高一物理《1-3运动快慢的描述—速度》教案（必修一）

高一物理《1-3运动快慢的描述—速度》教案（必修一）

课题 名称 课时数 1 课时 课型 问题解决课 课程 标准 1、 理解速度的概念，领会其矢量性，体会其在初中基础上的深化，知道速度的方 向即物体运动的方向。 2、 能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度的概念，并能进行相应的 计算。 3、 知道瞬时速度是表示某一时刻的速度，了解平均速度与瞬时速度的区别与联系。 4、 知道速度与速率的区别与联系，能在生活中正确使用。 5、 体会平均速度概念中的等效思想。在讨论平均速度和瞬时速度联系的过程中， 初步体会取极限的思想。 学习 目标 1、 理解物体运动的速度。知道速度的意义、符号、单位、矢量性。 2、 理解平均速度的意义，学会用公式计算物体运动的平均速度，认识仪表中的速 度。 3、 理解瞬时速度的意义。 4、 知道速度、速率；平均速度、平均速率的区别。 重点 难点 重点：体会并区别速度、瞬时速度、平均速度、平均速率的概念及意义； 难点：对瞬时速度的概念 的形成与理解。 学习过程 学习内容（任务）及问题 学习活动及行为 一、坐标与坐标的变化量 【思考 1】为了描述物体的运动，我们已经进行了两节课的学习， 学习了描述运动的几个概念，大家还记得是哪几个概念? 【思考 2】当物体做直线运动时，我们是用什么方法描述物体位 移的? 【思考 3】我们已经知道位移是描述物体位置变化的物理量，能 不能说，物体的位移越大，物体运动得就越快? 【思考 4】那么，如何来描述物体运动的快慢? 【讨论交流】【问题 1】以百米赛跑为例，你参加赛跑的跑道是笔 直的，你能说明“坐标”与“坐标的变化量”有何不同，又有何 联系? 【问题 2】课件投影图 1—3—l，让学生观察，用数轴表示坐标 与坐标的变化量，能否用数轴表 示时间的变化量? 【问题 3】图 1—3—l 中汽车(质点)在向哪个方向运动? 教师首先指导学生仔细 阅读“坐标与坐标的变 化量”一部分。 [来源:Z,xx,k.Com] 用课件投影左图并提出 问题 学生阅读材料 根据分析 回答问题。 【问题 4】如果汽车沿轴向另外一个方向运动，位移Δx 是正值 还是负值? 拓展：这种数学表述与实际的物理情景一致，如：汽车沿笔直的 公路向东行驶，可以根据向东为 x 轴的正方向，讨论汽车的位置 和位移。 二、速度 【展示问题】(播放比赛片段)：北京时间 8 月 28 日凌晨 2 点 40 分，雅典奥林匹克体育场，这是一个值得所有中国人铭记的日子， 21 岁的上海小伙刘翔像闪电一样，挟着狂风与雷鸣般的怒吼冲过 终点，以明显的不可撼动的优势获得奥运会男子 110 米栏冠军， 12 秒 91 的成绩平了由英国名将科林·约翰逊 1993 年 8 月 20 日 在德国斯图加特创造的世界纪录，改写了奥运会纪录。 【问题 1】那么请问我们怎样比较哪位运动员跑得快呢?有几种方 法呢?试举例说明。 【问题 2】请同学们再多想一些比较快慢的例子，哪些是用相同 位移比时间，哪些是用相同时间比位移的? 【小结】：运动的快慢跟运动的时间及通过的位移都有关系．物 理学中用速度来描述物体运动的快慢程度。 【讨论交流】以下有四个物体，请同学们来比较一下它们运 动的快慢程度． 初始位 置(m) 经过时 间(s) 末了位 置(m) A．自行车沿平 直道路行驶 0 20 100 B．公共汽车沿 平直道路行驶 0 10 100 C 火车沿平直 轨道行驶[来源:Z,xx,k.Com] 500 30 1 250 D．飞机在天空 直线飞行 500 10 2 500 【问题 3】如何比较 A 和 B、B 和 D、B 和 C 的运动快慢? 【小结】速度公式 v=Δx/Δt 单位：国际单位 m/s 或 m·s-1 常用单位 km/h 或 km·h-1 , ㎝/s 或㎝·s-1 【拓展】 1、 当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程。 2、 初中我们学的速度是路程跟时间的比值．在单向直线运动中， 它与位移跟时 间的比值是相等的。 3、 速度是矢量。 学生在教师的指导下， 自主探究，积极思考， 分组讨论后回答问题。 提高学生学习兴趣，激发学 生的爱国热情，让学生思考 比赛中的数据。 教师总结 引导学生在分析表格中数 据，通过比较等时不等位 移，等位移不等时等数据的 分析技巧来得出要学习的 物理量。 让学生思考比较与初中学 习的“速度”概念的不同之 处。 要求学生讨论并总结。 4、 速度的大小在数值上等于单位时间物体位移的大小；速度的 方向就是物体运动的方向。 三、平均速度和瞬时速度 大自然中，物体的运动有快有慢。天空，日出日落；草原，骏马 奔驰；树丛，蜗牛爬行．