第3节运动的快慢（教学设计）-物理人教版2024八年级上册

第3节运动的快慢（教学设计）年级八年级学科物理课时数2课时教师飞哥物理课题第3节运动的快慢（2课时）教学目标物理观念1.理解速度的概念，掌握速度的定义、公式和单位。科学思维2.能够运用速度公式进行简单的计算，解决实际问题。科学探究3.通过观众法和裁判法，体验测量物体运动快慢的不同方法，培养科学探究能力。科学态度与责任4.激发学生对物理学的兴趣，培养学生的科学探究精神。教材分析本节课内容主要围绕“运动的快慢”这一主题展开，是物理学中基础且重要的概念之一。教材中通过生动的实例和实验，引导学生逐步深入理解速度的概念。速度作为描述物体运动快慢的物理量，在日常生活中有着广泛的应用，因此，掌握速度的相关知识对于学生来说具有重要意义。学情分析八年级的学生已经具备了一定的物理基础知识，对于物体的运动有了初步的认识。然而，他们对于速度这一概念的深入理解还需要进一步的引导和启发。在教学过程中，我需要注意到学生的认知水平差异，采用多样化的教学手段来满足不同学生的学习需求。同时，我也将鼓励学生之间的相互合作和交流，通过小组合作实验和讨论，共同探究物体运动的快慢，培养他们的团队协作能力和科学探究精神。在教学过程中，我还将注重培养学生的实际操作能力，通过动手实验和数据分析，提高他们的实践能力和解决问题的能力。教学重点1.理解速度定义、公式和单位，准确进行相关计算。2.通过实验和数据分析，培养科学思维和解决问题能力，体验科学探究的乐趣。教学难点1.学习观众法和裁判法测量物体运动快慢的技巧，并理解其科学原理。2.结合速度概念与日常生活，培养学生在实际情境中运用速度知识解决问题，提升科学应用能力和创新意识。教学器材多媒体设备（用于展示图片和视频）、学生用书、教师用书。

教学过程教师活动学生活动导入新课通过一段精彩的体育比赛视频进行导入，视频中运动员们快速奔跑、激烈竞争，迅速吸引学生的注意力。提问：“同学们，你们知道如何描述运动员们运动的快慢吗？”引导学生思考并回答，进而引出本节课的主题——运动的快慢。观看视频，积极思考并回答教师的问题，对“运动的快慢”这一主题产生浓厚兴趣。学习新课一、速度1.比较物体运动的快慢运动会上，短跑比赛正在紧张地进行着。在比赛过程中，观众是如何判断谁跑得快的？运动员跑完全程后，裁判员又是怎样计算成绩的？观众与裁判员所用的方法一样吗？你认为应该怎样比较运动的快慢？【教师活动】提出问题后，引导学生分组讨论，鼓励他们提出自己的观点和理由。各组派代表发言，分享讨论结果。教师对学生的回答进行总结和点评，归纳总结比较运动快慢的两种方法：比较方法观众法相同的时间比路程，谁跑在前面，谁跑的快裁判法相同的路程比时间，谁先跑到终点，谁跑的快【典例1】如图所示是百米赛跑决赛的两个精彩瞬间，比赛中途，观众可通过图____（选填“甲”或“乙”）来判断跑道（选填“a”“b”或“c”）上的运动员速度最快，理由是：相同时间。【答案】甲a跑道a上的运动员通过的路程最长【详解】[1][2][3]比较物体运动快慢的常用方法：在时间相同的情况下比较运动路程的长短，路程长的运动快；在路程相同的情况下比较运动时间的长短，运动时间短的运动快。百米赛跑比赛中途，观众可通过图甲来判断跑道a上的运动员速度最快，理由是：相同时间内，跑道a上的运动员通过的路程最长。【想一想、议一议】甲同学100m跑的成绩为15s，乙同学50m跑的成绩为8s。要知道他俩谁跑得快，应该怎么办?【教师活动】提出问题后，引导学生思考并讨论，提示他们可以从速度的定义出发，通过比较单位时间内通过的路程来判断谁跑得快。鼓励学生提出自己的解决方案，并引导他们进行交流和辩论。并将讨论的结果进行总结，从而引导出速度的概念。2.速度（1）定义：路程与时间之比叫作速度。（2）公式：v＝EQ\F(s,t)其中：v表示速度，s表示路程，t表示时间。