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文档简介

1、清镇市卫城中学高中物理校本教材物理 教案WU LI JIAO AN必 修 1清镇市卫城中学高中物理组 编著主 编:本册主编:编 委:周思凯 徐道宽 张三磊 姜春冬封面设计:第一章运动的描述1.1质点 参考系和坐标系一、教材内容分析本教学设计选自人教版新课标高中物理教材第一章第一节质点  参考系和坐标系,要描述物体的运动,首先要对实际物体建立一个最简单的物理模型质点模型。由于运动的相对性,描述质点运动时必须明确所选择的参考系。为了准确的、定量的描述质点的运动,还要建立坐标系。质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识,教材中逐步展开这些内容,最后介绍全球卫星定位系统。本节介绍质点、参

2、考系和坐标系,不仅是这一章学习的基础知识,也是以后力学各章学习的基础知识。这些基础知识在实践中有广泛的、重要的应用。二、学习者分析与教学环境分析1、学习者分析 这节课是高中物理的第一堂课,它很好地把初中物理与高中物理衔接起来了。比如在初中物理中学过参照物,也数学中学过了坐标系。这堂课就是为了让学生对质点、参考系和坐标系有一个更系统地学习、更深刻地认识和更好地应用而设计的。2、教学环境分析为了准确的、定量的描述质点的运动,还要建立坐标系。质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识,教材中逐步展开这些内容,最后介绍全球卫星定位系统。本节介绍质点、参考系和坐标系,不仅是这一章学习的基础知识,也是以

3、后力学各章学习的基础知识。这些基础知识在实践中有广泛的、重要的应用。三、教学目标1、知识与技能目标(1)理解质点的概念,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。(2)理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。(3)会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。2、过程与方法目标(1)理解质点的概念,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。(2)理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。(3)会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。3、情感、态度与价值观目标热爱自然,关心科技,正确方法,科学态度4、法制教育目标关爱学生个体发展四、课型:新

4、课教学五、教学重点难点重点:1理解质点的概念;2从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念。难点:1理解质点的概念六、教学方法讲授法,讨论法,读书指导法,演示法,练习法,发现法,探究式,启发式,发现式,实习作业法等七、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图活动一:创设情境,引入课题。(利用多媒体播放一段反映物体运动的视频,雄鹰在空中翱翔,足球在绿茵场上飞滚,连静静的山川也在“坐地日行八万里”)。请同学们思考回答: 1.这些场景中哪些物体是在运动的?在物理学中,什么叫做机械运动?举例说明。2对学生的举例分析给予评价,并根据学生的回答进一步总结机械运动的概念。3指导学生分析视频资料,指出:宇宙中的一切

5、物体都在不停地运动,运动是宇宙间永恒的主题,也是日常生活中常见的现象,诗人可以用“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”,来描绘气势磅礴的瀑布,画家也可以用美丽的画笔描绘出动感十足的情景,那么,我们怎样描绘物体的机械运动呢?即怎样地描述物体上各点的位置及其随时间的变化呢?1学生尝试回忆初中学过的运动的描述,举例说明什么叫做机械运动?如:老师走下讲台(老师对讲桌位置改变),汽车驶过学校(汽车对学校位置改变)等。2回答:物理学上把一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动。3听讲,理解什么是位置变化,进一步体会机械运动,做记录。创设情景激发学生的求知欲活动二:物体和质点1研究物体的运动,首先要确

6、定物体的位置。物体都具有大小和形状,在运动中物体的各点的位置变化一般说来是不同的,所以要详细描述物体的位置及其变化,并不是一件简单的事情。(多媒体展示三幅图),在地球绕太阳转动的图片中,地球在绕太阳公转,的各部分离太阳的远近在不断变注意地球同时又在自转,所以地球化。2分析:地球是一个庞然大物,直径约为12800km,与太阳相距15×108km,也就是说地球直径约是它与太阳距离的万分之一。当我们讨论地球的公转时怎么看待地球?有什么巧妙的方法?3指导学生讨论。在学生讨论过程中,引导学生想到我们在处理这些问题时,采用科学抽象的方法,即不考虑物体各部分的差异,把物体简化成为没有大小、形状的点

