0911初二运动的快慢(第一课时)教学设计

教学设计

课程基本信息课例编号2020QJ08WLRJ004学科物理年级8年级学期第1学期课题运动的快慢（第一课时）教科书书名：物理八年级上册出版社：人教版出版日期：2012年6月教学人员姓名单位授课教师商乐北京市三帆中学指导教师王红西城教育研修学院张全贵、顾亚华北京市三帆中学教学目标一、教学目标：1.知识目标：能用速度描述物体的运动；知道速度单位间的换算关系；知道匀速直线运动的概念。2.能力目标：经历速度概念的建立过程，能观察和分析身边事例运动的快慢，培养学生的观察能力和表述能力。通过观察玩具小车的运动并标记小车运动轨迹的实验，培养学生分析问题、解决问题的能力。3.情感目标：体验比较物体运动快慢的方法，有用“运动有快慢”的观点观察和分析身边事例的意识，认识速度概念在实际生活中的意义。渗透交通安全教育，让学生体会到物理是有用的。二、教学重点：建立速度的概念三、教学难点：建立速度的概念；对匀速直线运动的理解教学过程时间教学环节主要师生活动2分钟11分钟6分钟2分钟1分钟2分钟引入一、速度二、匀速直线运动三、变速直线运动拓展课堂小结+布置作业观看一段100米决赛的视频。【播放视频】师：比赛过程真是惊心动魄，扣人心弦。同学们，在刚才的视频里，运动员们有的跑得快，有的跑得慢，你能判断谁跑得最快吗？生：当然是跑在最前面的跑得快！师：那你们知道这样判断的依据是什么吗？这是比赛进行到8.5秒时的一个画面，跑在最前面的运动员，因为他通过的路程最长，所以我们认为他跑得最快。这是人们在生活中常用的一种比较物体运动快慢的方法，在相等的时间内，比较通过的路程，通过路程长的则运动得更快。同学们，如果我们没有看到比赛时的情境，又是通过什么方法来找到跑得最快的冠军呢？生：会去查询最后比赛的成绩，来找到跑得最快的冠军。下面，我们把两种比较物体运动快慢的方法归纳一下，方法1，同时起跑，相同时间，比较路程，路程长的则运动得更快；方法2，都跑完全程，相同路程，比较时间，用时短的则运动得更快。师：在前面的视频中，苏炳添跑完100米用了9.92秒，这个成绩打破了亚运会的纪录。同学们，你们跑100米需要多少时间呢？在我校的一次运动会上，100米短跑决赛中，冠军的成绩是12秒。我国优秀的跨栏运动员刘翔，曾以12秒88的成绩打破了保持13年的110米栏世界纪录。同学们，你能判断刘翔和校冠军谁跑得更快吗？生：他们通过的路程不同，所用的时间也不同，这该怎么判断呢？师：其实，我们仍然可以用前面的两个方法来进行判断。比如方法1，相同时间比较路程。可以比较他们在单位时间，也就是一秒内通过的路程，路程长的则运动得更快。那如何找到他们一秒内通过的路程呢？生：借用数学知识，可以用总的路程，除以总的时间，就是一秒内通过的路程。师：说得很好！计算一下，先看校冠军的，路程除以时间就是100米除以12秒，约为8.33m/s，说明校冠军在一秒内通过的路程为8.33米。再看刘翔的，路程除以时间就是110米除以12.88秒，约为8.54m/s，刘翔在一秒内通过的路程为8.54米。相同时间，刘翔的路程长，所以刘翔跑得更快。跨栏跑难度大很多，刘翔还跑得这么快，真的是太厉害了！生：老师，可以用第2种方法来判断吗？相同路程比较时间。师：当然可以，同学们可以先思考一下如何去比较。生：我想到了，可以比较他们通过一米所用的时间，时间短的则运动得更快。这次就该用总的时间除以总的路程，得到他们通过一米路程所用的时间。师：能够很好的进行知识迁移，真是太棒了！