《运动快慢的描述——速度》教学设计
【教学内容】
人教版《普通高中课程标准实验教科书 物理2》(人教版必修)第一章 运动的描述”中 第三节运动快慢的描述一一速度” 【教材分析】
本节的第一部分内容继续强调某个物理量与它的变化量的关系, 与拓展,为后继内容的学习奠定基础。
学生通过初中物理的学习和生活体验, 已经有了速度的初步概念, 但这种概念比较肤浅, 也不准确。通过极限的思维方法, 从平均速度过渡到瞬时速度, 可以让学生了解平均速度与 瞬时速度的区别与联系。极限的思想不需要主动启发学生去思考, 在讲授中的潜移默化会使 学生明白其中的道理的。
阅读 说一说”栏目的内容,让学生在趣味中体会 单位时间物体运动位移”的含义,能够 更多的认识用比值定义物理量的意义。
教科书最后的 STS从一个侧面说明了速度与社会发展的关系,可以启示学生思考技术 上的提高速度与社会发展的辩证关系。 【教学目标】 知识与技能:
1理解速度概念,领会速度概念的比值定义方法
2、 理解平均速度概念,会利用平均速度的定义式计算物体的平均速度
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、 理解速度的矢量性,知道速度的方向即物体运动的方向 5、 知道速度与速率的区别与联系 过程与方法: 1体会平均速度概念的等效思想方法
2、 在讨论平均速度和瞬时速度联系的过程中,体会极限思想方法 3、 根据速度定义体会变化率的概念 情感态度与价值观: 1. 培养学生的迁移类推能力和抽象思维能力
意在对该部分知识温故
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2. 培养对科学的兴趣,坚定学习思考探索的信念 【教学重点】
速度概念的建立;速度的比值定义法的理解 【教学难点】
速度矢量性的理解;对瞬时速度的理解 【教学基本流程】
复习旧识匕学生回顾,为描述物体运动已学习的物理概念
复习探究如何描述物体的位移
搭隔
a可題;如何比较两物体运动的快慣?
展示问题情墳:自行车、百米运动员和汽车
师生归纳;速度的物理意义、定义、定义式、矢童性、单位
分析总结土平均速度號、物理意义、运用中注意事项
提邮 33可題:如何才能更精确地描述物体在任一时刻运动的快慢 1 分析总結;瞬时速度概念、物理意义、测量仪器(生活中) 【教学过程】 i.复习提问: 为了描述物体的运动,上两节课我们已经学习了那几个物理概念? 考系、坐标系、时间、时刻、位移和路程)
教师提问:当物体做直线运动时,我们是什么方法描述物体位移的?(用坐标系) 在坐标系中,与某一时刻 ti对应的点X1,表示ti时刻物体的位置,与另一时刻
X2,表示t2时刻物体的位置,则 DX =X2-X1,就表示从ti到t2这段时间内的位移
t2对应的点
2. 提出探究问题: 位移是描述物体位置的变化的物理量,我们谈到
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运动的时候,经常还关心 另一个问题,那就是物体位置变化的快慢, 也就是运动的快慢, 今天引入性的物理量来描述 它。
?情景导入
放录像:本届奥运会刘翔参加的 110m栏决赛的实况录像
?
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问题1: 110m栏决赛中,裁判是根据什么判刘翔得冠军的 问题2:比赛现场的现众是如何知道刘翔得了冠军
问题3:有位同学100m成绩为12s,请你判断他和刘翔谁跑的快 ? 学生分析得出:用位移和时间的比值来反映运动的快慢。 点评
通过观看110m栏决赛的激烈比赛,给学生以丰富的感性认识,激发学生的学习兴趣,同时 也提高学生解决实际问题的能力,紧接告知教学目标,会让学生对学习结果高度注意,使学 生一开始就进入良好的学习心理状态之中。
?新课展示
「板书」一、坐标与坐标的变化量 <思考与讨论之一 >
大家先阅读教材的第一、第二、第三自然段,回答
P15思考与讨论”,补充问题:当我们用
一维数轴表示位置和位移时,坐标与坐标的变化量有什么区别和联系? 「板书」Dx =X2-X1 Dt = t2-tl
教师强调:物体的位移就可以通过坐标的变化量来表示, 方向表示位移的方向。 「板书」二、速度 展示问题情景(小黑板)
Dx的大小表示位移的大小,
Dx的
不同物体的运动,快慢往往不同,那么该如何来衡量呢?大家来比较下面四个物体的快慢程 度:
初始位置(m) A、自行车沿平直公里行驶 B、汽车沿平直公路行驶 C、火车沿平直轨道运行 0 0 500 经过时间(s) 20 10 30 末位置(m) 100 100 1250 2500 D、飞机在天空直线飞行 500 10 学生分组讨论------------ 小组代表发言 ------------- 师生讨论 ------------- 总结 「分析」比较 A和B,他们经过的位移是相同的(都是 100 m) A用的时间长(20 s) B用
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的时间短(10 s),在位移相等的情况下,时间短的运动快,即汽车比自行车快
比较B和D,它们所用的时间相同(都是 10 s),B行驶了 100 m,D运动了 2000 m,B行 驶的位移比D短,在时间相等的情况下,位移大的运动快,即飞机比汽车快。 学生总结:在t相同的情况下,比较 x的大小. 在x相同的情况下,比较 t的长短
比较B和C,由于它们的位移和所用的时间都不同,要比较它们的运动快慢,只有计算它 们平均每秒位移的大小量才能比较。
单位时间内位移大的运动快,
由上列表可算出以上四个
这样,我们
「板书」
物体每秒位移大小分别为 5 m,10 m,25 m,200 m,这说明飞机行驶的最快。 知道,可以用位移跟时间的比值来表示运动的快慢,这就是速度。 1定义:位移与发生这个位移所用时间的比值 2、 定义式:v =Dx/Dt
3、 意义:表示物体运动(位置变化)快慢和物体运动方向 4、 单位:国际单位:米 /秒 符号:m/ s (m-s-1)
常用单位:千米/小时 符号:km/h 单位换算:1m/s=3.6km/h
5、 物理量特点:矢量性。速度的大小在数值上等于单位时间内的位移;速度的方向跟运动 方向相同。
<思考与讨论之二 >大家想一想这和我们初中学过的速度有什么不同呢?
「分析」初中学过的速度是路程和时间的比值,那时那样讲是限于当时同学们的接受能力, 现在我们学习的速度概念更严谨, 会讲到。
「板书」三、平均速度与瞬时速度
教师讲解:通常物体在某段时间内的运动快慢总是不同的,所以我们用上述公式求得的速 度,往往体现物体在某段时间运动快慢程度的平均效果, 我们叫平均速度
教师提醒学生注意:①平均速度必须指明所对应的那段时间或那段位移的平均速度。(不 能张冠李戴)②平均速度并不是速度的平均值。
路程与所用时间的比值是另一个物理量,
我们后面的学习
是一种比较粗略的描述。 这个速度
提出探究问题:如何才能更精确地描述物体在任一时刻运动的快慢?
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老师讲解:在时间轴上观察可知,如果把 Dt取得非常小,这个物体从 t到t+Dt这样一个微 小间隔内的平均速度就非常接近于
t时刻的速度,所以当 Dt非常小时我们可以认为,上述
公式所求得的是时刻t的速度,叫瞬时速度。这是对物体一种精确的描述,速率:瞬时速度 的大小叫速率,简称速率。速率是标量。 点评
通过实际问题讨论,自然由平均速度(粗略描述运动的快慢)过渡到瞬时速度,如果知道物体 在各个时刻的速度对运动的描述就最精确了物体在某一时刻(或经过某一位置)时运动的快 慢程度,就是瞬时速度。
前面我们是利用极限的思想来测出小车过某一位置的瞬时速度, 时速度。现实生活的瞬时速度的测量仪器有①汽车速度计 用超声波或电磁波的多普勒效应来测出汽车的速度的。 己查找一些相关资料。③速度传感器。
<思考与讨论之三 >在什么情况下平均速度等于瞬时速度呢?
只有在匀速直线运动中,某一时刻的瞬时速度、某一段时间内的平均速度、全程的平均速 度三者是相等的。其它运动中无必然的联系。
<思考与讨论之四 >那么,初中学过的路程与时间的比值又表示什么呢? 老师讲解:它表示的是平均速率。 平均速率是否是平均速度的大小呢?注意, 的概念,严格说来,顺势速度的大小叫瞬时速率, 的比值。
<思考与讨论之五 >阅读书本材料:P16常见的物体的速度”回答问题 <思考与讨论之六 > 阅读书本材料:P17说一说” 反馈练习
教材P18问题与练习”题1、题2 判断下列各为何速度?
A、 百米赛跑冲线速度(瞬时速度)
B、 公共汽车以5m/s的速度通过站牌(平均速度) C、 子弹射出枪口时的速度为 700m/s (瞬时速度) D、 火车提速(平均速度) 课堂总结
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这是两个不同
高中阶段我们还无法计算瞬 (车速里程表)②雷达测速计 (利 今后我们会学到)感兴趣的话可以自
而平均速率则是 物体运动路程和所用时间