7、,或者说用一个有质量的点来代替物体。4可见,引入质点是为了使物体的位置有一个确切的概念,使物体的复杂运动转化成点的运动。5总结得出质点的定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点,质点具有物体的全部质量。质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。引入理想化模型,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,尽可能把复杂问题简单化,是物理学上经常用到的一种研究问题的方法科学抽象。6进一步说明:物理学对实际问题的简化,必须从实际出发,撇开不考虑的(只能是与当前考察无关的因素),和对当前考察影响很小的次要因素。1学生分小组讨论得出:研究地球公转时,由于地球的大小而引起的地球

8、各个部分的差异很小,可以忽略不计,也就是说可以忽略地球的大小,把它视为一个点。 忽略地球的大小和形状把地球看作一个点时,能够忽略地球质量吗?听讲,记录,认真体会,理解引入质点的意义。3讨论是不是只有很小的物体才能看作质点?地球的自转和转动的车轮能否被看作质点?物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处?引入质点概念把物体看成质点的条件活动三:课堂练习,巩固新知。例1在研究火车从上海站到北京站的运行时间(通常只须精确到“分”),能不能把火车看成质点?在研究整列火车经过一个隧道的时间(通常精确到“秒”),能不能把火车看成质点?由此你得出什么看法?变式训练:以下几种关于质点的说法中正确的是(

9、) A.质点就是质量很小的物体 B.质点就是体积很小的小物体 C.一个物体能否看做质点是由问题的性质决定的;只要物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小可以忽略,就可以看做质点 D.同一个物体在某些问题中可看作质点,而在另外的问题中就不能看做质点自主完成讨论与交流小组代表发表看法巩固新知识及时反馈学生掌握情况活动四:参考系1坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的,却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着,这里面蕴含了什么问题呢?2让学生观察图课本11-3和11-4,阅读图右文字,回答以下问题。得出什么结论?就图11-4能否提出一些问题?(例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方)小结参考系是参照

10、物的科学名称,是假定不动的物体。一个物体一旦被选为参考系,就认为它是静止的。在选定参考系后要假定自己站在参照物中去观察物体的运动,即“参考系上长着观察者的眼睛”。比较两个物体的运动时必须选择同一参照系,比较才有意义。在运动学中,参考系的选取是任意的,但在实际选择参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则。在没有特别说明时,通常以地面为参考系。例如,描述地面上物体的运动时,通常选地面或相对于地面而静止不动的其他物体作为参考系。1思考课本P12图11-3,11-4。并思考观察结果为什么不同?2认真听老师的分析讲解。3练习课本P12 练习2。4讨论小小竹排江中游,巍青山两岸走;月亮在莲花般的云朵里穿行;

11、坐地日行八万里,巡天遥看一千河。在上述三例中,各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的 知道为什么要引入参考系参考系选取的原则活动五:坐标系创设实例:多媒体播放视频刘翔的110m栏。)1提出问题:怎样定量(准确)人描述车或刘翔所在的位置?2提示:你的描述必须能反映物体(或人)的运动特点(直线)、运动方向、各点之间的距离等因素。3总结:为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念,是抽象化的参考系。为了定量地描述物体的位置及位置的变化需要在参考系上建立适当的坐标系,如果物体在一维空间运动,即沿一条直线运动,只需建立直线坐标系,就能准

12、确表达物体的位置;如果物体在二维空间运动,即在同一平面运动,就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置;当物体在三维空间运动时,则需要建立三维坐标系。一维坐标:描述物体在一条直线上运动,即物体做一维运动时,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。如图1-1-1所示,若某一物体运动到A点,此时它的位置坐标XA3m,若它运动到B点,则此时它的坐标XB-2m(“-”表示沿X轴负方向)。图111 二维坐标:平面直角坐标,描述物体在一平面内运动,即二维运动时,需采用两个坐标确定它的位置。三维坐标:立体坐标系,描述物体在空间的运动。4进一步强调要注意以下几点:坐标

