C運動快慢的描述 平均速度和瞬時速度

1、資源信息表標 題第一章 C 快慢變化的運動 平均速度和瞬時速度關鍵詞運動快慢 速度 平均速度 瞬時速度描 述本教學設計包括：一、教學任務分析二、教學目標三、教學重點與難點四、教學資源五、教學設計思路六、教學流程七、教案示例學 科高中物理 一年級 第一冊 第一章 C節(jié)語 種漢語媒體格式.doc學習者學生資源類型文本類素材課程類型高中基礎型課程作 者胡啟全單 位南匯區(qū)下沙學校地 址上海市滬南公路5248號Email第一章 C 運動快慢的描述 平均速度和瞬時速度執(zhí)教：上海市南匯區(qū)下沙學校 胡啟全一、教學任務分析“運動快慢的描述 平均速度和瞬時速度”是對初中已學速度概念的進一步深化，并為后續(xù)的勻變速直

2、線運動、牛頓運動定律，乃至整個力學的學習奠定基礎。學習本節(jié)內容需要以位移、時間以及勻速直線運動的圖像為基礎。以生活中的一些現(xiàn)象和劉翔雅典奪冠的確錄像為情境，通過交流討論，在介紹比值定義物理量方法的基礎上，建立速度的概念，導出速度的表達式。以劉翔在跨欄過程中運動的快慢不同為背景，根據頻閃照片中，物體相鄰兩段位移所用的時間相等，但位移的大小不同，建立平均速度的概念，歸納得出平均速度的特點。根據無限逼近的思想方法，通過DIS實驗的探究與分析、討論，歸納得出瞬時速度的概念和特點。通過典型習題的練習，加深對知識的理解和掌握，更好的運用知識解決生活中的物理問題。本節(jié)內容的學習強調學生的主動參與，通過實例分

3、析和DIS實驗探究的過程，感受分析、比較、推理和無限逼近等科學思想方法的熏陶，使學生的觀察分析、比較判斷、歸納總結及處理實際問題的能力有所提高。二、教學目標1、知識與技能（1）理解速度的概念。理解速度的定義、公式、符號和單位，知道它是矢量。（2）理解平均速度和瞬時速度。（3）知道速率與速度的區(qū)別。（4）能通過平均速度、瞬時速度的計算，初步解決有關運動學問題。2、過程與方法（1）通過對典型事例的研究，感受探索物理規(guī)律的過程。（2）了解用比值法定義物理量的基本方法。（3）在學習瞬時速度的過程中認識極限思想。3、情感、態(tài)度與價值觀（1）通過對劉翔雅典奪冠的分析評價，激發(fā)學生為國拼搏爭光的愛國主義情感

4、。（2）通過小組討論，體驗合作探究學習的快樂，調節(jié)人際交往能力。（3）通過逐步深入的學習，感悟事物的規(guī)律是由簡單到復雜。三、教學重點和教學難點教學重點：平均速度與瞬時速度的概念的建立及其兩者的區(qū)別教學難點：用無限逼近方法得出瞬時速度的概念。四、教學資源教學器材：多媒體一套，置有電磁鐵的氣墊導軌、J0416型大屏幕數字顯示器、光電門、寬窄不一的遮光片一套（自制），橡皮泥；瞬時速度測定的研究表格（每人一張），計算器等。教學課件：劉翔雅典奪冠過程的錄像、自制課件（頻閃照片）。五、教學設計思路：本設計包括速度、平均速度和瞬時速度三部分內容。本設計的基本思路：以錄像觀察、DIS實驗和學生的交流討論為基礎

5、，從生活中的一些現(xiàn)象入手，在觀看劉翔雅典奪冠過程的錄像、介紹比值定義物理量方法的基礎上，通過交流討論，建立速度的概念；通過投影頻閃照片，根據頻閃照片中，物體相鄰兩段位移所用的時間相等，但位移的大小不同，建立平均速度的概念；根據無限逼近的思想方法，用DIS實驗分別測出裝有寬窄不等遮光片的小車的平均速度，然后通過分析、推理，建立瞬時速度的概念。通過平均速度、瞬時速度等概念在實例中的運用，解決一些簡單的實際問題。本設計要突出的重點是：平均速度、瞬時速度的概念及其兩者的區(qū)別。方法是：以劉翔雅典奪冠過程的錄像為背景，通過投影頻閃照片，根據頻閃照片中，物體相鄰兩段位移所用的時間相等，但位移的大小不同，建立

