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1、
第一章 運(yùn)動的描述
位置變化快慢的描述-速度
教學(xué)設(shè)計
科目
物理
課題
位置變化快慢的描述-速度
課時
1課時
教學(xué)目標(biāo)與
核心素養(yǎng)
一.知識與技能
1.理解速度的概念,領(lǐng)會其矢量性,知道速度的方向即物體運(yùn)動的方向;
2.知道平均速度和瞬時速度的意義,了解它們的區(qū)別與聯(lián)系;
3.理解根據(jù)紙帶測量速度的原理,學(xué)會粗略測量瞬時速度;
4.能利用v-t圖像分析物體的運(yùn)動。
二.過程與方法
1.通過描述方法的探索,體會如何描述一個有特點的物理量,體會科學(xué)的方法,體驗用比值定義物理量的方法;
2.讓學(xué)生在相互交流中逐漸領(lǐng)會瞬時速度與平均速
2、度的關(guān)系,同時初步領(lǐng)略極限的思想并初步領(lǐng)會數(shù)學(xué)與物理相結(jié)合的方法,進(jìn)而直接給出瞬時速度的定義。
3.通過實驗體驗感知速度的意義和應(yīng)用。
三. 情感態(tài)度與價值觀
1.通過解決一些問題,而向復(fù)雜問題過渡,使學(xué)生養(yǎng)成一種良好的學(xué)習(xí)方法;
2.了解從平均速度求瞬時速度的思想方法,體會數(shù)學(xué)與物理間的關(guān)系;
3.培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識事物的規(guī)律:由簡單到復(fù)雜.培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力。
教學(xué)重、
難點
教學(xué)重點:1、速度、瞬時速度、平均速度三個概念,及三個概念之間的聯(lián)系;
教學(xué)難點:1、對瞬時速度的理解;
教學(xué)準(zhǔn)備
教具:多媒體課件、打點計時器、一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩
3、、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙等
教
學(xué)
過
程
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
一. 導(dǎo)入新課:
生活和科學(xué)研究中經(jīng)常需要知道物體運(yùn)動的快慢和方向,你還記得初中是怎樣描述物體運(yùn)動快慢的嗎?
【教師提出問題】運(yùn)動員在比賽中的不同時段,運(yùn)動的快慢一樣嗎?
二. 講授新課:
(1)速度
【教師提問】比較物體運(yùn)動的快慢,可以有哪些方法?什么是速度?為什么用速度就可以描述物體運(yùn)動的快慢?表示速度的單位有哪些?它是矢量還是標(biāo)量?]
【教師引導(dǎo)】
物理學(xué)中用位移與發(fā)生這段位移所用的時間的比值(比值定義法)表示物體運(yùn)動的快慢,這就是速度
4、(velocity),通常用字母v表示。如果在△t時間內(nèi)物體的位移是△x,它的速度就是:
(1)物理意義:速度是表示運(yùn)動快慢的物理量
(2)單位:國際單位:m/s(或m·s-1)。常用單位還有:km/h(或km·h-1)、cm/s(或cm·s-1)
(3)方向:與物體運(yùn)動方向相同
(4)速度有大小和方向,是矢量, v的方向是由對應(yīng)Δt時間內(nèi)位移Δx的方向決定,正號表示與規(guī)定的正方向相同,負(fù)號表示與規(guī)定的正方向相反
【教師提問】對于同一個物體,在某一段時間內(nèi),運(yùn)動的快慢也不是每時每刻都一樣。我們用公式計算出的速度,能否精確描述物體在任一時刻運(yùn)動的快慢
5、?如果不能,怎樣精確描述物體在任一時刻運(yùn)動的快慢呢?
(2)平均速度和瞬時速度
【教師提問】我們?nèi)粘I钪姓f到的“速度”是指什么?
【教師引導(dǎo)】
1、平均速度
(1)定義:物體運(yùn)動的位移與發(fā)生這個位移所用的時間的比值,叫做平均速度。
(2)定義式:
(3)物理意義:粗略地描述了物體運(yùn)動快慢程度和方向;平均速度大,物體運(yùn)動快,反之慢。
(4)平均速度是矢量,方向由位移的方向決定,它的大小表示這段時間內(nèi)運(yùn)動的快慢。
注意:①平均速度必須指明那段時間或哪段位移。
②平均速度不考慮運(yùn)動過程的細(xì)節(jié)問題,只考慮初末位置及整個過程的運(yùn)動時間問題。
6、③平均速率不是平均速度的大小,平均速率等于路程與時間的比值;平均速度大小一般不等于平均速率。
【教師提問】平均速度描述物體在一段時間內(nèi)運(yùn)動的平均快慢程度及方向。那么,怎樣描述物體在某一時刻運(yùn)動的快慢和方向呢?