13、系相对参考系是静止的。坐标的三要素:原点、正方向、标度单位。用坐标表示质点的位置。用坐标的变化描述质点的位置改变。思考。讨论:如果物体在平面上运动(例如滑冰运动员),我们应如何建立坐标系?3小结:可以建立一个直角坐标系,此时可以用(x,y)表示物体的位置。4学生阅读教材“科学漫步”栏目思考书中提出的问题。活动六:课堂练习,巩固新知。学案课堂练习;引导组织学生回顾本节知识;组织各小组成员在相互合作的基础上,进行小结;教师对该堂课的内容进行总结和对学生的总结给予肯定和评价。按照要求完成课堂练习;根据老师提供的信息回顾本节知识;在相互合作交流的基础上做好书面总结;听老师总结,补充修改自己的书面总结。

14、巩固本节课学习新知识活动十一:课后作业,巩固提高。1.按照要求完成学案课后练习;2.八、板书设计1.1.1质点  参考系和坐标系1质点(1)机械运动:一个物体对另一个物体相对位置变化运动称之为机械运动。(2)质点的定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点,质点具有物体的全部质量。(3)质点简化的条件性平动的物体一般可以看作质点;有转动但转动为次要因素;物体的形状、大小可忽略。2参考系(1)被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系;(2)同一个物体选择不同的参考系,观察结果可能会有所不同;(3)比较两个物体的运动时必须选择同一参照系;(4)参考系的

15、选取是任意的。3坐标系(1)一维坐标;(2)二维坐标;(3)三维坐标;(4)要注意以下几点:坐标系相对参考系是静止的;坐标的三要素:原点、正方向、标度单位;用坐标表示质点的位置;用坐标的变化描述质点的位置改变。九、课后反思 十、再教设计 1.2时间和位移教学设计一、教材内容分析本节内容虽浅显,但因其牵涉到的物理思想方法比较典型,且学生将在本节首次接触到物理图象,故本课的价值倾向长远,在课堂中培养学生的科学素养和良好的图象分析习惯是非常重要的。二、学习者分析与教学环境分析1、学习者分析2、教学环境分析三、教学目标1、知识与技能目标(1)知道时间和时刻的区别和联系(2)理解位移的概念,了解路程与位

16、移的区别。(3)知道标量和矢量,知道位移是矢量,时间、时刻和路程是标量。(4)能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移。(5)知道时刻与位置、时间与位移的对应关系。2、过程与方法目标(1)通过具体问题引出时间、时刻、位移、路程等概念,要使学生学会将抽象问题形象化化的处理方法。(2)会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向。(3)会用矢量表示和计算质点的位移,用标量表示路程。3、情感、态度与价值观目标(1)通过时间位移的学习,要让学生了解生活与物理的关系,同时学会用科学的思维看待事实。(2)养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。4、法制教育目标四、课型:新课教学五、教学重点难点重点:

17、运动的研究方法与描述、匀速直线运动的规律、作图与图像分析难点:图像与物理过程的比较分析六、教学方法讲授法,讨论法,读书指导法,演示法,练习法,实验法,发现法,探究式,启发式,发现式,实习作业法等七、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图活动一:创设情境,引入课题。提问一个走读生,上学的时候是什么时间离开家的?在路上用了多长时间?怎么走的?什么时间到校的?根据学生的回答提出,要想清楚地描述物体运动情况,仅仅用上节课所学的内容是不够的,我们需要学习更多的物理量。学生回答问题其它思考回答结果发现已有知识不足激发学生的求知欲活动二:时间和时间间隔。在一开始学生的回答中,学生离家和到校所对应的是时刻概

18、念,在路上所用的时间就是时间间隔,它等于两个时刻之差。问题:什么是时刻和时间间隔;如何用数学方法描述?教师归纳:如果建立一个表示时间的一维直线系,则在这个坐标系中,时刻用点表示,时间间隔是两个时刻之差,用线段表示。例题:如图所示,物体沿直线从O点开始运动,如果各点之间的时间间隔都是一秒,则下列各说法中分别表示哪一点或线段。OABCDE前3s内;第2s内;第2s末;第3s初;第二个2s内:教师归纳(1)时刻和时间间隔可以在时间轴上表示出来。时间轴上的每一点都表示一个不同的时刻,时间轴上一段线段表示的是一段时间间隔(画出一个时间轴加以说明)。 (2)在学校实验室里常用秒表,电磁打点计时器或频闪照相

