师：同学们好，这节课由我带领大家一起学习第二章第四节科学探究速度的变化。首先，我们先来回顾一下之前所学的内容。我们知道直线运动可以分为匀速直线运动和变速直线运动，而生活中几乎都是变速运动。那同学们回忆一下，如何描述变速运动的运动快慢情况呢？
生：利用平均速度来描述。
师：那平均速度该如何计算呢？
生：将物体通过的路程与通过这段路程所用的时间带入速度公式，计算出来的就是通过这段路程的平均速度。
师：非常好。今天这节课，我们将利用之前所学的知识来解决速度的变化问题。同学们请看这幅照片，你认出来他是谁了吗？
生：是我国著名的短跑运动员苏炳添。
师：没错。同学们，你们是否还记得2021年的奥运会，在百米飞人大战中，苏炳添取得了非常优异的成绩，突破了自我。现在，让我们一起来重温那激动人心的时刻，以及近几年苏炳添的成绩回顾。 （播放视频）
师：好同学们，看完两段视频，你有什么感想呢？我们来听听这位同学有什么想说的。
生：通过苏神的例子不难看出科技的强大，其在体育行业也有着重要的应用。老师，我想请问一下，苏炳添究竟是如何通过科学技术来观察速度变化，进而提升其运动成绩的？
师：这位同学提出的问题，是不是也是大家想问的呢？今天，我们先以中学生百米跑为例来研究速度的变化，最后再来揭秘苏炳添背后的科技力量。现在，我们已经明确了本实验的目的是探究中学生百米跑过程速度的变化。那根据我们的生活经验，你对速度的变化有哪些猜想呢？我们来听听这几位同学的看法。
生1：我觉得会先加速，然后再平均以匀速跑，最后再冲刺加速。
生2：我认为应该会先加速，中段减速，最后再加速。
生3：我觉得全程都应该在加速。
师：听了这几位同学的猜想与假设，接下来我们要怎么做呢？没错，我们明确了实验目的是中学生百米跑过程速度的变化，接下来就要思考如何测量速度的变化。我们需要明确速度该如何测量，同学们想一下，本实验用到的实验原理是什么呢？
生：是速度公式。
师：根据这个原理，我们明确了需要测量的量有路程和对应的时间，从而间接得到速度。那需要用到的器材有什么呢？
生：测量路程的卷尺和测量时间的秒表。
师：接下来具体的操作过程是怎样的呢？可不可以只测量全程的路程和对应的时间，从而去比较呢？
生：不可以，因为我们要得到的是速度的变化，仅一个速度无法比较。
师：那怎么办呢？可不可以这样，我们将全程分成两段，测量两段对应的路程和时间，从而得到两个速度，你觉得合适吗？
生：这种方案也不合适，因为对于100米来说，仅划分两段，比较两个速度不具有代表性。
师：那究竟划分几段？本实验究竟该如何完成？同学们思考一下。 （同学们思考、讨论）
师：好，那接下来我们来听听这几位同学的讨论和探究过程。
生1：可以起跑前20米，中间60米，冲刺20米，然后分别测出对应的时间和路程，再算出平均值，这样就能体现速度变化。
师：陈景奇提出的方案就是划分了三段，分别代表着起跑、中间过程以及最终的冲刺过程，通过三段来反映速度变化情况。那还有别的方案吗？
生2：可以每隔相同的路程测量对应的每段时间。
师：现在有两种方案，同学们讨论一下哪种方案更合适、更优化呢？给大家一点时间讨论。 （同学们讨论）
师：好，讨论有结果了吗？哪位同学来代表说一下？
生3：我觉得第一种方法，起跑肯定是加速的，冲刺肯定也是加速的，中间差不多是匀速，这样没有什么参考价值。但是如果根据每段的路程来测量速度的话，这样能更准确地比较出速度的变化，进而提升跑步成绩。
生4：也不一定，因为划分得越多，误差就比较大，人测量时的反应是有误差的。
