整體設計
高中學習的速度概念較之初中所學的速度有了很大的提公升,對學生來說是比較困難的,所以教學設計先通過說明如何用座標和座標的變化量來表示質點的位置和位移,為速度概念的敘述作好準備.速度的向量性問題,是本節的重點,特別是對瞬時速度的理解,體現了一種極限的思想,對此要求引導學生逐步理解,不要急於求成.速度的定義是高中物理中第一次向學生介紹比值定義物理量的方法,要求教師正確地加以引導,力求學生能理解.
教學過程中,要多舉例項,通過具體的例子從大小和方向兩方面來強化對速度概念的認識,在實際情景中達到建立速度概念的目的.教學設計最後說明速度的應用,特別以「sts」形式從乙個側面說明速度與社會發展的關係.
教學重點
速度概念的建立;速度的比值定義法的理解.
教學難點
速度向量性的理解;瞬時速度的推導.
時間安排
2課時三維目標
知識與技能
1.理解速度的概念.知道速度是表示物體運動快慢的物理量,知道它的含義、公式、符號和單位,知道它是向量.
2.理解平均速度,知道瞬時速度的概念.
3.知道速度和速率以及它們的區別.
過程與方法
1.記住勻速直線運動中速度的計算公式,能用公式解決有關問題.
2.理解平均速度的物理含義,會求某段時間內的平均速度.
情感態度與價值觀
1.通過介紹或學習各種工具的速度,去感知科學的價值和應用.
2.培養對科學的興趣,堅定學習思考探索的信念.
教學過程
匯入新課
問題匯入
為了推動我國田徑事業的發展,四川省曾舉辦過一次100 m飛人挑戰賽.有8名世界短跑名將參加角逐,其中包括我國的李雪梅和美國的瓊斯,最終瓊斯奪得冠軍.我們知道百公尺賽跑分為起跑、途中跑和衝刺三個階段,李雪梅的途中跑階段比瓊斯的起跑階段跑得快,但我們都說瓊斯比李雪梅跑得快,這是為什麼?
通過本節課學習,我們就可以給出合理的評判標準.
情景匯入
課件展示各種物體的運動,激發學生的學習興趣.
影片展示:大自然中,物體的運動有快有慢.天空中,日出日落;草原上,獵豹急馳;葡萄架上,蝸牛爬行.
飛奔的獵豹、夜空的流星在運動;房屋、橋梁、樹木,隨著地球的自轉、公轉也在運動.天上的恆星,看起來好像不動,其實它們也在飛快地運動,速度至少在幾十千公尺每秒以上,只是由於距離太遠,在幾十年、幾百年的時間內肉眼看不出它們位置的變化.
當高台跳雪運動員出現在賽道的頂端時,全場觀眾的目光都集中在他身上.運動員由高處急速滑下,在即將到達賽道底部時,他的速度已達到100 km/h.這時,他雙膝彎曲,使勁一蹬,順勢滑向空中.
然後,為了減小空氣阻力的影響,他上身前傾,雙臂後擺,整個身體就像一架飛機,向前滑翔.刺骨的寒風抽打著他的臉龐,兩邊的雪松飛快地向後掠過.最終,滑雪板穩穩地落在地面.
在以上的各種運動現象中,都有關於運動的描述,運動的快慢如何,要用乙個新的物理量來描述,那就是速度.
推進新課
一、座標與座標的變化量
複習舊知:在上一節的學習中,我們學習了位移這一較為重要的向量.大家回憶一下,位移的定義是什麼?
學生積極思索並回答出位移的定義:從初位置指向末位置的有向線段.(複習此知識點,旨在為速度的引入奠定知識基礎,讓學生知道位移大小的關鍵在於初末位置.
由位置到位置座標再到座標的變化量,使學生的認知呈階梯狀上公升)
教師引導:既然位移是描述物體位置變化的物理量,所以物體的位移可以通過位置座標的變化量來表示.
問題展示:在訓練場上,一輛實習車沿規定好的場地行駛,教練員想在車旁記錄汽車在各個時刻的位置情況,他該如何做?假設在每一秒汽車都在做單向直線運動.
問題啟發:對於物體位置的描述,我們往往需要建立座標系.該教練員如何建立座標系,才能方便地確定該車的位置?
點評:通過設問,發揮教師的引導作用,「變教為誘」「變教為導」,實現學生的「變學為思」「變學為悟」,達到「以誘達思」的目標.
教師指導學生分組合作討論並總結.
小結:直線運動是最簡單的運動,其表示方式也最簡單.如以出發點為起點,車行駛20 m,我們就很容易地確定車的位置.所以,應該建立直線座標系來描述汽車的位置.
課堂訓練
教練員以汽車的出發點為座標原點,以汽車開始行駛的方向為正方向,建立直線座標系,其對應時刻的位置如下表所示:
根據教練員記錄的資料你能找出:
(1)幾秒內位移最大?
(2)第幾秒內的位移最大?
解析:汽車在0時刻的座標x0=0
汽車在1 s時刻的座標x1=10
汽車在第1 s內的位置變化為δx=x1-x0=(10-0) m=10 m
所以,汽車在第1 s內的位移為10 m.
同理可求,汽車在1 s內、2 s內、3 s內、4 s內的位移分別為10 m、-8 m、-2 m、-14 m.汽車在第1 s內、第2 s內、第3 s內、第4 s內的位移分別為10 m,-18 m,6 m,-12 m.
所以,第2 s內的位移最大,4 s內的位移最大.
答案:(1)4 s內 (2)第2 s內
二、速度
以下有四個運動物體,請同學們來比較一下它們運動的快慢程度.
