【教学设计】《运动快慢的描述—速度》（人教）

运动快慢的描述速度制作人：长丰一中 张勇 教材分析本节内容与前面两节内容一样，属于运动描述的基础知识。教材在速度、平均速度的概念表述中，用位移代替了初中的路程，因而使初中的“速度”变为矢量概念，并且首次使用了比值定义法。同时，平均速度是从整体角度反映物体运动快慢的物理量，有助于学生形成全局综合性解决问题的策略。瞬时速度是反映物体在某一时刻（或某一位移）运动快慢和方向的物理量。在引出瞬时速度概念时，采用极限思想进行表述，是学生学习极限思想方法的很好途径，为学生对瞬时速度的理解做好了铺垫。 教学目标1、知识与技能（1）理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位，知道它是矢量。（2）理解平均速度，知道瞬时速度的概念。（3）知道速度和速率以及它们的区别。2、过程与方法（1）比值定义法是物理学中经常采用的方法，学生在学习过程中体会掌握使用数学工具描述物理量之间的关系。（2）培养学生的迁移推理能力，思维抽象能力，初步给学生渗透极限思想。3、情感、态度与价值观（1）使学生在学习过程中逐步把思维从简单迁移到复杂，培养学生认识事物的规律。（2）了解从平均速度求瞬时速度的思想方法，体会数学与物理间的辩证逻辑关系。 教学重难点教学重点：速度，平均速度，瞬时速度的概念及区别。教学难点：采用极限法对瞬时速度的理解。 课前准备教学PPT， 教学过程一、坐标与坐标的变化量教师提问：在上节课中我们学习了如何用一维坐标系去描述当物体做直线运动时的位移，那么请同学们回忆一下具体的做法是什么？学生回答：在坐标系中，与某一时刻t1对应的点x1表示t1时刻物体的位置，与另一时刻对应的点x2表示t2时刻物体的位置，则x=x2-x1，就表示从t1时刻到t2时刻这段时间内的位移。展示百米赛跑图片2017年7月17号，中央电视台在一档科普节目中录制了两场别开生面的比赛，对阵双方是我国短跑名将张培萌和一架国产歼10战斗机，双方的比赛项目为50米和100米直线赛跑，比赛结果为双方各有胜负。请同学们说明“坐标”与“坐标变化量”有何不同，又有何联系？学生讨论：坐标用来表示位置，坐标的变化量表示位移。比如，张培萌在起点的位置、张培萌在终点的位置或张培萌在全程3/4的位置（75m处）等都可以在建立坐标系后用坐标轴上的点来表示，而在张培萌从起点跑到终点的这段过程中，张培萌的位移可以用起点到终点间的坐标变化量来表示。二 、速度教师提问：在上述比赛中的和战斗机运动有慢、有快，那么我们通常是如何比较物体运动快慢的呢？问题1：五十米赛跑时，张培萌大约6s跑完全程，战斗机大约7秒s跑完全程，两者谁快？问题2：在百米赛跑时，张培萌大约8s跑了92米，战斗机大约8秒跑了110米，两者谁快？学生得出常用的比较物体运动快慢的两种方法：（1）在相同的位移，比较所用的时间。（2）在相同的时间内，比较通过的位移。教师提问：对于时间不同，位移也不同的情况呢，我们如何比较物体快慢？如：运动员与战斗机谁快？（1）可以分别把运动员和战斗机单位时间内通过的位移来进行比较（2）或者分别把运动员和战斗机通过单位长度的位移所用的时间来进行比较教师叙述：我们通常习惯算出物体单位时间通过的位移，用此来描述物体运动的快慢，所以，我们可以用位移与时间的比值来表示物体的运动快慢，并且将这个比值定义为速度。教师带领学生一一得到以下结论：定义：位移x与发生这段位移的所用的时间t的比值，叫速度。物理意义：表示物体运动快慢的物理量。单位：国际单位制（IS）中，m/s、km/h 、cm/s矢量性：速度不但有大小（表示运动快慢）而且有方向（表示运动的方向），是矢量。教师提问：有人说按照定义式,速度与位移成正比，位移越大速度越大，对不对？速度与时间成反比，时间越小，速度越大，对不对？为什么？学生讨论后得出结论：是一个比值定义式，反映的是速度与时间和位移的共同关系，不能说明他们之间成正比或者反比关系。三、平均速度与瞬时速度教师叙述：我们在初中时学过匀速直线运动，这种情况下物体的快慢是不变的，也就是速度的大小和方向不变。但在现实生活中大多数物体的运动的快慢都是在不断变化的，比如，百米赛跑的运动员在比赛过程中的快慢是在变化的。那我们按照得到的速度能准确描述运动员整个过程的快慢吗？那么我们通过得出的速度只能粗略的描述物体整个过程的平均快慢程度，所以对于快慢变化的运动，我们用得出的速度叫做平均速度。1、平均速度（1）物理意义：反映做变速直线运动的物体在某段时间（位移）内运动的快慢，它是对变速直线运动的粗略描述。（2）平均速度应指明“哪段位移内”或者是“哪段时间内”。某一段位移的平均速度是这段位移x与这段位移所用的时间t的比值。 某一段时间内的平均速度是这段时间内的位移x与这段时间t的比值。（3）平均速度也是矢量，不仅有大小，而且有方向（方向与位移方向相同）练习：一物体沿直线运动，先以3m/s的速度运动60m，又以2m/s的速度继续向前运动60m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？2瞬时速度（1）定义：运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫做此时刻（或此位置）的瞬时速度。（2）意义：反映物体在某一时刻（或经某一位置）时运动的快慢，它能精确地描述变速运动的快慢。平均速度只能粗略地描述变速运动。（3）对瞬时速度的理解：瞬时速度是在运动时间时的平均速度，即平均速度在时的极限就是某一时刻（或某一位置）的瞬时速度。（4）瞬时速度的方向：瞬时速度是矢量，在直线运动中，瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同，（若是曲线运动，瞬时速度的方向是轨迹上物体所在点的切线方向）四、速度和速率学生活动：阅读教材相应部分的知识点，让学生总结。教师小结：速度既有大小，又有方向，是矢量，瞬时速度的大小叫速率。讨论与交流：甲、乙两位同学分别用了200秒和100秒的时间围绕一个400米周长的操场跑了一圈，都回到了出发点。（1）他们的平均速度相同吗？（2）如何比较他们运动的快慢？教师分析：两位同