6、平均速度的概念，照片了解平均速度的特點；用無限逼近方法得出瞬時速度的概念，了解瞬時速度的特點，通過比較、分析，歸納出兩者之間的區(qū)別。本設計要突破的難點是：用無限逼近方法得出瞬時速度的概念。方法是：啟發(fā)學生對平均速度的進一步計算和分析，通過用DIS實驗分別測出裝有寬窄不等遮光片的小車的平均速度，然后通過分析、推理，建立瞬時速度的概念，歸納起瞬時速度的特點。本設計強調學生的主動參與，重視概念和公式的形成過程以及伴隨這一過程中滲透的物理方法，重視培養(yǎng)學生積極參與探索物理規(guī)律的能力和合作能力，通過對所學知識的運用，解決生活中相關的物理問題，感悟知識與生活的聯(lián)系。完成本設計的內容約需2課時。六、教學設計

7、流程問題II設問3 活動II典型例題反饋練習 瞬時速度的概念活動I測瞬時速度 瞬時速度的特點速度的概念情景多媒體視頻設問1 速度定義及表達式平均速度及表達式平均速度的特點問題 I設問2 1、教學流程圖2、教學流程說明情景 播放錄像和設問1多媒體視頻雅典奧運會上劉翔正在進行110米跨欄比賽。通過設問I引入新課，對初中所學速提升為矢量，拓展概念的內涵，并了解比值法。問題I 設問2通過設問2，探究平均速度的概念和特點。問題 設問3 活動I活動I：模擬實驗，用光電門測瞬時速度，。通過設問3和活動I，滲透極限思想方法并加深對瞬時速度概念和特點的理解?；顒覫I 典型例題 反饋練習 通過對所學知識的運用，解

8、決生活中相關的運動學問題，感悟知識與生活的聯(lián)系。3、教學主要環(huán)節(jié) 本設計可分為四個主要的教學環(huán)節(jié)：第一環(huán)節(jié)，以生活中的一些現(xiàn)象和劉翔雅典奪冠的確錄像為情境，通過交流討論，在介紹比值定義物理量方法的基礎上，建立速度的概念.第二環(huán)節(jié)，以劉翔在跨欄過程中運動的快慢不同為背景，通過對頻閃照片的分析、討論，建立平均速度的概念，歸納得出平均速度的特點。第三環(huán)節(jié)，根據無限逼近的思想方法，通過DIS實驗的探究與分析、討論，歸納得出瞬時速度的概念和特點。第四環(huán)節(jié)，通過典型習題的練習，加深對知識的理解和掌握，更好的運用知識解決生活中的物理問題。七、教案示例（教學實錄節(jié)選）【第一課時】（一）創(chuàng)設問題情境，激發(fā)探究情

9、感，師生互動學習速度的概念【多媒體視頻】雅典奧運會上劉翔正在進行110米跨欄比賽?！咎釂枴?劉翔本屆奧運會上奪冠的成績是多少？讓我們值得借鑒學習的地方有那些？生：劉翔的這種為國爭光的拼搏精神和信心值得我們學習和借鑒。（劉翔雅典奪冠的精彩回放，創(chuàng)設適宜的問題情境，激發(fā)學生探究的熱情，通過點評對學生進行為國拼搏的愛國主義教育，理想前途教育）問：在生活中怎樣比較哪位同學跑得快呢？有幾種方法呢？試舉例說明。（小組討論）【學生活動】 思考并回答：第一種方法：同樣的位移，比較所用時間的長短，時間短的，運動得快，例如剛才播放的奧運會上的110m短跑，就是通過到達終點所用時間的長短來比較運動員的成績的。第二種