（3）物理意义：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，这个数值越大，表示物体运动越快。（4）单位：速度的单位由路程单位与时间单位组合而成。①国际单位：米/秒，符号是m/s或m•s1②常用单位：千米/小时，符号是km/h或km•h1③单位换算：1m/s=3.6km/h.1m/s=1×④注意两套单位的组合：国际单位的组合：路程s单位是米（m）；时间单位是秒（s）；速度v的单位是：米/秒（m/s）在交通运输中单位的组合：路程s单位是千米（km）；时间单位是小时（h）；速度v的单位是：千米/时（km/h）3.速度与时间的计算根据v＝EQ\F(s,t)可以得出路程与时间的计算公式：路程s=vt时间t＝EQ\F(s,v)利用速度公式解题的注意事项同一性：三个物理量应对应于同一物体的同一运动过程；对应性：代入数据时，v、s和t要一一对应，不能张冠李戴；统一性：在应用公式时，各个物理量单位要统一；④规范性：代入数据前，公式不能漏，代入数据时，要有单位。4.与运动有关的交通标志（1）速度表可以直接显示出车辆的运动速度。下图中的汽车速度表，它上面的单位是km/h，当指针指在哪个位置时，说明此时的速度是多少km/h。如图所示，汽车的速度是80km/h。“”是指这辆车总共通过的路程为km。（2）限速标志与里程标记甲乙在不同的道路或不同的路段，有很多限速的标志牌。如图甲所示为限速标志，限速标志牌的单位是km/h，表示机动车在该道路上行驶，速度不得超过60km/h。图乙是公路上的里程标记牌，表示从此标志牌到北海的路程为24km。5.一些物体运动的速度阅读课本第21页《小资料》——“一些物体运动的速度”，了解一些物体运动的速度。物体速度（m·s1）物体速度（m·s1）蜗牛约1.5×103上海磁悬浮列车可达120人约1.1喷气式客机约250自行车约5超音速歼击机约700高速路上的小轿车约33出膛的子弹约1000雨燕可达48同步卫星3070【典例2】(1)图1中是表示汽车的表盘；读数是km/h=m/s。(2)某司机在机场高速公路的入口处，看到如图2所示的标志牌。 该标志的物理意义分别是①；②。【答案】(1)速度9025(2)允许行驶的最大速度为100km/h从此标志牌到机场的路程为30km【详解】（1）[1]图1表盘中有“km/h”，是速度的单位，所以图1中是表示汽车的速度表盘。[2]表盘的分度值为5km/h，所以速度计的读数为90km/h[3]由于1m/s3.6km/h，所以v=9（2）[1]图①标志牌为圆形，上面数字是100，为限速标志牌，其物理意义是：允许行驶的最大速度为100km/h。图②标志牌为方形，常用于指路，为指示标志牌，其物理意义是：从此标志牌到机场的路程为30km。学生分组讨论，积极发表自己的观点。各组代表发言，分享讨论结果知道了比较快慢的两种科学方法。例题练习，加深对如何运用这两种方法来判断物体运动的快慢。学生思考并讨论，理解速度的定义和比较方法，认识到速度在描述物体运动快慢中的重要性。知道了速度的表达式、物理意义、单位和注意事项知道了如何识别交通标志知道了一些物体运动的速度大小例题练习，加速对速度表和里程牌的理解学习新课二、匀速直线运动【教师活动】播放视频或动态图片，展示物体的运动特点。引导学生讨论这些物体轨迹特点，从而引出机械运动的分类。1.机械运动的分类①物体做机械运动，按照运动路线的曲直可分为直线运动和曲线运动。②在直线运动中，按照速度是否变化，又分为匀速直线运动和变速直线运动。【想想议议】 下图记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程。甲图中汽车在各段时间内的速度有什么特点？乙图中汽车在各段时间内的速度有什么特点？