19、的方法测量时间。阅读教材找到问题答案学生讨论归纳时刻和时间间隔概念及数学方法描述认真归纳自主完成讨论与交流小组代表展示成果认真理解并做好笔记时刻和时间间隔概念时间轴描述时刻和时间间隔巩固时间轴描述时刻和时间间隔活动三:路程和位移。重新讨论提问学生的问题,问学生为什么不从另外一条路走? 那么从不同的路径走就没有相同之处吗?所以为了准确描述这两种运动,就需要引入两个不同的概念。位移和路程:总结:位移表示质点的位置变动,从初位置指向末位置的有向线段表示质点在这次运动中发生的位移,有向线段的长度表示位移的大小,有向线段的方向表示位移的方向.2、路程:路程是指质点运动轨迹的长度,上面的例子中曲线AB的长

20、度表示路程.路程只有大小没有方向,是标量.讨论:位移和路程的区别是什么? 小结1路程是物体运动轨迹的长度2位移是描述物体位置变化的物理量,用从初位置到末位置的有向线段表示,即物体位移的大小由初末位置决定,方向由初位置指向末位置。问题:物体的位移大小有没有等于路程的情况?学生会很快回答另外一条路远,当然有,那就是初始位置和末位置是相同的,学生阅读课本路程和位移部分,归纳路程和位移概念及不同点。学生举例:如:物体从A点沿曲线运动到B点,这次运动对应的位移用有向线段AB表示. 位移既有大小,又有方向,位移是矢量,通常用字母x表示位移.认真归纳学生讨论与交流小组展示成果在单向直线运动中位移的大小等于路

21、程。理解路程和位移的概念知道位移和路程的区别活动四:矢量和标量。位移既有大小,又有方向;而路程是只有大小。物理学如何区别?教师总结:定义:既有大小又有方向的物理量叫矢量,只有大小没有方向的物理量叫标量。位移是矢量,只与始末位置有关而与路径无关,而路程与路径有关.请问我们已学过的物理量中那些是矢量、那些标量?教师总结:学生阅读教材13页分析归纳讨论与交流认真听讲并做笔记举例说明知道矢量和标量。活动五:直线运动的位置和位移在同一直线中如何利用坐标表示出物体的位移,如何进行计算B运动到A时的位移和由A运动到O点时的位移?2B-20OA x/m从上面图中我们看出,物体沿直线运动由B运动到A时其位移即为

22、XA-XB=4m,由A运动到O点时的位移即为XO-XA=-2m。学生自主思考归纳方法小组讨论与交流展示成果知道直线运动的位置和位移的计算方法活动六:课堂练习,巩固新知。24 t / s68BACOD图19EFGHI1 。 请在如图19所示的时间轴上指出下列时刻或时间(填相应的字母):(1)第1s末,第3s初,第2个两秒的中间时刻;(2)第2s内,第5s内,第8s内;(3)2s内,头5s内,前9s内;提示 在时间轴上,时刻用一个点表示,时间用一段线段表示。点悟 在物理学中,时刻与时间是两个不同的概念。我们平时说的“时间”,有时指的是时刻,有时指的是时间间隔,要根据上下文认清它的含义。西东ABCr

23、R图1102 。 物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A点经B点到达C点,如图110所示,则它的位移和路程分别是( )A. 2 (R + r) , (R + r) B. 2 (R + r) 向东,2R向东C. 2(R + r) 向东,2(R + r) D. 2 (R + r) 向东,(R + r)提示 从位移和路程的概念出发进行分析。 点悟 弄清位移和路程的含义以及它们的区别,是正确做出判断的关键。物理概念是研究物理规律、解决物理问题的基础,要正确理解,切不可掉以轻心。学生自主完成归纳方法小组讨论与交流展示成果与题中相对应的时刻或时间分别是:(1)A,B,C;(2)AB,DE,GH;(3)OB,O

