内容正文:
第三章 物质的简单运动
第三节 平均速度与瞬时速度
一、教学背景分析
课程标准要求“用速度描述物体运动的快慢,用速度公式进行简单计算”,而实际的物体运动往往是非直线的变速运动。因此,通过计算一段时间、一段路程内的平均速度就是我们通常用来描述运动的一个“近似”或“等效”的概念。瞬时速度比较抽象,所以对初中学生的要求为了解瞬时速度即可。
本节作为第三章第三节,承接第二节提出的速度的概念,对速度这一概念展开进一步的解读。此外,本节课为之后的第四节平均速度的测量奠定了理论基础,更为之后高中的运动学课程做了提前铺垫。因此,本节虽然为选学内容,但对于层次较好的学生来说是一个很好的知识扩展。
学生在生活中常常会碰到很多对速度的描述,有的是平均速度,有的是瞬时速度,但他们很少去思考平均速度与瞬时速度之间的区别与联系。因此,可以通过举出一些身边的事例,进行简单提问,引发学生对速度这个看似简单的概念的进一步思考,展开本节课的学习。
因此,本节课从一段F1赛车与战斗机“赛跑”的视频出发,引起学生对平均速度和瞬时速度的兴趣。先提出时间间隔与时刻的概念作为后续问题讨论的铺垫。回顾引课视频中的情节和前一节速度的定义,分析得到平均速度的定义。对平均速度的计算进行简单的练习,并强调平均速度是对一段时间或一段路程的描述。再通过运动员“冲线”时的速度引出瞬时速度的概念,并总结平均速度和瞬时速度的区别与联系。最后,通过对童话故事的分析和生活中的问题的讨论,加深对平均速度和瞬时速度的认知,了解平均速度和瞬时速度的应用。
二、教学目标
1.通过观看视频,体会平均速度与瞬时速度的区别,对平均速度与瞬时速度的区别与联系有初步认知。
2.通过对平均速度概念的了解和对平均速度的计算,体会平均速度是对某一段时间内或某一段路程内物体运动快慢的描述,脱离某一段时间或某一段路程去谈是没有意义的,掌握读列车时刻表等生活技能。
3.通过举例并联系生活实际,初步了解瞬时速度是表示运动物体在某一位置或某一时刻的快慢程度,为高中运动学的学习做铺垫。
4.通过学习平均速度与瞬时速度,养成将物理知识与生活实际相联系的意识和习惯,在实际物理情景中学习物理知识。
5.通过对超速的讨论,了解平均速度与瞬时速度在生活中的应用,提高遵守交通法规的意识。
三、教学重点和难点
教学重点:平均速度概念的理解。
教学难点:平均速度与瞬时速度的区别与联系。
四、教学过程
1.教学引入
观看视频:F1赛车与战斗机“赛跑”。
提出问题:视频中的赛车与战斗机,谁跑得快?
学生通过对视频的讨论得出结论:刚出发一段时间内赛车跑得快,而过一段时间后战斗机跑得快。
进而提出问题:我们常说的飞机比汽车快是什么意思?
学生通过对日常生活的分析,得出结论:在长距离运动时(例如前往外地旅游),飞机往往比汽车所用时间短,因此运动快。
总结:我们描述运动的快慢时,都要明确一段时间或者一段路程,而对于这一段时间或一段路程进行描述的速度就是平均速度。
2.“知识点”教学
(1)时刻与时间间隔
承接引课中所提到的“一段时间”,提出时间间隔与时刻的概念。
在研究平均速度与瞬时速度时,不得不提到时刻与时间间隔两个概念。参考高中物理教材中对时刻与时间间隔的解释,结合学生平常所说的“8点”上第一节课,“8点40分”下第一节课,一节课“40分钟”,这些常用的时间描述,引发学生对这些时间不同之处的思考,进而提出时刻与时间间隔的概念,并指出:我们平时所说的“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。
(2)平均速度
通过前面对事例的分析和对时间间隔的学习,我们就可以对平均速度下定义:物体在某一段时间内(或某一段路程内)运动的快慢程度,叫做平均速度。并且给出计算平均速度的公式:
。
回顾在上节课中我们所定义的速度,发现它其实就是我们研究的一段时间或一段路程内物体的平均速度。
巩固练习1:教师给出刘翔在雅典奥运会上跨越每个栏的时刻。提出问题:他在距离起点哪两个栏之间跑得最快?全程的平均速度是多少?
学生通过思考、分析后,通过给出的每两个栏间的距离差与时间差计算出每两个栏间的平均速度,可以知道第三、第四两栏间的平均速度是最大的,即跑得最快。并通过全程的距离与时间计算出全程的平均速度。在此过程中,学生可以体会平均速度是对于某一段确定的路程进行描述,脱离某一段路程去谈平均速度是没有意义的。
巩固练习2:教师给出D41次列车[北京—济南(动车组)]时刻表。提出问题:D41次列车由北京行驶到德州的平均速度是多少?D41次列车由北京行驶到济南的平均速度是多少?
学生通过计算再次深化平均速度是对某一段确定的路程或某一段确定的时间进行描述,并让学生了解,平均速度不仅可用于对直线运动快慢的描述,对曲线运动同样可以用平均速度进行描述。并且在对表格中的数据