【教师活动】提问的方式，引导学生观察并分析两辆汽车的运动特点。学生观察图表，积极发言，描述甲图和乙图中汽车在各段时间内的速度变化特点。教师对学生的回答进行总结，明确甲图表示的是匀速直线运动，即速度保持不变；乙图表示的是变速直线运动，即速度在发生变化。进一步解释匀速直线运动和变速直线运动的概念，并强调它们在日常生活和科学研究中的重要性。【归纳总结】 （1）甲图中小汽车做匀速直线运动，在相同的时间内通过的路程相等； （2）乙图中小汽车做加速直线运动，在相同的时间内通过的路程越来越多。2.匀速直线运动（1）定义：一个物体沿着直线运动，在任意相同时间内，通过的路程始终相等，这样的运动叫做匀速直线运动。（2）匀速直线运动的特点：①匀速直线运动是运动状态不变的运动，是最简单的机械运动。 ②在整个运动过程中，物体的运动方向和运动快慢都保持不变。 ③在任意一段相等的时间内和任意一段路程内速度都是相等的。 ④做匀速直线运动的物体，其速度的大小可以由v=s/t来计算，但速度的大小与s、t无关。3.匀速直线运动的图像【思考】观察下图中的小车做什么运动？说出判断的理由。【分析】小车做匀速直线运动，因为在相等的时间内通过的路程相等。在物理中常采用数学图象方法，把物理现象或物理量之间的关系表示出来，这种方法称为图象法。常见的描述运动的图象有st图象和vt图象。【教师活动】引导学生观察并分析图像，通过讨论和提问的方式，引导学生理解匀速直线运动的图像特点。教师对学生的回答进行总结，明确图像中小车做的是匀速直线运动，并解释匀速直线运动图像的特点和如何根据图像判断物体的运动类型。进一步强调匀速直线运动在日常生活和科学研究中的重要性，以及掌握匀速直线运动概念对于后续学习的基础性作用。（1）匀速直线运动的st图像用横坐标表示时间t，纵坐标表示路程s，就得到了st图象。该图象是过原点的倾斜直线，物体通过的路程与时间成正比，表示物体做匀速直线运动；同一图象中直线的倾斜度越大，表示物体的速度越大，如图甲所示，速度va＞vb。图乙中随时间的增加路程不变，表示物体静止。甲乙【教师活动】为了进一步巩固学生对匀速直线运动和变速直线运动的理解，教师提出了一系列相关问题，引导学生深入思考：“如果小车在st图像中呈现的是一条水平线，那么小车在做什么运动？为什么？”（2）匀速直线运动的vt图像用横坐标表示时间，纵坐标表示速度，就得到了vt图象。匀速直线运动的vt图像是一条与t轴平行的直线，说明做匀速直线运动的速度是不变的。在vt图象中，同一坐标系，截距越大，速度越大。如图所示，随时间的增加速度不变，表示物体做匀速直线运动，且v甲＞v乙。（3）st或vt图像的应用①读出任一时间内物体通过的路程或通过一段路程所用的时间。根据如图甲所示的图像，物体甲在5s内通过的路程为20m.②求出做匀速直线运动物体的速度，比较运动的快慢情况如图乙所示，甲、乙的速度分别为：v甲＝EQ\F(s甲,t甲)=EQ\F(8m,2s)＝4m/sv乙＝EQ\F(s乙,t乙)=EQ\F(4m,4s)＝1m/s故v甲>v乙。③在同一坐标系中比较运动的快慢如图所示，时间相同t=t2时，比较路程：因为s2＞s1，所以A物体运动的快。路程相同s=s1时，比较时间：因为t1＜t2，所以A物体运动的快。④在不同坐标系中比较运动的快慢如图所示，甲乙的速度分别是：v甲＝EQ\F(s甲,t甲)=EQ\F(2.4m,6s)＝0.4m/sv乙＝EQ\F(s乙,t乙)=EQ\F(1.2m,12s)＝0.1m/s所以v甲>v乙。【典例3】如图是一辆汽车在0~10s内的v−t图像，由图像可知，在0~4s内，汽车的速度（选填“增大”“减小”或“不变”）；t=5s时汽车的速度为m/s；汽车在4~6s内通过的路程是m。【详解】[1]由题图知，在0~4s内，vt图像是一条斜向上的图线，表明汽车的速度随时间增大而增大。