计算一下，先看校冠军的，时间除以路程就是12秒除以100米，约为0.120秒每米，说明校冠军通过一米所用的时间为0.120秒，再看刘翔的，时间除以路程就是12.88秒除以110米，约为0.117秒每米，刘翔通过一米所用的时间为0.117秒。相同路程，刘翔用的时间更短，所以刘翔跑得更快。不管用哪种方法来进行比较，都可以判断出是刘翔跑得更快。生活中人们更习惯于采用第1种方法来判断物体运动的快慢，就是相同时间比较路程，当物体在不同时间通过的路程也不相同时，就用路程与时间的比值来比较物体运动的快慢。这个比值越大，说明物体运动得越快。师：在物理学中，把路程与时间的比值叫做速度。速度是表示物体运动快慢的物理量，在数值上等于物体单位时间内通过的路程。如果用字母v表示速度，s表示路程，t表示时间，则速度的计算公式为v=s/t。因为速度等于路程除以时间，所以速度单位由长度单位和时间单位组合而成，通过前面的学习，我们知道长度的国际单位是米，时间的国际单位是秒，所以速度的国际单位就是米每秒。注意读法，读作”米每秒”。如果某物体运动的速度v等于20m/s，表示该物体在一秒内通过的路程为20米。生活中人们习惯说汽车行驶了多少公里，也就是路程的常用单位是千米，如果时间的单位用小时，则速度的单位就是千米每时，在交通运输中速度的单位就常用千米每时。生：那米每秒和千米每时这两个单位间的换算关系又是什么呢？我们可以把1m/s写成1米除以1秒，把一米换成千米，是1/1000千米，把一秒换成小时，为3600分之一小时，最后计算结果为3.6千米每时。所以1m/s等于3.6km/h，1km/h则等于3.6分之一m/s。师：猎豹是陆地上的短跑冠军，它冲向猎物时的速度高达40m/s，而旗鱼是海洋中的游泳冠军，曾观测到它的时速可达110km/h。同学们，你能判断猎豹和旗鱼谁的速度更大吗？生：它们的速度单位不同，无法判断啊！师：那就换算成相同的单位，比如猎豹的速度v1=40m/s就等于40×1m/s，把1m/s换成3.6km/h，结果为144km/h，这个速度大于旗鱼的110km/h，所以猎豹的速度更大。生：我知道了，也可以换算旗鱼的速度v2=110km/h等于110×1km/h，1km/h换成1/3.6m/s，结果约为31m/s，这个速度小于猎豹的40m/s，所以仍然可得出猎豹的速度更大。师：这是高速路上的一个交通标志牌，同学们知道上面60、100、120这些数字表示的意思吗？生：这是限速标志，单位是千米每时，标志牌提示，在这段路上小客车允许的最高速度为120km/h，大型车最高速度为100km/h，而60则表示车速不得低于60km/h，以免妨碍其他车辆的正常通行。师：非常正确！如果一辆车以最高速度120km/h行驶，换算一下，120km/h约为33m/s，也就是滴答一下，一秒钟汽车就会开出33米，真的是相当快啊。所以为了安全，行人不能翻越护栏横穿高速路，司机要遵守交通规则，不能超速行驶。因此，司机需要关注汽车里的速度表，这是汽车上可以直接显示行驶速度的仪表。请同学们读一下此时的速度大小。生：速度计的单位是km/h，此时速度为60km/h，如果汽车以这个速度行驶，一小时内通过的路程为60千米。师：同学们，你们了解生活中物体运动的速度吗？比如人步行的速度，客机飞行的速度、以及列车的行驶速度，给大家三个速度参考值，请同学们思考他们的对应关系是什么？来看看你们找对了吗？人步行时运动较慢，对应约1m/s，飞机飞行时相对更快，对应约250m/s，这是我国完全自主研制的c919客机，最大速度可达280多米每秒，普通列车行驶速度约40m/s，我国的复兴号高铁最高速度可达100多米每秒，也就是300多千米每时。