第一章 機械運動看：看： 粉筆頭的自由下落粉筆頭的自由下落看：看： 小車的運動小車的運動 思考：根據(jù)前邊所學(xué)知識，怎樣知道這些物體運動的思考：根據(jù)前邊所學(xué)知識，怎樣知道這些物體運動的快慢？快慢？ 速度的計算公式是什么？怎樣計算和比較它們速度的計算公式是什么？怎樣計算和比較它們的平均速度？的平均速度？科學(xué)探究的環(huán)節(jié)科學(xué)探究的環(huán)節(jié):2.2.猜想與假設(shè)猜想與假設(shè)3.3.制定計劃與設(shè)計實驗制定計劃與設(shè)計實驗4.4.進(jìn)行實驗與收集證據(jù)進(jìn)行實驗與收集證據(jù)5.5.分析與論證分析與論證6.6.評估評估7.7.交流與合作交流與合作1.1.提出問題提出問題提出問題提出問題比比解決解決一個一個問題問題更重要。更重要。進(jìn)行實驗進(jìn)行實驗與與收集證據(jù)收集證據(jù)（）先（）先尋找尋找別人對這個問題別人對這個問題的研究成果。的研究成果。（）（）自己做自己做實驗收集證據(jù)實驗收集證據(jù)探究小車在斜面上的運動情況探究小車在斜面上的運動情況 提出問題：提出問題：小車沿斜面下滑的速度變小車沿斜面下滑的速度變化情況是怎樣的？化情況是怎樣的？實驗器材：小車、長木板、墊塊、實驗器材：小車、長木板、墊塊、鐵夾、鐵制小書立、鉛筆。鐵夾、鐵制小書立、鉛筆。猜一猜？猜一猜？想一想？想一想？ 需要怎樣放置和調(diào)整斜面（軌道）？需要怎樣放置和調(diào)整斜面（軌道）？ 需要怎樣確定運動的起點和終點？怎樣得到路程？需要怎樣確定運動的起點和終點？怎樣得到路程？ 怎樣記錄時間？怎樣記錄時間？ 怎樣得到平均速度？怎樣得到平均速度？ 將一端墊高，略微傾斜，使小車能主動運動起來，但將一端墊高，略微傾斜，使小車能主動運動起來，但又不至于太快。又不至于太快。 在小車釋放處，車前端做標(biāo)記作為起點；在斜面下端在小車釋放處，車前端做標(biāo)記作為起點；在斜面下端卡上金屬片作為終點，用刻度尺量出起點到終點距離就是卡上金屬片作為終點，用刻度尺量出起點到終點距離就是路程路程s s。（如圖所示）（如圖所示） 釋放小車時，用停表開始計時，車撞擊金屬片時釋放小車時，用停表開始計時，車撞擊金屬片時停停 止計時，得到時間止計時，得到時間t t。 由由 算出速度。算出速度。 tsv 剛才的操作還存在什么問題？剛才的操作還存在什么問題？ 實驗要求得到運動到底端和到中點兩個結(jié)果，怎么實驗要求得到運動到底端和到中點兩個結(jié)果，怎么辦？辦？a.a.要提前做好分工協(xié)調(diào)（發(fā)令員、操作員、要提前做好分工協(xié)調(diào)（發(fā)令員、操作員、計時員、記錄員）。計時員、記錄員）。b.b.每一組數(shù)據(jù)要多測幾次取平均值。每一組數(shù)據(jù)要多測幾次取平均值。實驗要分兩大步：金屬片卡在底端實驗要分兩大步：金屬片卡在底端測量完后，再將金屬片卡在中部測測量完后，再將金屬片卡在中部測量。每次測量可測三遍以上。量。每次測量可測三遍以上。 實驗步驟實驗步驟: :A.A.調(diào)整斜面裝置，保持較小的合適的傾角。調(diào)整斜面裝置，保持較小的合適的傾角。B.B.將金屬片卡放在底端，小車放在頂端。標(biāo)好起點，測出小將金屬片卡放在底端，小車放在頂端。標(biāo)好起點，測出小車將要通過的路程車將要通過的路程s s1 1，計入表格。計入表格。C.C.釋放小車同時用停表計時，到小車撞擊金屬片時停止計時，釋放小車同時用停表計時，到小車撞擊金屬片時停止計時，得到時間得到時間t t1 1，記入表格。，記入表格。D.D.將小車重新放到頂點，重復(fù)測量兩次，記入表格。將小車重新放到頂點，重復(fù)測量兩次，記入表格。E.E.將金屬片移到斜面中部，再測量三次路程將金屬片移到斜面中部，再測量三次路程s s2 2和時間和時間t t2 2, ,記入記入表格。表格。F.F.由測出的數(shù)據(jù)，依據(jù)公式由測出的數(shù)據(jù)，依據(jù)公式 v=s/t v=s/t 算出各個速度，求出平算出各個速度，求出平均均 值，得到結(jié)果。