仔细观察物体的运动，我们发现，在许 多情况下，物体运动的快慢会发生改变：飞机的起飞，汽车的行 驶，运动员的奔跑等．Δx/Δt 表示的是物体在时间间隔Δt 内的 平均快慢程度，称为平均速度。 【总结】1、平均速度是指运动物体在某段时间内的位移与发生 这段位移所用时间的比值． 2、平均速度是矢量，它的方向由位移的方向决定，它的大小表 示这段时间内运动的快慢． 3、平均速度是在描述变速直线运动的情况下，能粗略描述物体 运动快慢的物理量． 【讨论与交流】 美国田径运动员刘易斯，在 1991 年的世界田径锦标赛上创下了 9．86s 的百米跑世界纪录，下表中给出了当时的实测记录．请算 出 每 个 20m 内 的 平 均 速度，并 填 人 表 中． 【问题】 在 每 个 20m 内 的 平 均 速 度 不 同，那么 我 们 在 求 平 均 速度的时候应该注意什么，大家讨论一下？ 【课堂探究】某同学不小心掉了半块饼干在地上，5min 后发现饼 干上聚集了许多蚂蚁，那么 5 min 之前这些蚂蚁离饼干的最远距 离为多少?确定这个最远距离的关键是测出蚂蚁的爬行速度．某 班学生以小组为单位进行估测蚂蚁爬行速度的实验探究活动，下 表是各小组的实验方案及结果． 组 别 实验方案 平均速度 v ／ 位移 s／ m 0 20 40 60 80 100 时间 t／ s 0 2．96 4．71 6．46 8．31 9．86 通 过 每 20 m 的 时间△t ／s 每 20 m 内 的 平 均 速 度 v ／ (m·s-1) 教师引导学生总结。 指导学生提出解决问题的 方法，拓展学生思维。 指导学生总结结论，结论的 表达应该步步深入，体现学 生思维特点。 指导学生阅读教材。 [来源:学*科*网] 让学生讨论，体验平均速度 的缺陷，以便引入平均速率 的概念。 (cm·s-1 ) 1 用面包吸引蚂蚁，使它在两直尺 间运动 1.2 2 让沾有墨水的蚂蚁在纸槽内运动 0.3 3 让直玻璃管内的蚂蚁向另一墙运 动 1.04 4 让蚂蚊在盛有粉笔灰的纸槽内运 动 0.45 5 让蚂蚊在塑料吸管内爬行，同时 点燃蚂蚊身后的塑科吸管 2.40 (1)表中各小组最后测得的蚂蚁的爬行速度各不相同，产生此现象 的可能原因是什么? (2)5min 前蚂蚁与饼干的最远距离约为多少? 【讨论与交流】在上面我们讨论的美国田径运动员刘易斯的百米 赛跑记录中 ，我们要想知道他在前 10m 内的平均速度已经可以 求出来了，我们还可以求出他在前 9 m 内的平均速度．前 8 m 内 的平均速度……前 2m 内的平均速度，最初 1m 内的平均速度， 等等．在这些求出的速度中，哪一个能更准确地描述刘易斯在起 跑时的速度? 【结论 1】、取得的位移越接近最初起跑，越能准确描述 他的运 动快慢． 【结论 2】、美国田径运动员刘易斯，平均连度只能粗略地描述运 动的快慢．而当我们把时间间隔取位移间隔取得越短时，越能更 准确地描述在这一小段时间内的运动快慢，这就是瞬时速度。 【结论 3】、在质点从 t 到 t+△t 时间内的平均速度△x/t△中，△t 取值非常非常小时,这个值就可以认为是质点在时刻，的瞬时速 度． 【结论 4】、瞬时速度，运动物体在某一时刻(或某一位置)的速 度．准确地讲，瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平 均速度．是矢量，大小反映了物体此时刻的运动快慢，它的方向 就是物体此时刻的运动方向，即物体运动轨迹在该点的切线方 向．瞬时速度的大小叫做瞬时速率。 四、速度和速率 学生阅读教材第 16 相应部分的知识点，让学生总结． ——速度既有大小，又有方向，是矢量，速度的大小叫速率，教 师引导学生看教材第 18 页图 1．3—2．观察汽车的速度计，讨论 后说出你从表盘上获取的有用信息。 信息 1、汽车的速率．指针指在相应数字的瞬间，就表示汽车在那 一瞬时的速率是那个值． 学生讨论，思考并回答。 学生分组讨论用何种方法 更加好地比较分析物体的 运动快慢。 学生比较体会现在提出的 速度的概念的严谨性。 [来源:学科网] 学生根据情况讨论交流。 学生根据要求讨论出结论 后由教师指导评价。 学生讨论总结。 信息 2、还可以从表盘上直接读出公里里程． 信息 3、日常生活中的“速度”有时指速度，也有时指速率，要看 实际的物理情景。 【讨论交流】甲、乙两位同学用不同的时间围绕操场跑了一圈， 都回到了出发点，他们的平均速度相同吗?怎样比较他们运动的快 慢? 平均速率等于物体运动通过的路程跟所用时间的比值．他们两人 通过的路程相同且都不为零，但所用时间不同．显然用时短的运 动得快，也就是平均速率大。 学生阅读教材，并总结速度 与速率的不同之处。 [来源:学科网 ZXXK] 学生分析讨论。 课 后 反 思