24、E,OI。学生自主思考归纳方法小组讨论与交流展示成果位移是由初位置指向末位置的矢量,其大小等于A、C间的距离,即s=2r + 2R = 2 (R + r);方向由A指向B,即向东。路程是标量,其大小等于两半圆弧长度之和,即 s=r+R=(R + r),没有方向。选项D正确。活动七:回顾反思,归纳提炼。这节课我们重点学习了位置、路程与位移的概念(1)位置:位置就是质点在某时刻时所在的空间的一点,其位置可由坐标确定,如图所示为质点在不同时刻的位置A、B.(2)路程:质点位置发生变化时的径迹长度叫路程,其单位通常用米(m),另外还有千米(km)、厘米(cm)等。路程是标量。(3)位移:位移是表示质点

25、位置变化的物理量,用从初位置指向末位置的一根有向线段表示。位移的大小等于初、末位置间的直线距离;位移的方向由初位置指向末位置。位移是矢量,它与物体具体运动的路径无关。其单位与路程的单位相同。在直线坐标系中,常用表示。求位移时必须回答方向。注意:位移与路程不是一回事。只有物体做单向直线运动时,位移大小才等于路程;除此之外,两者大小不会相等。位移是矢量,路程是标量,位移只与初末位置有关,与路径无关,而路程与路径有关。首先学生自主归纳展示成果学生互评巩固本节课学习新知识活动八课后巩固练习1.按照要求完成学案课后练习;2.课后“问题与练习”八、板书设计1.1.2位移与路程1时刻和时间间隔表示时间的数轴

26、上,一个点表示某一时刻,一条线段表示时间间隔2路程和位移路程:物体通过的实际路径的长度位移:初位置指向末位置的有向线段位移既有大小又有方向3矢量和标量矢量:在物理学中,像位移这样既有大小又有方向的物理量叫矢量标量:在物理学中,像质量、路程等这样只有大小没有方向的物理量叫标量4直线运动的位置和位移x1初位置坐标,x2末位置坐标位移:x=x2x1注意:(1)式中“一”号为运算符号;(2) x、x2、x1的正、负号为相对x轴正方向的方向符号。九、课后反思 十、再教设计 1. 3运动快慢的描述速度的教学设计一、教材内容分析运动快慢的描述-速度是高中物理必修1第一章第三节的内容,它与上面两节内容一样,属

27、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,因而使速度概念变成矢量,并且首次用比值法来进行定义。同时平均速度是从整体角度反映物体运动快慢的物理量,有助于学生形成整体综合的解决问题的策略。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,利用极限的思想进行思维,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,做了很好的衔接。速度、平均速度以及上节位移的概念都是矢量,都是研究匀变速直线运动规律的基础知识,对这些矢量的准确理解是解决后续问题的基础。二、学习者分析与教学环境分析1、学习者分析(1)高一学生认识事物的特点是

28、:已经开始习惯抽象逻辑思维,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的来支持,所以采用刘翔110跨栏这个案例,开始本堂课的探究,密切联系实际,得出运动快慢的规律。(2)由于学生在初中已学习过有关速度的知识,在生活中对于速度也有较多的感性知识,在高中重新学习应该困难不大。但学生在初中学习中,速度是一个标量,是用单位时间内通过的路程来表示速度,而高中确实将速度变为矢量,而且采用比值法给速度下了一个规范的定义,达到了由原有的通俗的比较物体运动快慢的方法,过渡到了一个统一的标准,改变学生了已有的认识,拓展概念的内涵,是本节教学的一个难点。(3)在本堂课的教学设计中,以建构主义学习理论为基础,体现

29、了新课程中“自主、探究、合作”的教学理念,教学设计的以“刘翔2004雅典夺冠”拉开学习的序幕,然后层层深入,以师生互动、生生互动为主要的课堂形式,在实现知识构建的同时,提升学生的探究能力与合作学习能力。2、教学环境分析三、教学目标1、知识与技能目标(1)、知道速度的定义,能写出速度的公式、符号和单位。(2)、知道速度的特点,能区分速度和速率。(3)、能用具体实例,区别平均速度和瞬时速度。(4)、理解速度、平均速度的物理意义,解决相关的实际问题。2、过程与方法目标(1)、知道速度的定义,能写出速度的公式、符号和单位。(2)、知道速度的特点,能区分速度和速率。(3)、能用具体实例,区别平均速度和瞬

