搜索
第四节科学探究:速度的变化科学探究1.实验探究(1)进行科学探究的环节有:、猜想或假设、设计实验、、分析论证、评估、交流。(2)问题来源:对自然和生活现象的与。(3)设计实验的目的:一方面地进行研究,另一方面让他人所得出的结论是否正确。(4)收集证据的目的:证明自己的假设是否正确。方法:通过调查研究,从公共信息源查找有关的科学资料,通过收集数据。提出问题进行实验与收集证据观察思考有条理检验实验2.证明速度变化的方法测出物体在运动过程中有两段的不一样。(1)实验原理:v=st。(2)测量的物理量:、。(3)注意事项:长度测量和时间测量的。速度值长度时间准确和有效实验探究速度的变化(1)猜想:做变速直线运动的物体速度大小在不同时间段(或不同路程段)内是变化的。(2)设计实验:要探究物体运动速度的变化,可以将物体运动所经历的时间或路程分解成若干段,用刻度尺测出该段路程的长度,用钟表测出物体通过该段路程所用时间,再根据公式v=st计算出不同路段中物体的速度;根据测量结果判断自己的猜想是否正确。将整个路程分成几段,利用公式求出各段的速度。(3)进行实验:要明确实验目的,应该使用哪些实验器材,明确所测物理量是否能直接测得,怎么测量。(4)处理数据:公式v=st中,s和t有着严格的一一对应关系,s一定是t时间内通过的路程;t一定是通过路程s所用的时间。【例题】某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)请你根据图示完成下表:小车由甲至乙小车由乙至丙小车由甲至丙路程s/cm26时间t/s4平均速度𝑣/(cm·s-1)15(2)分析表中数据,小车全程是做匀速运动吗?为什么?点拨:本题考查测量平均速度的知识。解题关键是会读出刻度尺和数字钟上的示数,计算出路程和时间,得出平均速度不相等,明确小车做的不是匀速直线运动。解析:(1)根据乙、丙两地小车的位置可以读出两地的距离是64cm,根据甲、丙两地小车的位置可以读出两地的距离是90cm;根据甲、乙两个位置上数字钟的数字可以读出此段路程上所用的时间是2s,同样可以读出或算出小车在甲、丙之间所用的时间为6s;计算表中的两个平均速度时,要用相应的路程除以在这段路程上所用的时间。(2)因为小车在每一段路程上的平均速度都不相同,所以小车全程不是做匀速直线运动。答案:(1)小车由甲至乙小车由乙至丙小车由甲至丙路程s/cm6490时间t/s26平均速度𝑣/(cm·s-1)1316(2)小车全程不是做匀速直线运动。因为小车在每一段路程上的平均速度都不相同。一二三一、科学探究的基本过程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答案解析解析关闭科学探究的过程中首先是提出问题,然后进行猜想、制定计划与设计实验,然后是进行具体的实验和收集数据,目的就是证明提出的问题是否正确。答案解析关闭D一二三2.王林同学发现很多物体下落的速度不一样,如石块、雪花、鹅毛等,他很想知道物体在下落过程中的速度变化情况。于是,他设计了关于测量沙包从四楼到一楼下落过程的实验,其中有一步是:沙包下落的速度可能越来越快。该步骤应该是科学探究中的哪个环节()A.提出问题B.猜想与假设C.制定计划与设计实验D.进行实验与收集证据答案解析解析关闭“沙包下落的速度可能越来越快”只是一种猜想,并没有提出问题,更没有实验探究的过程,所以应该是“猜想与假设”这一环节。答案解析关闭B答案解析解析关闭小明跑的前半路程和后半路程的长度相同,但跑前半路程的时间比后半路程的时间少,所以,他跑前半路程的平均速度比后半路程的平均速度稍大。𝑣=𝑠𝑡=1000m200s=5m/s。答案解析关闭稍大5一二三二、测平均速度3.在体育与健康测试中,小明跑前500m路程所用的时间为1min20s,跑后500m路程所用的时间为2min。则他跑前半路程的平均速度比后半路程的平均速度(选填“稍大”“稍小”或“相等”),他跑完全程的平均速度大约是m/s。一二三4.某课外兴趣小组的同学们为了研究蜗牛的运动情况,将蜗牛放在刻度尺上让其沿刻度尺爬行,并每隔10s拍摄记录蜗牛的位置,拼成如图所示的图片。同学们依据此图片获得数据如表:照片序号123456时间t/s010203050路程s/mm012.023.048.7一二三(1)请你根据图中的情景,把表格中的内容补充完整;(2)根据表中的数据,你可得出蜗牛是做运动,蜗牛在前20s内的平均速度是mm/s,整个50s内的平均速度是mm/s。答案解析解析关闭(1)由题意可知,每隔10s拍摄记录一次蜗牛的位置,所以照片序号5的时间为40s;由刻度尺可以看出,照片序号4和6的路程为34.0mm和61.0mm。(2)由表格中的数据可以看出蜗牛在相等的时间内通过的路程是不相等的,所以蜗牛做变速直线运动,蜗牛在前20s内的平均速度为𝑣=𝑠𝑡=23mm20s=1.15mm/s。在整个50s内的平均速度为𝑣'=𝑠'𝑡'=61.0mm50s=1.22mm/s。答案解析关闭(1)4034.061.0(2)变速直线1.151.22答案解析解析关闭本题属于过桥、过涵洞问题,车所通过的路程为车长加桥长,车通过的路程s=s车+s桥=1.6km+200m=1800m,t=𝑠𝑣=1800m10m/s=180s。答案解析关闭D一二三三、综合计算5.一座大桥长1.6km,一列长200m的火车以10m/s的速度通过此桥,则所需要的时间为()A.120sB.140sC.160sD.180s6.车站的自动扶梯用1min可将一个站在扶梯上的人送上去;若自动扶梯不动,人沿扶梯走上去要3min;若此人沿运动的扶梯走上去,则需要()A.1minB.2minC.0.25minD.0.75min答案解析解析关闭本题属于相遇问题,是指两个物体在一定时间内共同完成了一段路程,所需时间为:t=𝑠𝑣1+𝑣2。设上楼的路程为s,则自动扶梯的速度v1=𝑠1min,人沿扶梯走上去的速度v2=𝑠3min;故人沿运动的扶梯走上去的时间为t=𝑠v1+v2=0.75min。答案解析关闭D一二三7.五一期间,小明一家开车外出旅游,途中看到如图所示的限速牌。小明用了10min的时间匀速通过了这段10km长的限速路段,请你通过计算说明他超速了吗。近期,我国又加大了对超速和酒后驾车的查处力度。请你写一句相关的警示语,以提醒司机朋友一定要按交通法规驾车。一二三答案解析解析关闭该交通标志牌表示汽车行驶的最大速度v=40km/h;可知小明行驶的时间t=10min,通过的路程s=10km。由公式v=𝑠𝑡求出小明行驶的速度,然后和最大限速值相比较即可得出是否超速。因为s=10km,t=10min=16h所以小明开车的速度为:v=𝑠𝑡=10km16h=60km/h40km/h所以该汽车超速。答案解析关闭超速为了你和他人的安全,饮酒不开车,开车不饮酒。警示语:只要符合安全驾车的标志语即可,如:为了你和他人的安全,饮酒不开车,开车不饮酒。