如何比較a、b、c、d四個物體的運動快慢呢?
比較1:對a和b,它們經過的位移相同(都是100 m),a用的時間長(20 s),b用的時間短(10 s).在位移相等的情況下,時間短的運動得快,即汽車比自行車快.
比較2:對b和d,它們所用的時間相等(10 s),b行駛了100 m,d飛行了200 m,b行駛的距離比d短,在時間相等的情況下,位移大的運動得快,即飛機比汽車快.
提出問題
以上兩種比較都是可行的.位移相等比較時間,時間相等比較位移.如何比較b和c的快慢程度呢?它們的位移不相等,時間也不相等.
教師指導學生分小組討論,5分鐘後提出比較意見.
方法1:b和c的位移和時間都不相等,但可以計算它們每發生1 m的位移所用的時間,即用各自的時間t去除以位移δx,數值大的運動得慢.
方法2:b和c的位移和時間都不相等,但可以計算它們平均每秒鐘位移的大小量,單位時間內位移大的運動得快.
師生討論:兩種方法都可以用來比較物體運動的快慢,但方法2更能夠符合人們的思維習慣.
點評:問題由教師提出,明確猜想和**的方向,教師引導學生利用已有的知識和現象,鼓勵大膽猜想討論.通過這個開放性的問題,創設一種情境,把學生帶進乙個主動**學習的空間.
引子:大自然中,物體的運動有快有慢.天空,日出日落;草原,駿馬賓士;樹叢,蝸牛爬行.
仔細觀察物體的運動,我們發現,在許多情況下,物體運動快慢各不相等且發生變化,在長期對運動的思索、探索過程中,為了比較準確地描述運動,人們逐步建立起速度的概念.
提出問題
如何對速度進行定義?
學生閱讀課本並回答.
1.速度的定義:位移與發生這個位移所用時間的比值.
2.速度的定義式:v=
3.速度的單位:m/s 常用單位:km/h,cm/s.
提示:速度是向量,其大小在數值上等於單位時間內物體位移的大小,其方向就是物體運動的方向.
再次呈現:四個物體a、b、c、d快慢比較的**,讓學生分別計算它們的速度.
a.5 m/sb.10 m/s
c.25 m/sd.200 m/s
對比以上a、b、c、d的速度就很容易比較它們的快慢程度了.
課堂訓練
汽車以36 km/h的速度從甲地勻速運動到乙地用了2 h,如果汽車從乙地返回甲地仍做勻速直線運動用了2.5 h,那麼汽車返回時的速度為(設甲、乙兩地在同一直線上)( )
a.-8 m/sb.8 m/s
c.-28.8 km/hd.28.8 km/h
解析:速度和力、位移一樣都是向量,即速度有正方向、負方向,分別用「+」「-」號表示.當為正方向時,一般不帶「+」號.
速度的正方向可以根據具體問題自己規定.有時也隱含在題目之中.例如該題中汽車從甲地到乙地的速度為36 km/h,為正值,隱含著從甲地到乙的方向為正,所以返回速度為負值,故淘汰b、d.
依據甲、乙兩地距離為36×2 km=72 km,所以返回速度為=-28.8 km/h=-28.8×m/s=-8 m/s.
答案:a
方法提煉:速度是乙個向量,有大小也有方向.在我們選擇了正方向以後,當速度為正值時,說明質點沿正方向運動,當速度為負值時,說明質點沿負方向運動,在物理學上,對向量而言「負號」也有意義,說明它的方向與所選正方向相反.
三、平均速度和瞬時速度
坐在汽車駕駛員的旁邊,觀察汽車上的速度計,在汽車行駛的過程中,速度計指示的數值是時常變化的,如啟動時,速度計的數值增大,剎車時速度計的數值減小.可見物體運動快慢程度是在變化的.這時我們說的汽車的「速度」是指什麼?
提出問題
其實,我們日常所看到的直線運動,有許多都是變速運動.由於這種運動的快慢是時刻變化的,沒有恆定的速度,我們怎麼來描述它的快慢呢?
課件展示:北京至香港的京九鐵路,就像一條長長的直線,把祖國首都與香港連線起來.京九線全長2 400 km,特快列車從北京到香港只需30 h,那麼列車在整個過程的運動快慢如何表示?
1 3運動快慢的描述速度
1.3 運動快慢的描述 速度 學習目標 1.掌握速度的概念。2 掌握平均速度和瞬時速度的概念,會求平均速度。3 了解速率的概念。一 課前自學,能解決 1 座標與座標的變化量 位移 物體沿直線運動,並以這條直線為座標軸,這樣,物體的位置就可以用來表示,物體的位移x就可以通過座標的表示,x的大小表示位移...
13運動快慢的描述速度
1.3運動快慢的描述 速度 三維教學目標 1 理解物體運動的速度 知道速度的意義 公式 符號 單位 向量性 2 理解平均速度的意義,會用公式計算物體運動的平均速度,認識各種儀表中的速度 3 理解瞬時速度的意義 4 能區別質點的平均速度和瞬時速度等概念 5 知道速度和速率以及它們的區別 教學重點 難點...
1 3運動快慢的描述速度 教案
1.3 運動快慢的描述 速度 教案 課時 2 製作人 李啟明 教學重點 速度概念的建立,速度的比值定義法的理解 教學難點 速度向量的理解,瞬時速度的理解 三維目標 知識與技能 理解速度的概念,知道它的含義 公式 符號和單位知道它是向量。理解平均速度,知道瞬時速度的概念。知道速度和速率以及它們的區別 ...