高一物理 1.3《運(yùn)動(dòng)快慢的描述—速度》教案（新人教版必修1）

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111 課題 名稱 課時(shí)數(shù) 1課時(shí) 課型 問題解決課 課程 標(biāo)準(zhǔn) 1、 理解速度的概念，領(lǐng)會(huì)其矢量性，體會(huì)其在初中基礎(chǔ)上的深化，知道速度的方向即物體運(yùn)動(dòng)的方向。 2、 能在具體問題的描述中正確使用平均速度和瞬時(shí)速度的概念，并能進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。 3、 知道瞬時(shí)速度是表示某一時(shí)刻的速度，了解平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系。 4、 知道速度與速率的區(qū)別與聯(lián)系，能在生活中正確使用。 5、 體會(huì)平均速度概念中的等效思想。在討論平均速度和瞬時(shí)速度聯(lián)系的過程中，初步體會(huì)取極限的思想。 學(xué)習(xí) 目標(biāo) 1、 理解物體運(yùn)動(dòng)的速度。知道速度的意義、符號(hào)、單位、矢量性。 2、 理解平均速度的意義，學(xué)會(huì)用公式計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的平均速度，認(rèn)識(shí)儀表中的速度。 3、 理解瞬時(shí)速度的意義。 4、 知道速度、速率；平均速度、平均速率的區(qū)別。 重點(diǎn) 難點(diǎn) 重點(diǎn)：體會(huì)并區(qū)別速度、瞬時(shí)速度、平均速度、平均速率的概念及意義； 難點(diǎn)：對(duì)瞬時(shí)速度的概念的形成與理解。 學(xué)習(xí)過程 學(xué)習(xí)內(nèi)容（任務(wù)）及問題 學(xué)習(xí)活動(dòng)及行為 一、 坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量 【思考1】為了描述物體的運(yùn)動(dòng)，我們已經(jīng)進(jìn)行了兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)了描述運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)概念，大家還記得是哪幾個(gè)概念? 【思考2】當(dāng)物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們是用什么方法描述物體位移的? 【思考3】我們已經(jīng)知道位移是描述物體位置變化的物理量，能不能說，物體的位移越大，物體運(yùn)動(dòng)得就越快? 【思考4】那么，如何來描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢? 【討論交流】【問題1】以百米賽跑為例，你參加賽跑的跑道是筆直的，你能說明“坐標(biāo)”與“坐標(biāo)的變化量”有何不同，又有何聯(lián)系? 【問題2】課件投影圖1—3—l，讓學(xué)生觀察，用數(shù)軸表示坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量，能否用數(shù)軸表示時(shí)間的變化量? 【問題3】圖1—3—l中汽車(質(zhì)點(diǎn))在向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)? 【問題4】如果汽車沿軸向另外一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，位移Δx是正值還是負(fù)值? 拓展：這種數(shù)學(xué)表述與實(shí)際的物理情景一致，如：汽車沿筆直的公路向東行駛，可以根據(jù)向東為x軸的正方向，討論汽車的位置和位移。 二、 速度 【展示問題】(播放比賽片段)：北京時(shí)間8月28日凌晨2點(diǎn)40分，雅典奧林匹克體育場(chǎng)，這是一個(gè)值得所有中國(guó)人銘記的日子，21歲的上海小伙劉翔像閃電一樣，挾著狂風(fēng)與雷鳴般的怒吼沖過終點(diǎn)，以明顯的不可撼動(dòng)的優(yōu)勢(shì)獲得奧運(yùn)會(huì)男子110米欄冠軍，12秒91的成績(jī)平了由英國(guó)名將科林約翰遜1993年8月20日在德國(guó)斯圖加特創(chuàng)造的世界紀(jì)錄，改寫了奧運(yùn)會(huì)紀(jì)錄。 【問題1】那么請(qǐng)問我們?cè)鯓颖容^哪位運(yùn)動(dòng)員跑得快呢?有幾種方法呢?試舉例說明。 【問題2】請(qǐng)同學(xué)們?cè)俣嘞胍恍┍容^快慢的例子，哪些是用相同位移比時(shí)間，哪些是用相同時(shí)間比位移的? 【小結(jié)】：運(yùn)動(dòng)的快慢跟運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及通過的位移都有關(guān)系．