SP1:获取、评估和交流关于距离、位移、速度、速度和加速度作为时间函数之间关系的信息。
SP1。a:计划并进行一维运动的调查,以计算平均和瞬时速度和速度。分析涉及方向变化的一维问题,用代数符号表示向量方向。将一维运动学方程应用于没有加速度,正的或负的恒定加速度的情况。
距离-时间和速度-时间图-度量
创建一个跑步者的位置与时间的图表,并根据你所做的图表观察跑步者跑40米。注意这条线的斜率和跑步者的速度之间的联系。添加第二个runner(第二个图形),并将现实世界的含义连接到两个图形的交集。也可以做一个跑步者的速度与时间的关系图,以及距离与时间的关系图。5分钟预告
SP1。b:使用创建或获得的运动图形分析和解释数据,以说明位置、速度和加速度之间的关系,作为时间的函数。
距离图
创建一个跑步者位置与时间的图表,并观察跑步者完成40码冲刺。注意这条线的斜率和跑步者的速度之间的联系。如果直线的斜率为0,跑步者会怎么做?如果斜率是负的呢?添加第二个runner(第二个图形),并将现实世界的含义连接到两个图形的交集。5分钟预告
距离-时间图-度量
创建一个跑步者的位置与时间的图表,并根据你所做的图表观察跑步者完成40米冲刺。注意这条线的斜率和跑步者的速度之间的联系。如果直线的斜率为0,跑步者会怎么做?如果斜率是负的呢?添加第二个runner(第二个图形),并将现实世界的含义连接到两个图形的交集。5分钟预告
距离-时间和速度-时间图-度量
创建一个跑步者的位置与时间的图表,并根据你所做的图表观察跑步者跑40米。注意这条线的斜率和跑步者的速度之间的联系。添加第二个runner(第二个图形),并将现实世界的含义连接到两个图形的交集。也可以做一个跑步者的速度与时间的关系图,以及距离与时间的关系图。5分钟预告
喂猴子(抛射动作)
向树上的猴子发射香蕉炮。香蕉从大炮射出的那一刻,猴子从树上掉了下来。确定大炮的瞄准位置,让猴子抓住香蕉。大炮的位置,发射角度和香蕉的初始速度可以改变。学生可以观察到猴子和香蕉的速度矢量和路径。5分钟预告
自由落体实验
研究一个物体落到地面时的运动。各种各样的物体可以被比较,它们的运动可以在真空、正常空气和密度较大的空气中观察到。位置、速度和加速度随着时间的推移而测量,并且可以显示物体上的力。使用手动设置,可以调整物体的质量、半径、高度和初始速度,以及空气密度和风。5分钟预告
SP1。d:分析和解释二维恒加速度运动数据。将位置、速度或加速度向量分解为分量(x和y,水平和垂直)。通过添加分量来图形化和数学化地添加向量。解释问题,表明在二维空间中运动的物体沿每个坐标轴都有独立的运动。设计一个实验,通过收集和分析运动方程的数据来研究一个物体的弹丸运动。预测并描述初始条件的变化如何影响最终的运动。计算水平发射炮弹在空中的射程和时间。预测并描述初始条件的变化如何影响最终的运动。计算水平发射炮弹在空中的射程和时间。
喂猴子(抛射动作)
向树上的猴子发射香蕉炮。香蕉从大炮射出的那一刻,猴子从树上掉了下来。确定大炮的瞄准位置,让猴子抓住香蕉。大炮的位置,发射角度和香蕉的初始速度可以改变。学生可以观察到猴子和香蕉的速度矢量和路径。5分钟预告
SP2::获取、评估和交流有关力如何影响物体运动的信息。
SP2。a:基于牛顿定律的证据构建一个解释,说明力是如何影响物体加速度的。用牛顿第一定律(惯性原理)解释和预测一个物体在没有力的情况下的运动。使用牛顿第二定律计算一个物体的加速度,包括多个力共同作用的情况。确定两个相互作用的物体之间相等和相反的力对,并使用牛顿第三定律将它们的大小和方向联系起来。
阿特伍德机
用滑轮上的无质量绳子连接两个物体,测量它们的高度和速度。观察整个模拟过程中作用在每个质量上的力。计算物体的加速度,并将这些计算与牛顿运动定律联系起来。每个物体的质量都可以控制,滑轮的质量和半径也可以控制。5分钟预告
褶皱区
设计一辆汽车,在碰撞中保护测试假人。调整弯曲区域的长度和刚度以及安全单元的刚度,以确定汽车在碰撞过程中会如何变形。增加安全带和/或安全气囊,以防止假人撞到方向盘。三种不同的车身类型(轿车、SUV和超小型)可供选择,并且可以使用不同的碰撞速度。5分钟预告
风扇车物理学
通过在线性轨道上试验一辆推车(上面最多放三个风扇)来了解牛顿定律。手推车有质量,每个扇子也有质量。风扇在打开时产生恒定的力,并且可以随着测量推车的位置、速度和加速度而改变风扇的方向。5分钟预告
喂猴子(抛射动作)