30、时速度。(4)、理解速度、平均速度的物理意义,解决相关的实际问题。3、情感、态度与价值观目标(1)、引导学生勇于探究与日常生活有关的物理学问题。(2)、在教学中,使学生体验民族自豪感。(3)、培养学生主动与他人合作的精神,同时提升学生与他人沟通的能力。4、法制教育目标四、课型:新课教学五、教学重点难点重点:平均速度与瞬时速度的物理意义及其区别。难点::利用极限的思想,由平均速度引出瞬时速度。六、教学方法讲授法,讨论法,读书指导法,演示法练习法,实验法,发现法,探究式,启发式,发现式, 七、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图活动一:创设情境,引入课题。问题1:为了描述物体的运动,我们已经进

31、行了两节课的探究,学习了描述运动的几个基本概念,大家一起来回答一下是哪几个基本概念? 问题2:当物体做直线运动时,我们是用什么方法来描述物体的位移呢? 问题3:同学们已经知道位移是描述物体位置变化的物理量,那么物体的位移越大,是否物体就运动得就越快呢?设疑引入:那么,如何来描述物体运动的快慢呢?这节课我们就来探讨这个问题。学生思考回答:质点、参考系和坐标系;时间、时刻以及位移和路程。学生:可以用坐标系。因为在坐标系中,用某一时刻t1对应的点x 1表示该时刻物体的位置,另一时刻t2所对应的点x2,表示t2时刻物体的位置,用xx2一xl,就能表示这段时间内的位移变化量。学生讨论答案:不一定。因为物

32、体的运动快慢还与运动的时间有关。复习巩固已有知识设疑引入主题活动二:坐标与坐标的变化量。问题4:以初中的50米赛跑为例,如果跑道是直线,你是否能说明“坐标”与“坐标的变化量”的区别和联系?总结:坐标代表位置,坐标的变化量代表位移。例如,在起跑点的位置、在50米终点的位置或在中点的位置(25 m处)等,都可以用坐标轴上的点来表示,而从起跑点至终点的线段,就是位移可以用起跑点和终点的坐标变化量来表示。课件展示右图,让学生观察,体会应用数轴来表示坐标与坐标的变化量, 思考与讨论教师总结:这种表示方法实际上是与所给的物理情景相符合的,例如,当汽车沿直线向东行驶时,我们可以先规定向东作为x轴的正方向,然

33、后再来讨论汽车的位置和位移变化。同理,我们还可以用数轴上的tt2t1来表示时间的变化量,解决实际问题。指导学生阅读“坐标与坐标的变化量”。自主思考问题交流与讨论展示成果学生自主完成课本15页思考与讨论自主探究,展开讨论,然后选出代表,发表见解,提出疑惑活动三:速度获得新知。北京时间2004年8月28日凌晨2点40分,在雅典奥林匹克体育场,这是所有国人都铭记的日子,21岁的上海小伙子刘翔犹如闪电一样,挟带着狂风与雷鸣般的怒吼率先冲过了终点,以巨大的优势斩获奥运会男子110米跨栏金牌,12秒91的成绩平了由英国名将科林·约翰逊所创造的世界纪录。问题5:110跨栏决赛中,根据什么判定刘翔获

34、得冠军?有哪些判定方法呢?教师总结:由上分析可知,运动的快慢跟运动的时间及通过的位移都有关系。物理学中用速度来描述物体运动的快慢程度。思考与讨论:以下有2个物体,又如何比较它们运动的快慢程度。项目初始位置(m)时间(s) 末了位置(m)A、公共汽车在平直道路行驶010100B、火车在平直轨道行驶500301250教师总结:运动的快慢跟运动的时间及通过的位移都有关系,可以用位移跟发生这个位移所用时间的比值,表示物体运动的快慢,这就是速度。(1)、定义:速度是表示运动快慢的物理量,它等于位移x跟发生这段位移所用时间的比值。(2)、定义式:=x/t(3)、单位:的单位由位移和时间决定,国际单位制中为

