按平均速度的定义代入求出平均速度．
课时内容
自主预习
1．科学探究的基本环节：科学探究的七个环节是：提出问题、
、制定计划与设计实验、进行实验与搜集数据、
、评估、交流与合作．
2．探究速度的变化：如图，在“测平均速度”的实验中，
（1）斜面的作用是
；
（2）金属片的作用是
；
3．变速运动与平均速度：在“测平均速度”的实验中，需要测定小车从斜面顶端滑下时通过上半段路程的平均速度v1、通过下半段路程的平均速度v2、通过全程的平均速度v3，则关于v1、v2、v3的测量先后顺序应是：先测
，最后测
．三者之间的大小顺序应是
．
预习后思考
测出你自己走路时的平均速度
（1）需要用哪些器材；
（2）写出实验步骤；说明要测量的物理量，并设计出实验数据记录表．
课时训练
基础巩固
知识点1
科学探究的基本环节
1．在科学探究的过程中，有一个重要的环节是进行实验和收集证据，其目的是（　　）
A．为了理解所提出问题的意义
B．为了提出自己的观点
C．为了证明自己的观点是正确的
D．为了证明自己的观点是否正确
知识点2
探究速度的变化
2．小军同学要测定小球沿桌面滚动时的平均速度，以下方案你认为最好的是（
）
A．先选定一段较长的路程，测定小球通过这段路程所用的时间
B．先选定一段较短的路程，测定小球通过这段路程所用的时间
C．先选定一段较长的时间，测定小球在这段时间内通过的路程
D．先选定一段较短的时间，测定小球在这段时间内通过的路程
知识点3
变速运动与平均速度
3．李阳同学想测出上学时，从家中到学校的平均速度，需要测量的物理量有
和
，需要的测量仪器有
和
．
4．运动员在200米赛跑中，起跑时的速度是7m/s，中途的速度是8m/s，最后冲刺时的速度是12m/s，如果他的成绩是25s，则他全程的平均速度是
m/s，合
km/h．
5．某同学进行短跑训练，通过前一半路程速度为6m/s，通过后一半路程的速度为8m/s，则该同学在全程中的平均速度为
m/s．
能力提升
选择题
1．小东在百米赛跑中第1秒内通过的路程是3米，第2秒内通过的路程是5米，第3秒内通过的路程是7米，则他在这3秒内（　　）
A．前2秒内的平均速度为5m/s
B．后2秒内的平均速度为6m/s
C．3秒内的平均速度为7m/s
D．最后1秒内的平均速度为5m/s
2．一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究．他们记录了小车在这段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图象，如图所示．根据图象可以判断（　　）
A．0～7s内，小车的平均速度是1.5m/s
B．0～5s内，小车的平均速度是0.4m/s
C．5s～7s内，小车的平均速度是1m/s
D．2s～5s内，小车运动了2m
3．晓燕在学校春季运动会百米赛跑中以16s的成绩获得冠军，测得她在50m处的速度是6m/s，终点时的速度为8m/s，则她全程的平均速度是（　　）
A．6m/s
B．6.25m/s
C．7m/s
D．8m/s
4．童话“龟兔赛跑”说的是乌龟和兔子比赛谁跑得快，它们同时起跑后由于兔子骄傲，在比赛中打了个瞌睡，乌龟抢先跑到了终点．由此可知（　　）
A．在这段路程中乌龟比兔子的平均速度大
B．在这段路程中兔子比乌龟的平均速度大
C．在这段路程中兔子任何时候都比乌龟跑得慢
D．在这段路程中兔子睡觉时一定是静止的
5．把带有滴墨水装置的小车放在水平桌面上的纸带上，小车每隔相等时间滴一滴墨水．当小车向左作直线运动时，在纸带上留下了一系列滴，其分布如图所示．设小车滴墨水时间间隔为t，那么小车从图中第一滴墨水至最后一滴墨水运动过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．小车的速度逐渐增大
B．小车运动的时间是7t
C．小车前一半时间内的平均速度较全程的平均速度大
