探究速度的变化
提出问题:某校八年级科技小组制作了一种降落伞,这种降落伞在降落过程中速度是否发生变化?
猜想与假设:①降落过程中速度可能不发生变化(作匀速运动)
②降落过程中速度可能越来越快(作变速运动)
制定计划与设计实验:同学们准备从高楼阳台上向下释放降落伞,通过测定降落伞的下落时间来探究降落伞的速度是否发生变化.通过讨论,提出了两种实验方案.(如图是实验示意图)
①方案A:采用两次放伞的方法,具体步骤为:先让降落伞从30楼(从地面上升30层)阳台下落到15楼阳台,测量从30楼阳台下落到15楼阳台所用的时间;然后让降落伞从15楼阳台下落到地面,测量从15楼阳台下落到地面所用的时间;最后计算并比较降落伞通过这两段路程的速度.
②方案B:采用一次放伞的方法,具体步骤为:让降落伞从30楼阳台下落到地面,分别测量其通过15楼阳台、到达地面的时间,最后计算并比较降落伞通过这两段路程的速度.
进行实验与收集证据:分别采用A、B两种方案进行测量:
设降落伞从30楼下落到15楼所用的时间为t
1,降落伞从15楼下落到地面的时间为t
2.测得30楼阳台到地面的高度为90m,15楼阳台到地面的高度为45m,测出降落伞下落的时间已经记录在下表中.
下落时间 |
t1(s) |
t2(s) |
采用A方案实验 |
3 |
3 |
采用B方案实验 |
3 |
2 |
分析与论证:请根据测量结果回答下列问题.
(1)采用A方案实验
①降落伞从30楼下落到15楼的平均速度是多少?V
1=
m/s
②降落伞从15楼下落到地面的平均速度是多少?V
2=
m/s
③比较降落伞通过这两段路程的速度,你能得出什么结论?为什么会有这种结论?
(2)采用B方案实验
①降落伞从30楼下落到15楼的平均速度是多少?V
1=
m/s
②降落伞从15楼下落到地面的平均速度是多少?V
2=
m/s
③比较降落伞通过这两段路程的速度,你能得出什么结论?为什么会有这种结论?
评估:比较A、B两种实验方案,简单回答问题:
(3)如果降落伞下落速度不变,采用这两种方案得到的结论相同吗?为什么?
(4)如果降落伞下落越来越快,采用这两种方案得到的结论相同吗?为什么?
(5)探究降落伞下落速度是否变化,在前面的A、B两种实验方案中,你认为应该采用哪种方案更好些?为什么?