[2]观察坐标图可知t=5s时，汽车的速度v=30m/s[3]汽车在4~6s内以速度30m/s做匀速运动，由v=s/t得，该段时间内汽车通过的路程s=vt′=30m/s×(6−4)s=60m4.变速直线运动和平均速度【思考】下图中的小汽车做什么运动？其速度如何变化？提示：在相等的时间内，小汽车跑的路程越来越大，即速度在变大。【教师活动】通过引导学生观察并分析图像，使他们理解变速直线运动的特点。教师对学生的回答进行总结，明确图表示的是变速直线运动，即速度在发生变化。进一步解释变速直线运动的概念，强调它在日常生活和科学研究中的重要性。并指出变速直线运动的速度是变化的，可以用平均速度来描述物体在某段时间内的整体运动快慢。平均速度等于物体在某段时间内通过的总路程与这段时间的比值。（1）变速直线运动物体做直线运动时，其速度的大小常常是变化的，即在相等的时间内通过的路程不相等，如图中汽车的运动，这种运动叫作变速直线运动。（2）平均速度①在变速运动中，只做粗略研究，也可以用v=s/t来描述运动的快慢，这样算出来的速度叫做平均速度。平均速度等于物体运动的路程与通过这段路程所用时间之比。日常所说的速度，多数情况下指的是平均速度。②计算公式：v=s/ts是总路程，t指总时间。③对平均速度的理解平均速度用来粗略地描述做变速运动的物体的平均快慢程度，但不能精确地知道它的运动情况.我们说一个物体的平均速度时，必须指出在哪段时间内，或在哪段路程中，因为在不同的时间或路程中，平均速度一般不同。平均速度不是速度的算术平均值，全程的平均速度也不是各段平均速度的算术平均值。【想想议议】我们在媒体上常常可以看到“两地车程1小时”之类的说法，请你说说此说法有何不妥？【分析】“两地车程1小时”是指从一个地方到另一个地方只需要1小时的时间。因为两地的距离是一定的，如果车速不一样，根据t=s/v可知，则所用时间也不一样，所以该说法不妥。【典例4】在第32届夏季奥运会田径男子100m半决赛中，我国优秀短跑运动员以9.83s的成绩打破了亚洲纪录。他在这次比赛中的平均速度是多少？解：运动员在运动过程中通过的路程s=100m，所用的时间t=9.83s。利用公式v=st

答：即运动员在这次比赛中的平均速度是10.17m/s。【特别说明】计算中注意的问题：①不能只写公式和数字，要写出必要的文字说明.②数字的后面要写上单位.③各物理量单位统一（国际单位制或常用单位）.【典例5】十一假期，小明一家驾车出门旅游，在上高速后，发现前方有区间限速牌如图所示，爸爸驾车以85km/h的速度行驶了0.2h，然后以70km/h的速度行驶到区间测速终点。(1)汽车以85km/h的速度行驶的路程是多少？(2)通过计算说明，在此区间测速路段该车有没有超速。【答案】(1)17(2)没有【详解】（1）由v=st可知，汽车以s（2）由限速牌知：区间距离为38km，则汽车以70kms根据v=st汽车在该区间测速路段行驶的总时间t=则汽车在测速区间的平均速度v=由图可知：限定速度为80km/所以，该车辆没有超速。【典例6】汽车在出厂前要进行测试，某次测试中，先让汽车在模拟公路上以5m/s的速度匀速行驶600s，紧接着又以15m/s的速度继续匀速行驶了6000m。求：（1）该汽车在前600s行驶的路程是多少？（2）全程的平均速度是多少？【答案】（1）3000m；（2）9m/s【详解】解：（1）该汽车在前600s行驶的路程为s（2）全程的路程为s=汽车后面行驶6000m所用的时间为t全程所用的时间为t=则全程的平均速度为v=答：（1）该汽车在前600s行驶的路程是3000m；（2）全程的平均速度是9m/s。观看视频或图片，知道了物体的运动轨迹的特点。学生通过对比和分析，理解了匀速直线运动和变速直线运动的概念及其特点。