物理學(xué)中用速度來描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢程度。 【討論交流】以下有四個(gè)物體，請(qǐng)同學(xué)們來比較一下它們運(yùn)動(dòng)的快慢程度． 初始位置(m) 經(jīng)過時(shí)間(s) 末了位置(m) A．自行車沿平直道路行駛 0 20 100 B．公共汽車沿平直道路行駛 0 10 100 C火車沿平直軌道行駛 500 30 1 250 D．飛機(jī)在天空直線飛行 500 10 2 500 【問題3】如何比較A和B、B和D、B和C的運(yùn)動(dòng)快慢? 【小結(jié)】速度公式v=Δx/Δt 單位：國(guó)際單位m/s或ms-1 常用單位km/h或kmh-1 , ㎝/s或㎝s-1 【拓展】 1、 當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小等于路程。 2、 初中我們學(xué)的速度是路程跟時(shí)間的比值．在單向直線運(yùn)動(dòng)中，它與位移跟時(shí)間的比值是相等的。 3、 速度是矢量。 4、 速度的大小在數(shù)值上等于單位時(shí)間物體位移的大?。凰俣鹊姆较蚓褪俏矬w運(yùn)動(dòng)的方向。 三、 平均速度和瞬時(shí)速度 大自然中，物體的運(yùn)動(dòng)有快有慢。天空，日出日落；草原，駿馬奔馳；樹叢，蝸牛爬行．仔細(xì)觀察物體的運(yùn)動(dòng)，我們發(fā)現(xiàn)，在許多情況下，物體運(yùn)動(dòng)的快慢會(huì)發(fā)生改變：飛機(jī)的起飛，汽車的行駛，運(yùn)動(dòng)員的奔跑等．Δx/Δt表示的是物體在時(shí)間間隔Δt內(nèi)的平均快慢程度，稱為平均速度。 【總結(jié)】1、平均速度是指運(yùn)動(dòng)物體在某段時(shí)間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值． 2、平均速度是矢量，它的方向由位移的方向決定，它的大小表示這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的快慢． 3、平均速度是在描述變速直線運(yùn)動(dòng)的情況下，能粗略描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量． 【討論與交流】 美國(guó)田徑運(yùn)動(dòng)員劉易斯，在1991年的世界田徑錦標(biāo)賽上創(chuàng)下了9．86s的百米跑世界紀(jì)錄，下表中給出了當(dāng)時(shí)的實(shí)測(cè)記錄．請(qǐng)算出每個(gè)20m內(nèi)的平均速度，并填人表中． 位移s／m 0 20 40 60 80 100 時(shí)間t／s 0 2．96 4．71 6．46 8．31 9．86 通過每20 m的時(shí)間△t／s 每20 m內(nèi)的平均速度v／(ms-1) 【問題】在每個(gè)20m內(nèi)的平均速度不同，那么我們?cè)谇笃骄俣鹊臅r(shí)候應(yīng)該注意什么，大家討論一下？ 【課堂探究】某同學(xué)不小心掉了半塊餅干在地上，5min后發(fā)現(xiàn)餅干上聚集了許多螞蟻，那么5 min之前這些螞蟻離餅干的最遠(yuǎn)距離為多少?確定這個(gè)最遠(yuǎn)距離的關(guān)鍵是測(cè)出螞蟻的爬行速度．某班學(xué)生以小組為單位進(jìn)行估測(cè)螞蟻爬行速度的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，下表是各小組的實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果． 組別 實(shí)驗(yàn)方案 平均速度v／(cms-1 ) 1 用面包吸引螞蟻，使它在兩直尺間運(yùn)動(dòng) 1.2 2 讓沾有墨水的螞蟻在紙槽內(nèi)運(yùn)動(dòng) 0.3 3 讓直玻璃管內(nèi)的螞蟻向另一墻運(yùn)動(dòng) 1.04 4 讓螞蚊在盛有粉筆灰的紙槽內(nèi)運(yùn)動(dòng) 0.45 5 讓螞蚊在塑料吸管內(nèi)爬行，同時(shí)點(diǎn)燃螞蚊身后的塑科吸管 2.40 (1)表中各小組最后測(cè)得的螞蟻的爬行速度各不相同，產(chǎn)生此現(xiàn)象的可能原因是什么? (2)5min前螞蟻與餅干的最遠(yuǎn)距離約為多少? 【討論與交流】在上面我們討論的美國(guó)田徑運(yùn)動(dòng)員劉易斯的百米賽跑記錄中，我們要想知道他在前10m內(nèi)的平均速度已經(jīng)可以求出來了，我們還可以求出他在前9 m內(nèi)的平均速度．前8 m內(nèi)的平均速度……前2m內(nèi)的平均速度，最初1m內(nèi)的平均速度，等等．在這些求出的速度中，哪一個(gè)能更準(zhǔn)確地描述劉易斯在起跑時(shí)的速度? 