【教師引導(dǎo)】
2、瞬時速度
(1)定義:物體經(jīng)過某一位置或在某一時刻的運(yùn)動快慢程度就是瞬時速度。
(2)瞬時速度精確地描述了物體運(yùn)動的快慢。
(3)勻速直線運(yùn)動是瞬時速度保持不變的運(yùn)動。在勻速直線運(yùn)動中,平均速度與瞬時速度相等。
(4)速率:瞬時速度的大小通常叫作速率。
【教師引導(dǎo)】
3、實驗 :測量紙帶的平均速度和瞬時速度
測量平均速度
(1)實驗器材:打
7、點計時器、刻度尺、電源、紙帶等。
(2)實驗步驟:
①固定計時器并穿好紙帶。
②啟動電源,拉紙帶,紙帶上就打出一行小點隨后立即關(guān)電源
③取下紙帶,從能夠看得清的某個點開始,往后數(shù)出若干個點,如果共有n個點,那么n個點的間隔數(shù)為n-1個,則紙帶的運(yùn)動時間Δt=(n-1) ×0.02 s
④用刻度尺測量出從開始計數(shù)的點到最后一個計數(shù)點間的距離Δx .
⑤利用公式v=Δx/Δt計算出紙帶在這段時間內(nèi)的平均速度。
(3)數(shù)據(jù)處理
①在圖中選取紙帶上一點為起始點 0,后面每 5 個點取一個計數(shù)點,
分別用數(shù)字 1,2,3,… 標(biāo)出這些計數(shù)點;
②測量各計數(shù)點到起始點 0
8、的距離 x,記錄在表 1 中;
③計算兩相鄰計數(shù)點間的位移 Δx,同時記錄對應(yīng)的時間 Δt;
④ 根據(jù) Δx 和 Δt 計算紙帶在相鄰計數(shù)點間的平均速度 v。
位置
1
2
3
4
…
Δx/m
0.032
0.092
0.155
0.217
Δt/s
0.1
0.1
0.1
0.1
v/(m·s-1)
0.32
0.92
1.55
2.17
測量瞬時速度
(1)某點瞬時速度的測量:利用v=Δx/Δt,其中Δx為包含待測點的較近的一段距離.
計算每隔 0.06 s 的平均速度紙帶示意圖
說明:D、F兩點間距離過小,測量誤
9、差會增大。所以,實際測量中要根據(jù)需要及所用儀器的情況,在要測量的點附近選取合適的位移和時間。計算實驗中紙帶上各計數(shù)點的瞬時速度。每隔 0.06 s 計算一次速度。
(2)數(shù)據(jù)處理
①從紙帶起始點 0 算起,后面每 3 個點取一個計數(shù)點;
②測量各計數(shù)點到起始點 0 的距離 x,記錄在表 2 中;
③計算兩相鄰計數(shù)點間的位移 Δx,同時記錄對應(yīng)的時間 Δt;
④根據(jù) Δx 和 Δt 算出的速度值就可以代表在 Δx 這一區(qū)間內(nèi)任意一點的瞬時速度。將算出的各計數(shù)點的速度值記錄在表中。
手拉紙帶各計數(shù)點的瞬時速度
位置
1
2
3
4
…
Δx/m
0.018
0.053
10、
0.092
0.132
Δt/s
0.06
0.06
0.06
0.06
v/(m·s-1)
0.30
0.88
1.53
2.2
(3)速度-時間圖像
【教師引導(dǎo)】
1、圖像特點:直觀
2、作圖步驟:
(1)建立坐標(biāo)系:以時間 t 為橫軸,速度 v 為縱軸
(2)描點
(3)用平滑的曲線連起來
速度—時間圖像或 v-t 圖像
三. 課堂練習(xí):
1、以下對速度的定義式的敘述正確的是( ?)