书上的小资料也有一些物体运动的速度，来了解一下，这里速度单位是米乘秒的负一次方，实质就是米每秒，因为米乘秒的负一次方就等于米除以秒，也就是米每秒。人们骑自行车行驶的速度约为5米每秒，据说雨燕是飞行速度最快的鸟，可达48米每秒，比普通列车还快。当然，没有上海磁浮列车的速度大，这个可达120米每秒。子弹的杀伤力强就是因为它速度很大，子弹在刚出膛时速度约1千米每秒。地球上方的同步卫星运动速度是3070米每秒。师：按照运动路线，机械运动分为直线运动和曲线运动。这是分别沿直线和曲线运动的列车，商场里的扶梯沿直线运动，而过山车则沿曲线运动，相信同学们还能举出生活中很多物体做直线运动或曲线运动的实例。下面，请同学们观察一辆玩具小车的运动情况，判断小车做的是直线运动还是曲线运动，它的运动快慢是如何变化的？（播放视频）生：我觉得小车好像做的是直线运动，刚开始运动是由慢到快，中间相对平稳，最后是由快到慢停下来。师：是否真的是这样呢？我们知道感觉有时候是不可靠的，要是能把小车的运动轨迹找到就好了。要找到小车的运动轨迹，就需要标记出一些小车的运动位置，同学们有办法标记小车的运动位置吗？老师的办法是在小车上放一支记号笔，通过电动机驱动，让这支笔可以等时间间隔的上下运动，从而在纸上标记位置（播放视频），看一下演示效果。这样，当记号笔和小车一起运动时，便可以标记出一些小车的运动位置。下面，请同学们看一下演示过程。（播放视频）这样我们就初步获得了小车的运动轨迹。根据小车的运动轨迹，同学们判断小车做的是直线运动还是曲线运动呢？生：从轨迹可看出，小车做的是直线运动。师：很好！我们还可以用直绳检验一下（播放视频），小车确实是沿直线运动的。那我们之前猜测的小车初始运动是由慢到快，中间相对平稳，最后是由快到慢，是否从轨迹上可以看出来呢？截取小车在不同时段的运动轨迹来分析一下，首先看小车中间段的运动情况。因为是相同的时间间隔，在纸上标记的位置，所以小车从一个点运动到下一个点所用的时间是相等的，可以初步看出相邻两个点间的距离近似相等。用刻度尺实测一下，相邻两个点间的距离几乎都是2.5厘米。这说明小车在中间段运动时，相同时间通过的路程相同，由v=s/t可知，小车速度不变。我们把物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。列车在平直轨道上平稳行驶，跳伞运动员在空中平稳下落时可近似认为做匀速直线运动。匀速直线运动是最简单的机械运动，是研究其它复杂运动的基础。做匀速直线运动的物体在任意相同时间内通过的路程都相等，速度是不变的。师：我们再来看刚才小车前一段和后一段的运动情况，两个标记点间的时间仍然相等，但与中间段不同的是什么呢？生：相邻两点间的距离明显不等。前一段运动，相邻两点间的距离不断增大，说明小车运动得越来越快，速度在变大；后一段运动，相邻两点间的距离不断减小，说明小车运动得越来越慢，速度在变小。师：分析得很好，我们把物体做直线运动，但速度大小改变的运动叫做变速直线运动。比如列车在平直轨道上进站或出站时做的就是变速直线运动。做直线运动的物体，通常情况下速度都是变化的，因此，变速运动在生活中更为普遍。师：其实，我们还可以借助摄影技术来记录运动物体的位置。比如说频闪摄影，就是借助电子闪光灯的连续闪光，在同一张底片上记录运动物体相隔同样时间的不同位置。比如拍摄一张苹果下落的频闪照片，这样就在一个画面上记录了间隔相同时间，苹果下落的不同位置。这是网球运动员击球时和跳水运动员跃下跳板时的频闪照片,可以清晰的呈现出不同时刻的动作情况，方便对运动员的动作进行分析与指导。我们也可以把频闪摄影用于物体运动的研究，比如苹果的下落运动，从照