35、米每秒,符号是/,常用单位是/、/等。(4)、矢量:速度是既有大小,又有方向的物理量,即矢量。速度的方向就是物体运动的方向。 (5)、进一步理解:在初中同学们也学过速度,那时是路程与时间的比值,初中时那样处理是限于当时同学们的接受能力,其实在高中里面只有在单向的直线运动中,路程恰好等于位移的大小,这时速度与初中的速度大小是一样的,其他的都是不一定相同的。学生讨论问题:(预设)学生:相同的位移,通过比较时间的长短,时间谁的短,谁就运动得快。相同的110米跨栏比赛中,刘翔所用的时间最短,所以他跑得最快,所以他夺得了冠军。学生:相同的时间,通过比较通过的位移的大小,位移谁的大,谁就运动得快。相同的1

36、2秒91时间里,刘翔跑得更远,所以说明他跑得是更快的。多媒体展示指导学生阅读“速度”部分。自主思考问题交流与讨论展示成果(预设):因为公共汽车和火车的位移不同,所用的时间也不相同,要判断它们的运动快慢,只有通过计算它们平均每秒钟运动位移变化的大小量。即可得:单位时间内运动位移大的物体运动得快,由上表可得每秒钟位移大小公共汽车为10m、火车为25 m,这说明火车行驶得快。 认真总结做好笔记在我们生活中怎样比较物体运动快慢如何比较两个一般物体运动的快慢引入速度让学生全面了解速度活动四:深入探究平均速度与瞬时速度。 (一)深入探究平均速度问题5:大自然里,物体的运动各异。如果仔细观察各个物体的运动,

37、我们可以发现,在许多情况下,物体运动的快慢都会发生显著的改变:例如飞机的起飞过程,汽车的行驶期间,运动员在比赛中的奔跑等。在自然与人类生产生活中,各个物体的运动状态各异且不断变更。在长时间的对运动的思索、探究过程中,为了能比较准确地描述运动的快慢,科学家逐步建立了平均速度的概念,并科学地用平均速度来描述物体运动的快慢。那么平均速度又是如何定义、标量还是矢量、物理意义的呢? 例题1:一辆汽车在平直的公路行驶,假设第1s内通过了5m的距离,第2s内与第3s内分别通过了20 m的距离,在第4s内又通过了15 m的距离。试求汽车在最初2s内的平均速度与这4s内的总的平均速度各是多少? 注意点:变速运动

38、在不同时间内的平均速度一般来说是不同的,所以在计算平均速度时,必须要指出是哪段时间内的平均速度。例2一物体沿直线运动,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? (二)瞬时速度问题6:在前面刘翔的110米跨栏比赛中,整个过程中、前半程或者后半程的平均速度,我们都可以计算出来,但是怎样才能较为准确地描述他在各个时刻运动的快慢呢?教师总结:(1)物理意义:描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢和方向的物理量,常称为速度。(2)方向性:速度与速率不同,速率仅反映质点运动的快慢,而速度即反映质点运动的快慢又能表述方向。(方向就是物体运动轨迹

39、的切线方向。)(3)瞬时性:速度具有瞬时性,一般提到的速度均为瞬时速度,它反映的是物体在某时刻(或某位置)运动的快慢与方向。(4)相对性:参考系不同时,同一物体的速度相对不同的参考系而言是不一致的。(5)、进一步理解:我们已经知道,平均速度只能粗略地描述物体运动的快慢和方向。如果我们把时间间隔选取得越小,使位移间隔也取得越短时,就越能准确描述在这一小段时间内的物体运动的快慢,这就是瞬时速度的平均速度的联系。从数学上来讲,也就是在质点从t增加到t+t时间内的平均速度x/t中,当t取值非常非常小时(趋向于无穷短的时间内),这个值就可以近似认为是质点在该时刻的瞬时速度。瞬时速度的大小叫做瞬时速率。