A.物體做勻速直線運(yùn)動時,速度v與運(yùn)動的位移x成正比,與運(yùn)動時間t成反比
B.速度v的大小與運(yùn)動的位移x和時間t都無關(guān)
C.此速
11、度定義式適用于任何運(yùn)動
D.速度是表示物體運(yùn)動快慢及方向的物理量
答案:BCD
2、下列所說的速度中,哪個是平均速度( )
A. 百米賽跑的運(yùn)動員以9.5m/s的速度沖過終點線
B. 返回地面的太空艙以8m/s的速度落入太平洋
C. 由于堵車,在隧道內(nèi)的車速僅為1.2m/s D. 子彈以800m/s的速度撞擊在墻上
答案:C
3、下列關(guān)于平均速度和瞬時速度的說法中正確的是(???)
A.做變速運(yùn)動的物體在相同時間間隔里的平均速度是相同的
B.瞬時速度就是運(yùn)動的物體在一段較
12、短的時間內(nèi)的平均速度
C.平均速度就是初末時刻瞬時速度的平均值
D.某物體在某段時間里的瞬時速度都為零,則該物體在這段時間內(nèi)靜止
答案:D
4、短跑運(yùn)動員在100 m的比賽中,測得他在5 s末的速度是8.7 m/s,10 s末到達(dá)終點時的速度為10.3 m/s,此運(yùn)動員在這100 m中的平均速度是( )
A. m/s B. 9.5 m/s
C. 9 m/s D. 10.3 m/s
答案:A
5、如圖所示為某物體的s—t圖像,在第1s內(nèi)物體的速度是————,從第2s至第3s內(nèi)物體的速度
13、是————,物體返回時的速度是————,4s內(nèi)通過的路程是————,位移是————,4s內(nèi)物體的平均速度是——————。
答案:1m/s;0;-3m/s; 4m; -2m;-0.5m/s
學(xué)生思考討論
根據(jù)老師的引導(dǎo)閱讀課本思考討論交流
學(xué)生記憶并掌握速度的定義、單位、物理意義、 v的方向
思考討論:不能。因為,只能反應(yīng)一段時間內(nèi)物體運(yùn)動的快慢?
學(xué)生思考討論
學(xué)生記憶并理解平均速度及其物理意義,平均速率等于路程與時間的比值,平均速度大小一般不等
14、于平均速率。
學(xué)生思考討論
學(xué)生記憶并掌握瞬時速度的有關(guān)知識,知道瞬時速度的大小通常叫作速率。
學(xué)生閱讀實驗步驟并動手操作
學(xué)生測量并計算平均速度
理解計算瞬時速度的思想
學(xué)生測量并計算瞬時速度完成表格
15、
學(xué)生動手畫出速度—時間圖像
學(xué)生練習(xí)
學(xué)生練習(xí)
了解常見的物體下落的現(xiàn)象
通過提問的方式引發(fā)學(xué)生的思考提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣
牢固掌握基礎(chǔ)知識
深入了解速度,引入下一節(jié)點:平均速度和瞬時速度的學(xué)習(xí)
16、
牢固掌握基礎(chǔ)知識
從本質(zhì)上區(qū)別平均速度和瞬時速度
牢固掌握基礎(chǔ)知識
鍛煉學(xué)生的動手能力
掌握利用紙帶計算平均速度的方法
鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力
掌握利用紙帶計算瞬時速度的方法
掌握畫速度—時間圖像的方法鍛煉學(xué)生的動手能力
17、
鞏固本節(jié)知識
鞏固本節(jié)知識
板書設(shè)計
§1.3 位置變化快慢的描述-速度
一、 速度
位移與發(fā)生這段位移所用的時間的比值(比值定義法)表示物體運(yùn)動的快慢。
二、 平均速度和瞬時速度
平均速度:物體運(yùn)動的位移與發(fā)生這個位移所用的時間的比值
瞬時速度:物體經(jīng)過某一位置或在某一時刻的運(yùn)動快慢程度
實驗 :測量紙帶的平均速度和瞬時速度
三、 速度-時間圖像
教學(xué)后記
引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)知識梳理自己本節(jié)所學(xué)知識進(jìn)行交流,根據(jù)學(xué)生表述,查漏補(bǔ)缺,并有針對性地進(jìn)行講解補(bǔ)充。