值，得到結(jié)果。 G. G.整理回收器材。整理回收器材。金屬片s3s1s2S3= t1t2t3t3= 根據(jù)以上的實驗數(shù)據(jù)，你能否計算出小車根據(jù)以上的實驗數(shù)據(jù)，你能否計算出小車通過下半段路程通過下半段路程s3的平均速度的平均速度v v3 3呢？呢？s1-s2t1-t2【設(shè)計表格】【設(shè)計表格】V V2 2= =t t2 2= =S S2 2= =V V3 3= =t t3 3= t= t1 1- t- t2 2= =S S3 3=S=S1 1-S-S2 2= =V V1 1= =t t1 1= =S S1 1= =平均速度平均速度( (m/sm/s) )運動時間運動時間(s)(s) 路路 程程(m)(m)金屬片金屬片0102030405060cm金屬片 將金屬片移至將金屬片移至S1的的中點中點，測出小車從斜面，測出小車從斜面頂點滑過斜面上半段路程頂點滑過斜面上半段路程S2所用的時間所用的時間t2,算出算出小車通過上半段路程的平均速度小車通過上半段路程的平均速度v2。金屬片實驗數(shù)據(jù)：實驗數(shù)據(jù)：V V2 2= =t t2 2=2.5=2.5S S2 2=0.3=0.3V V3 3= =t t3 3= t= t1 1- t- t2 2= =S S3 3=S=S1 1-S-S2 2= =V V1 1= =t t1 1=4=4S S1 1=0.6=0.6平均速度平均速度( (m/sm/s) ) 運動時間運動時間( (s s) ) 路路 程程( (m m) )0.31.50.20.120.15【結(jié)論】【結(jié)論】小車沿斜面下滑小車沿斜面下滑運動越來越快運動越來越快問題問題: :該實驗誤差主要來自哪幾個面？該實驗誤差主要來自哪幾個面？問題問題: :要減小誤差，應(yīng)注意什么？要減小誤差，應(yīng)注意什么？一是受工具精度所限；二是測量者反應(yīng)速度和一是受工具精度所限；二是測量者反應(yīng)速度和讀數(shù)誤差；三是裝置光滑度不均勻帶來誤差。讀數(shù)誤差；三是裝置光滑度不均勻帶來誤差。a.a.安裝置時，斜面傾角要小一點，但不能過小，安裝置時，斜面傾角要小一點，但不能過小，過小則小車不動，稍大就會使小車過快，計時不過小則小車不動，稍大就會使小車過快，計時不準(zhǔn)。起止點距離適當(dāng)大一點好。準(zhǔn)。起止點距離適當(dāng)大一點好。b.b.測同一組數(shù)據(jù)時保證起止點相同。測同一組數(shù)據(jù)時保證起止點相同。c.c.測時間時釋放小車與開始計時要盡量同步。測時間時釋放小車與開始計時要盡量同步。d.d.對刻度尺和停表讀數(shù)要規(guī)范準(zhǔn)確。對刻度尺和停表讀數(shù)要規(guī)范準(zhǔn)確。（二）用超聲波位移傳感器和計算機測量并顯示速（二）用超聲波位移傳感器和計算機測量并顯示速度度1.實驗器材：（見課本）實驗器材：（見課本）2.實驗原理：（見課本）實驗原理：（見課本）問題問題1 1：傳感器測距離的優(yōu)點與計算機的作用：傳感器測距離的優(yōu)點與計算機的作用. . 問題問題2 2：想一想，超聲波的測距原理在生活當(dāng)中：想一想，超聲波的測距原理在生活當(dāng)中有哪些應(yīng)用方式？有哪些應(yīng)用方式？ 優(yōu)點：優(yōu)點： 位移傳感器可自動測出各時刻的距離。位移傳感器可自動測出各時刻的距離。計算機由距離和對應(yīng)時間信息，算出速度。計算機由距離和對應(yīng)時間信息，算出速度。計算機可以直接顯示出速度計算機可以直接顯示出速度時間圖像。時間圖像。 常見的有：常見的有：道路交通限速時，用來測車速。道路交通限速時，用來測車速。海洋深度測量、魚群探測等。海洋深度測量、魚群探測等。蝙蝠確定前面的障礙物。蝙蝠確定前面的障礙物。一一. .測量測量“斜面上小車運動的平均速度斜面上小車運動的平均速度”原理與器材；原理與器材；方法步驟；方法步驟；誤差分析與注意點。誤差分析與注意點。二二. .實驗的改進(jìn)和擴展實驗的改進(jìn)和擴展超聲波測距，計算機測量、顯示速度。超聲波測距，計算機測量、顯示速度。