40、例题: 下列关于瞬时速度的说法中错误的是( ) A、瞬时速度能精确地描述物体做变速运动的快慢,但不能表示物体运动的方向B、瞬时速度等效于运动的物体在一段尽可能短的时间内的平均速度C、瞬时速度的方向与位移的方向始终相同 D、如果某物体在某段时间里的瞬时速度始终为零,则读物体在这段时间内处于静止状态 答案:AC引导学生阅读课本第16页中常见物体的速度,了解一些常见的瞬时速度。指导学生阅读“平均速度”部分。自主思考问题交流与讨论展示成果(预设):师生共同总结:(1)、定义:平均速度是指运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值。(2)、矢量:平均速度是矢量,它的方向由位移的方向决定,它的

41、大小表示这段时间内运动的快慢。(3、)、物理意义:平均速度是在描述变速直线运动的情况下,能粗略描述物体运动快慢的物理量。自主思考例题交流与讨论展示成果(预设):解:根据平均速度定义式v=x/t可得,最初2s内:v1=(x1+ x2)/ (t1+ t 2) ms=12。5ms4s内:v2=(x1+ x2+ x3+ x4)/ (t1+t 2+t 3+t 4) ms=15ms指导学生阅读“平均速度”部分。自主思考问题交流与讨论展示成果:可以取与各个时刻最接近的时间间隔,测得所发生的位移,就能准确描述他每个时刻的运动快慢了。学生认真总结做好笔记自主思考例题交流与讨论展示成果了解平均速度活动五:探究拓展

42、速度和速度3. 探究拓展速度和速率引导学生阅读教材第18页,得出结论:速度既有大小,又有方向,是矢量,速度的大小叫速率,教师引导学生观察教材第18页的汽车速度计,进行讨论,说出你能从表盘上获取哪些有用信息。 问题:假如有甲、乙两位同学分别用不同的时间,绕操场跑了一圈,并且都回到了出发点,他们的平均速度是否相同?那么这时候又如何比较他们运动的快慢呢? 教师总结:因为平均速度v=x/t,且甲、乙的位移均为零,所以他们的平均速度均为零。但在这里利用平均速度无法比较他们运动的快慢,所以我们要引入另一个物理量:平均速率。平均速率等于物体运动通过的路程与所用时间的比值。也就是说,尽管他们两人通过的路程相同

43、且都不为零,但是由于所用时间不同。所以用时短的运动得快,也就是平均速率大,这其实也就是初中学过的“速度”。 深入探究:教师引导学生表演短剧:“警察与司机的故事”,加深理解平均速度与瞬时速度的区别。学生阅读教材第16页观察教材第16页的汽车速度计讨论与交流 展示成果(预设)(1)、可以看出汽车的瞬时速率。指针指在对应的数字的瞬间,就表示汽车在该时刻的速率是这个值。 (2)、还可以从直接读出表盘上已经行有的公里里程。学生讨论结果:(预设)(1)、位移显然均为零,又因为平均速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值,所以均为零,所以好像快慢一样。 (2)、并且存在这样一个问题,如果一位同学只是站在原地

44、,但是的平均速度也为零,并且运动会上也不是这样比较快慢的,如果这样,平均速度就没有应用价值了,所以平均速度有缺陷。学生阅读教材第16页说一说深入了解生活中的速度培养学生的学习兴趣活动十:回顾反思,归纳提炼。教师活动:让学生概括总结本节的内容,请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。活动十一:课后作业,巩固提高。1. 课后“问题与练习”2. 导学案的课后练习八、板书设计1.1.3运动快慢的描述速度1坐标与在坐标轴上的变化量在沿x坐标轴做直线运动时,xx2x1的大小表示位移的大小,x的正、负号表示位移的方向。同样,可以用tt2tl来表示时间的变化量。2速度位移与发生这个位移所用的时间的比值叫速度,公式为vx/t。速度是矢量,单位是ms。3平均速度在物理学中,运动物体发生的位移和发生这个位移所用的时间的比值叫平均速度,它能从整体上粗略地反映陔时间段内物体运动的快慢。平均速度是矢量。共方向就是对应的位移的方向。4瞬时速度运动物体经过朵一位置或在某一时刻的速度叫瞬时速度。瞬时

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