向树上的猴子发射香蕉炮。香蕉从大炮射出的那一刻,猴子从树上掉了下来。确定大炮的瞄准位置,让猴子抓住香蕉。大炮的位置,发射角度和香蕉的初始速度可以改变。学生可以观察到猴子和香蕉的速度矢量和路径。5分钟预告
自由落体实验
研究一个物体落到地面时的运动。各种各样的物体可以被比较,它们的运动可以在真空、正常空气和密度较大的空气中观察到。位置、速度和加速度随着时间的推移而测量,并且可以显示物体上的力。使用手动设置,可以调整物体的质量、半径、高度和初始速度,以及空气密度和风。5分钟预告
SP2。b:开发并使用自由体图的模型来表示作用在物体上的力(平衡和非平衡)。
阿特伍德机
用滑轮上的无质量绳子连接两个物体,测量它们的高度和速度。观察整个模拟过程中作用在每个质量上的力。计算物体的加速度,并将这些计算与牛顿运动定律联系起来。每个物体的质量都可以控制,滑轮的质量和半径也可以控制。5分钟预告
SP2.c::使用数学表示来计算典型力的大小和矢量分量,包括重力、法向力、摩擦力、拉力和弹簧力。
阿特伍德机
用滑轮上的无质量绳子连接两个物体,测量它们的高度和速度。观察整个模拟过程中作用在每个质量上的力。计算物体的加速度,并将这些计算与牛顿运动定律联系起来。每个物体的质量都可以控制,滑轮的质量和半径也可以控制。5分钟预告
SP2。d:计划并进行调查,以收集证据,以确定导致物体沿圆形路径移动的力或力组件。计算向心加速度的大小。
SP2。e:开发并使用一个模型来描述牛顿万有引力定律所表达的质量、距离和力之间的数学关系。
SP3:获取、评估和交流关于机械能和线性动量守恒定律在预测物理系统行为中的重要性的信息。
SP3。b:运用数学和计算思维来分析、评估和应用能量守恒原理和功动能定理。计算物体的动能。计算力对物体所作的功。
系统中的能量转换
一个下落的圆柱体与一个旋转的螺旋桨相连,螺旋桨搅动并加热烧杯中的水。圆柱体的质量和高度,以及水的数量和初始温度都可以调节。当能量从一种形式转换为另一种形式时,测量水的温度。5分钟预告
斜面-滑动对象
研究在有或没有摩擦的情况下,一块从斜面上滑下的能量和运动。斜坡角度可以变化,可以使用多种材料的块和斜坡。势能和动能报告,当块滑下斜坡。两个实验可以同时进行,当因素变化时比较结果。5分钟预告
SP3。d:用动量守恒原理构造一个有证据支持的论证,解释一个力的短暂作用如何产生一个冲量;描述和执行涉及一维动量的计算;把牛顿第三定律和冲量的概念联系起来;实验比较和对比非弹性碰撞和弹性碰撞。
SP4:获取、评估和交流有关波的性质和应用的信息。
SP4。答:开发和使用数学模型来解释机械波和电磁波作为传递能量的传播扰动。
SP4。b:开发和使用模型来描述和计算与波(单缝和双缝)的干涉和衍射有关的特性。
SP4.c::构造一个分析声波产生和特征的论证。
SP4。d:计划和实施研究,以表征电磁波的特性和行为。
SP4。e:计划和开展调查,以描述光在透明介质中的颜色、偏振、光谱组成和波速等方面的共同特征。对光波的反射和折射进行实验和数学分析,并使用光学射线图描述结果。执行与平面反射和使用薄透镜聚焦相关的计算。
SP4。f:计划和执行调查,以识别使用透镜的光的行为。
SP4。g:计划并进行研究,以描述与几何形状和波长有关的机械波和电磁波的衍射图样的变化。
SP5:获取、评估和交流关于电磁力相互作用的信息。
SP5。答:开发和使用数学模型并生成图表来比较和对比两个带电物体之间的电力和引力。
SP5。e:计划并进行调查,以澄清电流和磁场之间的关系。
SP6:获取、评估和交流有关物质核变化和相关技术应用的信息。
SP6。答:开发和使用模型来解释、比较和对比核过程,包括放射性衰变、裂变和聚变。
半衰期
研究放射性物质的衰变。半衰期和放射性原子的数量可以调整,并且可以观察到理论或随机衰变。可以使用动态图、条形图和表格直观地解释数据。确定两个样品同位素的半衰期以及随机生成半衰期的样品。5分钟预告
SP6。b:构造一个论点来比较和对比放射性衰变的机制和特征。
开发和使用数学模型和表示法,根据半衰期计算一定时间后物质的含量,并将其与质量和能量守恒定律联系起来。
相关性最近修订:2020年9月16日
关于STEM案例
学生们将扮演一名试图解决现实问题的科学家。他们使用科学实践来收集和分析数据,并在解决问题时形成和检验假设。
每个STEM案例都使用实时报告来展示学生的实时成绩。
热图介绍
根据案例的不同,学生完成案例需要30-90分钟。
学生进度自动保存,以便STEM案例可以在多个课程中完成。
每个STEM案例都有多个适合年级的版本或级别。
每个STEM案例级别都有一本相关的手册。这些互动指南侧重于案例背后的科学概念。