D．小车在任一时间间隔t内的平均速度都比全程的平均速度小
二、填空题
6．小明在跑百米时前50m用时6s，后50m用时7s，中间因绊了一脚停留2s，他跑完百米的平均速度是
．
7．一辆做匀速直线运动的汽车，在5s内行驶了30m，则这辆汽车在这30m内的平均速度是
m/s，这辆汽车前2s行驶的路程是
m，在第4s行驶的路程为
mm．
8．如图所示，是一个小球从A点沿直线运动到F的频闪照片，若频闪照相机毎膈0.2s闪拍一次，分析照片可知：小球从A点到F点是做
直线运动；小球从A点运动到F点的平均速度是
cm/s．
9．五一小长假，小明和家人乘坐动车从合肥到武汉去游玩：他们乘坐的G590次动车11：51从合肥出发，14：31到达武汉．已知合肥到武汉的高铁线路长为362km，则小明一家乘坐的动车行驶的平均速度为
km/h；
10．小明一家双休日驾车外出郊游，在汽车行驶的过程中，小明同学观察了一下速度及里程表盘如图甲所示，此时汽车的行驶速度为
，汽车行驶了半个小时后，表盘的示数如图乙所示，那么这段时间内汽车行驶的平均速度为
．
三、实验探究题
11．在“测平均速度”的实验中：
（1）实验的原理是
；斜面应保持
（填“较小”或“较大”）的坡度；
（2）某次实验的过程如图所示，图中秒表每格为1s，该次实验中小车通过全程的平均速度
v1=
m/s，小车通过上半段路程的平均速度v2=
m/s；从以上结果可知，小车从顶端滑到底端是在做
（填“匀速”、“加速”或“减速”）运动．
（3）若小车撞上金属片后过了一会儿才按秒表，则所测金属片的平均速度偏
．
四、计算题
12．甲乙两地的距离是900km，一列火车从甲地早上7：30出发开往乙地，途中停靠了几个车站，在当日16：30到达乙地．列车行驶途中以144km/h
的速度匀速通过长度为400m的桥梁，列车全部通过桥梁的时间是25s．求：
（1）火车从甲地开往乙地的平均速度是多少米/秒？
（2）火车的长度是多少米？
培优选做
小刚同学在体育考试100m跑项目中，取得16s的成绩．求：
（1）小刚的平均速度．
（2）如果终点计时员听到发令枪声才计时，则此计时员记录的成绩是多少？（已知声速为340m/s，结果保留两位小数）
第四节
科学探究：速度的变化
自主预习
猜想与假设；分析与论证．2．（1）使小车获得运动的动力；（2）使小车在同一位置停下．
3．v3；v2；v2＞v3＞v1．
预习后思考
米尺、停表；（2）用米尺测出自己走路的步幅长度L，用停表记录正常行走时走出100步的时间t，则自己走路的平均速度．
一步的距离L/m
100步所用的时间t/s
平均速度v/m s-1
基础巩固
1．D
2．A
3．上学路程；时间；刻度尺；钟表．4．8；28.8．5．6.9．
能力提升
B
2．B
3．B
4．A
5．C
6．6.7m/s．
7．6；12；6×103．8．变速；12.50．
9．135.75．
10．80km/h；80km/h．11．（1）；较小．（2）0.12；0.1；加速．（3）小．
12．
解：（1）火车从甲地早上7：30出发开往乙地，途中停靠了几个车站，在当日16：30到达乙地，则甲地开往乙地所用时间t1=9h．
火车从甲地开往乙地的平均速度．
（2）v2=144km/h=40m/s，
由得，则火车过桥通过的总距离：
s=v2t2=40m/s×25s=1000m，
所以火车的长度s火车=s-s桥=1000m-400m=600m．
答：（1）火车从甲地开往乙地的平均速度是100千米每小时；
（2）火车的长度是600米．
培优选做
解：（1）小刚的平均速度为：；
（2）由得，如果终点计时员听到发令枪声才计时，声音传播100m的时间：
，
计时员记录的时间t″=t-t′=16s-0.29s=15.71s．
答：（1）小刚的平均速度为6.25m/s；
（2）如果终点计时员听到发令枪声才计时，则此计时员记录的成绩是15.71s．