【結(jié)論1】、取得的位移越接近最初起跑，越能準(zhǔn)確描述他的運(yùn)動(dòng)快慢． 【結(jié)論2】、美國(guó)田徑運(yùn)動(dòng)員劉易斯，平均連度只能粗略地描述運(yùn)動(dòng)的快慢．而當(dāng)我們把時(shí)間間隔取位移間隔取得越短時(shí)，越能更準(zhǔn)確地描述在這一小段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)快慢，這就是瞬時(shí)速度。 【結(jié)論3】、在質(zhì)點(diǎn)從t到t+△t時(shí)間內(nèi)的平均速度△x/t△中，△t取值非常非常小時(shí),這個(gè)值就可以認(rèn)為是質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻，的瞬時(shí)速度． 【結(jié)論4】、瞬時(shí)速度，運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度．準(zhǔn)確地講，瞬時(shí)速度是物體在某時(shí)刻前后無窮短時(shí)間內(nèi)的平均速度．是矢量，大小反映了物體此時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢，它的方向就是物體此時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向，即物體運(yùn)動(dòng)軌跡在該點(diǎn)的切線方向．瞬時(shí)速度的大小叫做瞬時(shí)速率。 四、 速度和速率 學(xué)生閱讀教材第16相應(yīng)部分的知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生總結(jié)． ——速度既有大小，又有方向，是矢量，速度的大小叫速率，教師引導(dǎo)學(xué)生看教材第18頁(yè)圖1．3—2．觀察汽車的速度計(jì)，討論后說出你從表盤上獲取的有用信息。 信息1、汽車的速率．指針指在相應(yīng)數(shù)字的瞬間，就表示汽車在那一瞬時(shí)的速率是那個(gè)值． 信息2、還可以從表盤上直接讀出公里里程． 信息3、日常生活中的“速度”有時(shí)指速度，也有時(shí)指速率，要看實(shí)際的物理情景。 【討論交流】甲、乙兩位同學(xué)用不同的時(shí)間圍繞操場(chǎng)跑了一圈，都回到了出發(fā)點(diǎn)，他們的平均速度相同嗎?怎樣比較他們運(yùn)動(dòng)的快慢? 平均速率等于物體運(yùn)動(dòng)通過的路程跟所用時(shí)間的比值．他們兩人通過的路程相同且都不為零，但所用時(shí)間不同．顯然用時(shí)短的運(yùn)動(dòng)得快，也就是平均速率大。 教師首先指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀“坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量”一部分。 用課件投影左圖并提出問題 學(xué)生閱讀材料根據(jù)分析回答問題。 學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，自主探究，積極思考，分組討論后回答問題。 提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情，讓學(xué)生思考比賽中的數(shù)據(jù)。 教師總結(jié) 引導(dǎo)學(xué)生在分析表格中數(shù)據(jù)，通過比較等時(shí)不等位移，等位移不等時(shí)等數(shù)據(jù)的分析技巧來得出要學(xué)習(xí)的物理量。 讓學(xué)生思考比較與初中學(xué)習(xí)的“速度”概念的不同之處。 要求學(xué)生討論并總結(jié)。 教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)。 指導(dǎo)學(xué)生提出解決問題的方法，拓展學(xué)生思維。 指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)結(jié)論，結(jié)論的表達(dá)應(yīng)該步步深入，體現(xiàn)學(xué)生思維特點(diǎn)。 指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材。 讓學(xué)生討論，體驗(yàn)平均速度的缺陷，以便引入平均速率的概念。 學(xué)生討論，思考并回答。 學(xué)生分組討論用何種方法更加好地比較分析物體的運(yùn)動(dòng)快慢。 學(xué)生比較體會(huì)現(xiàn)在提出的速度的概念的嚴(yán)謹(jǐn)性。 學(xué)生根據(jù)情況討論交流。 學(xué)生根據(jù)要求討論出結(jié)論后由教師指導(dǎo)評(píng)價(jià)。 學(xué)生討論總結(jié)。 學(xué)生閱讀教材，并總結(jié)速度與速率的不同之處。 學(xué)生分析討論。 課后反思 111