10、方法：同樣的時間，比較通過的位移大的，運動得就快。例如，甲、乙同時出發(fā)，經過一段時間后，甲的位移比乙的位移大，說明甲運動得快。師:由上分析知，運動的快慢跟運動的時間及通過的位移都有關。問：如果兩個物體運動的時間，所通過的位移都不一樣，用什么物理量來描述物體快慢呢？生：速度師：什么是速度？導入初中速度的概念。生：速度在數值上等于運動物體在單位時間內通過的路程。即v 。師：我們來計算劉翔的速度。生：速度v = 110m/12.91s 8.52m/s問：現(xiàn)有A、B兩個物體，速度大小都是10m/s，A物體向正東方向運動，B物體向正西方向運動，這兩個物體的運動狀態(tài)相同嗎？生：這兩個物體的運動狀態(tài)是不同的

11、。師：為了使速度在反映物體運動快慢的同時，把物體運動的方向也表示出來，所以用位移替換路程。則速度在數值上等于什么？生：速度在數值上等于運動物體在單位時間內的位移。師：在高中物理中，我們常用比值法定義物理量，我們現(xiàn)在對速度下一個確切的定義：速度是表示運動快慢地物理量，它等于位移S跟發(fā)生這段位移所用時間t的比值。用v 表示，方向與物體運動方向相同，是個矢量。速度的大小叫速率。（二）師生互動學習平均速度概念也是從對劉翔雅典奪冠過程的提問導入 師：你認為劉翔在雅典奪冠過程中，做什么運動？生：變速直線運動。師：那么，我們剛才的計算的速度是什么速度呢？生：平均速度。師：在初中，平均速度是如何定義的？生：做

12、變速直線運動物體經過的路程和經過這段路程所用時間的比值，叫做運動物體在這段路程內（這段時間內）的平均速度。師：我們現(xiàn)在來給平均速度下一個定義，應該怎樣敘述呢？生：平均速度是指在變速直線運動中，運動物體的位移S和所用時間t的比值。即 ，方向與位移S方向相同。（三）探索平均速度的特點教師投影“步步閃攝影”。仔細觀察劉翔的每一段運動。運動的快慢并不同，跨欄前的速度比較大，落地后再加速運動一段后再跨欄，高速攝影機每秒鐘可拍攝很多張照片，把這些照片連起來播放，我們的眼睛就感覺人或物體在運動了。如果在同一張底片上多次曝光，就變成了“步步閃攝影”。這種方法叫做頻閃攝影。學生觀察思考、頻閃照片相鄰兩個物體位置

13、的時間相等。但位移不同，說明物體運動快慢在不斷改變。師：下面讓我們以學習小組為單位，大家一起來計算劉翔奪冠過程不同階段的平均速度。這些數值相同嗎？你認為平均速度具有怎樣的特點？將劉翔奪冠過程分成11個階段來進行計算，得到了11個平均速度值。【學習小組合作學習】 學生參與小組合作學習，教師巡視指導。請學習小組派代表回答，其他同學可以補充。（通過分析比較，同學們就可發(fā)現(xiàn)平均速度的特點，老師進一步歸納總結）教師歸納 平均速度粗略地描述物體做變速直線運動快慢，平均速度也有方向。平均速度具有這樣的特點，選取的位移或時間不同，平均速度的值不同。它表示某段位移或某段的間內的平均速度?！镜诙n時】（四）師生互

14、動學習瞬時速度概念師：復習上節(jié)課內容。問：上節(jié)課我們已經將劉翔奪冠過程分成11個階段來進行計算，得到了11個平均速度值，我們已經將這些數據畫成了圖線，請看圖線。這個圖線能夠精確地描述劉翔奪冠過程的各時刻運動快慢嗎？生：不能問：為什么？生：因為測量的時間間隔還太長。師：對，那么我們能否通過其它的辦法來比較精確地描述劉翔奪冠過程的各時刻運動的速度嗎？生：把兩個欄之間的距離再分成11段，測出11個位移和時間，求出11個平均速度。師：夠精確了，能否更加精確一些呢？生：將其中一段距離再分成11段，測出11個位移和時間，求出11平均速度。師：還可以繼續(xù)分，直到師：對，直到位移接近于零，時間也接近于零，而兩