师：那你是说如果划分段落太多，对于测量什么物理量会误差比较大呢？
生4：时间。因为我们的反应需要时间，用秒表测量的时候可能会存在较大的误差。所以我觉得每隔20米划分一下比较合适，对于100米来说，每隔20米作为一段进行测量对应的时间。
师：其他同学也是这样认为的吗？既然我们已经有个初步的预案了，那具体到今天去操场上实际测量时该怎么操作呢？我们能不能先做一个预想的方案，大家可以再次讨论一下。在具体实施时如何操作呢？哪位同学来说一下讨论结果？
生5：我想把100米分成5份，然后在每个地方做上标记。在每个标记前安排一位同学用秒表记录从出发点到标记位置的时间，最后汇总数据，测出对应段的平均速度，这样就能体现速度的变化。
师：讲得很好，而且非常详细。现在有一个问题，如果我们要得到中间某一段的平均速度，就需要得到对应的路程和时间。比如说，我想要知道BC段的时间，具体该怎么测量呢？
生6：我要先测出出发点A到点C的时间，然后减去从出发点A到点B的时间，这样就能测出BC段的时间。
师：也就是说每次测量都要从起点开始，不能从中间作为某一个起点去测量时间，对吧？然后通过相减的方式得到中间段落的时间，从而得到平均速度。
师：好，同学们看，通过这些同学共同的努力和探究，我们得到了本实验的方案。老师再给大家梳理一下，在本实验中，同学们将100米划成了等分的5段，每20米测出对应的时间。要想得到BC段的时间，由于测时员站在C点测量出来的是从起跑A点到C点的总时间，为了得到BC段的时间，就需要减去AB段的时间，以此类推，其他每20米的时间也都可以得到。现在我们是不是可以直接开始实验了呢？
生：不可以。
师：没错，还是不可以。在我们明确了目的和需要测量的数据之后，还需要设计实验的数据记录表格。这个表格该如何设计呢？同学们能不能先自己尝试一下？ （同学们尝试设计表格）
师：好，我想同学们已经有了自己的想法。我们来看一看这位同学设计的表格，你觉得有没有什么不足需要改进的地方？
生：这位同学设计的表格不符合我们实验的目的。我们需要的是每20米对应的时间和平均速度，而这里记录的都是相对于起始位置而言的。同时，这边所记录的物理量也没有对应的单位。
师：那我们来改进一下。请同学们看，在这个表格中所对应的就是我们需要的AB、BC、CD、DE、EF 5段以及对应的物理量，包括单位。老师要提醒一下，我们实验数据记录表格的设计一定要在实验之前完成。当明确了实验的目的和需要测量的数据及结果之后，要先设计好实验表格，当然表格的设计也要简约美观。好，现在一切准备就绪，我们来看看同学们具体的操作过程。 （同学们进行实际测量）
师：根据合理的规划，按照设计步骤，从起点开始，用卷尺测量长度，每20米放置一个标记物，以便计时员参考。计时员站在对应位置规范使用秒表记录起点至标记点时间，并记录。
师：好，同学们看，通过这几位同学的努力，实际测量得到了该同学每20米对应的时间。接下来该怎么办呢？
生：通过前面讲到的实验原理，速度等于路程除以对应的时间。
师：非常好。我们以AB段为例，将对应的路程20米和时间3.46秒代入公式，计算出大约为5.78米每秒，这就是AB段的平均速度。用同样的方法，我们可以得到后面每20米所对应的速度。同学们，通过这里的数据，你能自己分析一下，该同学百米跑过程中速度是如何变化的呢？
生：该同学百米跑过程中速度先增加后减小，再增加，最终一段是减速的。
师：同学们，实验一定会有误差，本实验的误差来源有哪些呢？
生：比如说环境的局限性，实验器材不够精确，测量时间时加上人为的反应时间，都会造成误差。