知道了匀速直线运动的概念及特点学生观察图像，积极发言，描述图像中小车的运动特点，并尝试根据图像判断小车的运动类型。知道了匀速直线运动的图像特点，st图像中，图线越陡，速度越大。知道了在st图像中的水平直线表示物体静止不动。知道了从图像寻找相关的物理量通过例题练习，对vt图像进一步理解掌握学生观察图表，积极发言，描述汽车在各段时间内的速度变化特点。知道了变速直线运动以及平均速度的概念例题练习，加深理解平均速度，以及在做计算题的注意事项课堂练习1．在男子百米短跑比赛中，运动员们快步如飞，关于运动快慢的说法中正确的是（）①观众用“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢②终点裁判用“相同路程比时间”的方法比较运动的快慢③物理学上用裁判的方法来比较运动的快慢。④物理学上用观众的方法来比较运动的快慢。A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④【答案】B【详解】①比赛时，观众看到跑在前面的运动员跑地快，说明了在相同的时间内，运动员的路程越大，运动员跑得越快，观众是根据相同的时间内，比较路程大小得出结论，则①正确；②终点裁判看谁最先到达终点，先到达终点的运动员跑得快，裁判是在路程相同的情况下，比较运动时间的长短得出结论的，则②正确；③④在物理学中，一般根据单位时间内通过的路程（平均速度）进行比较，即根据相等时间内的路程大小来判断物体运动快慢的，用观众的方法判断运动快慢，则③错误，④正确，故ACD错误，B正确。故选B。2．以下速度最快的是（）A．打喷嚏时气流速度约180km/hB．台风苏拉的瞬时风速60m/sC．猎豹每分钟跑1800mD．地震时纵波速度为6km/s【答案】D【详解】打喷嚏时气流速度约180台风苏拉的瞬时风速60m/s，猎豹每分钟跑1800m，猎豹的速度为v地震时纵波速度为6km/s=6000m/s故选D。3．小明从家走到学校一共用了10min，其平均速度为13m/s，那么小明在5min30s瞬间速度为（）A．大于13m/s B．等于13m/sC．小于1.3m/s D．无法确定【答案】D【详解】由题中的已知条件无法得知小明做什么运动，无法求出瞬时速度，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。4．某隧道前的交通信息标志牌如图所示。小明按照交通规则乘车通过此隧道，可知（）A．隧道全长60kmB．车速不得低于60km/hC．经过隧道的时间不少于4.2minD．经过隧道的时间不少于70s【答案】C【详解】A．隧道全长4.2km，故A不符合题意；B．车速不得高于60km/h，故B不符合题意；CD．由v=st得，经过隧道的时间不少于t=故选C。5．如图所示是某物体做直线运动时的路程s随时间t变化的图像，由图像判断下列说正确的是（）A．该物体在第3s末的速度为10m/sB．整个10s时间内，物体的平均速度为7.5m/sC．物体在5s时的速度为10m/sD．物体在前2s时间内的平均速度比前6s内的平均速度小【答案】C【详解】A．由图像知，物体2~4s路程没有发生变化，所以物体处于静止状态，第3s末，物体的速度为0，故A错误；B．整个10s时间内，物体运动的路程为30m，则物体运动的速度v=stC．由图像知，物体4~6s运动的路程为s'=s6s4=30m10m=20m则这2s内，物体运动的速度v'=D．物体前2s内的平均速度v前6s内的平均速度v2=故选C。6．如图所示，有一次光头强伐完木从山坡上往下走，当他走到B处时，浑然不知此时斜坡上A处正有一段圆木滚下来，而他以1.2m/s的速度继续匀速朝C处走去，已知AB段长为60m，如果圆木从A处滚到C处停下，用时21s，圆木全程的平均速度为4m/s。（1）请你描述圆木全程的速度变化；（2）求BC段