15、者的比值就等于這一點的速度，我們把它叫做瞬時速度。師：如何定義瞬時速度呢？ 生：瞬時速度：運動物體在某一時刻的速度，或經過某一位置的速度。（五）用光電門測瞬時速度，并滲透極限思想方法。了解速度計可以測瞬時速度?！灸M演示實驗】 出示氣墊導軌，并使其保持一定傾斜度。在導軌上作一標記A，并在此處安置光電門，滑塊上分別插上寬窄不一的鋁片，每次從最高點釋放滑塊，則滑塊前沿的P點每次經過標記時的運動快慢是相同的，再用電子計時器測出P從A點起走了一段位移DS所需時間Dt。543216P1、導軌 2、滑塊 3、光電門 4、鋁片 5、電磁鐵 6、橡皮泥瞬時速度測定的研究Ds/m（鋁片的寬度）Dt/sv（m/s

16、）1230.3000.2000.1000.0360.0240.0080.0004結論：v = m/s分析實驗結果：隨著DS的縮小，平均速度的大小向某一個值趨近。s/mt/sAB1BB2T1T2T3當所取位移 DS足夠小時，即當 Dt 0時，在測量儀器精確度內的，所得的平均速度就等于瞬時速度。即： 物體在某時刻的瞬時速度等于從這一時刻起足夠短時間內的平均速度。瞬時速度在St圖像中的確定。以左圖中可知，隨著所取的時間的縮短，過A點的割線越來越接近過A點的切線，物體經過t = T2 s這一時刻的瞬時速度的大小在數值上等于過A點的切線的斜率。物體經過t = T2 s這一時刻的瞬時速度的方向：過該點的切

17、線方向。【用測速計來測量瞬時速度】速度計學生歸納 瞬時速度精確地描述物體做變速直線運動快慢和運動方向。瞬時速度具有這樣的特點，選取的時刻或位置不同，瞬時速度的值不同。它表示的是物體在某一時刻或某一位置的速度。小結 速度v ，是表示運動快慢和運動方向的物理量。而平均速度 ，表示物體在某段時間內（或某段位移內）的平均快慢程度，是粗略描述質點的運動情況；瞬時速度v （ Dt 0 ），反映的是物體在某一時刻（或經過某一位置）的快慢程度，是精確描述質點的運動情況。這兩個速度從不同的角度對物體的運動進行描述，都是非常重要的物理量，都是矢量，在回答時都不要忘記它的方向?！镜湫屠}】1、一個做變速直線運動的物

18、體，通過一段位移，在前 段位移上的平均速度為1m/s，在接下來的 段位移上的平均速度為2m/s，在最后 段位移上的平均速度為3m/s，求該物體在整段位移上的平均速度為多少？2、對作變速直線運動的物體，有如下幾種敘述：A物體在第2s內的速度是3m/sB物體在第2s未的速度是3m/sC物體在通過其路徑上某一點的速度為3m/sD物體在通過一段位移S時的速度為3m/s以上敘述中表示平均速度的是 ，表示瞬時速度的是 。3、一個以速度v做勻速直線運動的物體，在各段時間內的平均速度以及整個運動過程的平均速度各是多大？每一時刻的瞬時速度各是多大？4、一物體的st 圖如圖所示，根據圖像判斷以下說法正確的是 （ ）54s/mt/s1032246 A、物體在前2 s內的平均速度是3 m/s B、物體在前3s 內的平均速度是2 m/s C、物體在4 s內的瞬時速度是1.5 m/s D、物體在第5s內的平均速度是6 m/s【反饋練習】1、試判斷下面的幾個速度中哪個是平均速度（ ）；哪個是瞬時速度（ ）。A汽車從甲站行駛到乙站的速度是60km/hB子彈出槍口的速度是620m/sC小球第5s未的速度是6m/sD汽車通過某一站牌時的速度是72km/h2、一個作直線運動的物體，某時刻的速度是1