Question

8．某同學(xué)作“速度的變化”的科學(xué)探究，請你完成以下探究過程：
（1）提出問題：小車在斜面上自由地下滑，它的速度是否變化？如何變化呢？
（2）猜想與假設(shè)：
①全程的速度可能一樣；
②上半程的速度可能比下半程的速度快；
③下半程的速度可能比上半程的速度快．
（3）制定方案：分別測量出上半程、下半程和全程的距離，再測量出小車通過上半程，下半程和全程的時間，最后計(jì)算出速度．
（4）實(shí)驗(yàn)器材：斜面、小車、金屬片、刻度尺、秒表．
實(shí)驗(yàn)步驟：
①用刻度尺測出斜面長度，找出中點(diǎn)，將斜面等分為兩等分．
②讓小車從斜面上自由下滑，在上半程處用金屬片擋住小車，測出小車在上半程的時間t₁．再次讓小車從斜面上自由下滑，在斜面末端處用金屬片擋往小車，測出小車在全程的時間t．
③計(jì)算出下半程的時間t₂，上半程、下半程和全程的速度v₁、v₂、v．
（5）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：（計(jì)算并填寫數(shù)據(jù)）

被測內(nèi)容	時間（s）	距離（m）	平均速度（m/s）
上半程	3	0.4	0.13
下半程		0.4
全程	5	0.8

（6）比較分析：在相同的路程上所用的時間不等，上半程的平均速度＜（選填“＞”“＜”或“=”）下半程的平均速度＞全程的平均速度．
（7）得出結(jié)論：小車下半程的速度比上半程的速度快．
（8）評估：若在測量過程中小車過了A點(diǎn)才開始計(jì)時，則測得小車在全程的平均速度會偏大（選填“大”或“小”）

Answer 1

分析 （2）根據(jù)科學(xué)探究的幾個環(huán)節(jié)分析回答：
①提出問題；②猜想與假設(shè)；③制定實(shí)驗(yàn)方案；④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)；⑤數(shù)據(jù)處理；⑥比較分析；⑦結(jié)論；⑧評估．
（4）測量物體的平均速度要用刻度尺測出物體通過的路程、用秒表測量所用的時間，利用速度公式求解．
（5）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，利用v=$\frac{s}{t}$求出下半程所用時間，下半程和全程的平均速度，比較即可；
（6）分析表格數(shù)據(jù)得出上半程的平均速度、下半程的平均速度和全程的平均速度的關(guān)系；
（7）由上半程、下半程和全程的速度得出猜想是否正確，得出什么結(jié)論．
（8）測量過程中小車過了A點(diǎn)才開始計(jì)時，這樣測出通過AC段的時間偏小，由此分析平均速度．

解答 解：
（2）根據(jù)科學(xué)探究的幾個環(huán)節(jié)可知，提出問題之后的步驟應(yīng)該是：猜想與假設(shè)：下半程的速度可能比上半程的速度快．
（4）此實(shí)驗(yàn)的目的是探究速度的變化，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可知，除了斜面、小車、金屬片、刻度尺之外，還需要用秒表測量小車通過某一段的時間．
（5）由表可知，全程的路程s=0.8m，上半程的路程s₁=0.4m，下半程的路程s₂=0.4m，
上半程所用時間t₁=3s，全程用的時間t=5s，則下半程用的時間t₂=5s-3s=2s，v₁=0.13m/s；
則下半程的平均速度：v₂=$\frac{{s}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{0.4m}{2s}$=0.2m/s；
全程的平均速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.8m}{5s}$=0.16m/s．
故填表如下：

被測內(nèi)容	時間（s）	距離（m）	平均速度（m/s）
上半程	3	0.4	0.13
下半程	2	0.4	0.2
全程	5	0.8	0.16

（6）由（5）的計(jì)算可知，v₁＜v₂＞v₃，即上半程的平均速度小于下半程的平均速度大于全程的平均速度．
（7）由表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論：小車下半程的速度比上半程的速度快．
（8）測量過程中小車過了A點(diǎn)才開始計(jì)時，這樣測出小車通過全程的時間偏小，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可知，測得小車在全程的平均速度偏大．
故答案為：（2）猜想與假設(shè)；（4）秒表；（5）見解答表格；（6）＜；
（7）小車下半程的速度比上半程的速度快；（8）大．

點(diǎn)評 本題主要考查“測小車的平均速度”的實(shí)驗(yàn)以及時間測量的大小對平均速度的影響學(xué)生對探究實(shí)驗(yàn)七環(huán)節(jié)的了解與掌握，同時涉及到實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)，有難度．