第一章 机械运动（大单元教学设计）物理人教版2024八年级上册

2024-2025初中物理（人教2024版）大单元学科素养教学设计 单元教学课题 八年物理上册第一章《机械运动》 版本 人教版2024 年级 八年级 单元 机械运动 教师 Xxx 单元内容 本单元教学内容：本章共4节，大致可以划分为六个小节 第一小节为《几个基本概念》：让学生通过对长度和时间这两个物理量的了解，了解国际单位制。教材引用大量的机械运动的实例，表明机械运动是自然界中普遍存在的现象。认识到机械运动是指物体位置变化的运动，要判断物体是静止的还是运动的，必须要选参照物作为判断的标准。 第二小节为《长度和时间的测量》：通过对长度和时间测量的学习，懂得直觉不可靠，要对物体的情况进行定量的描述，必须用仪器测量。长度的测量是重点，测量时，应引导学生先根据实际需要选择合适的测量工具，然后正确使用工具进行测量。通过对1cm、1mm的认识，使学生了解国际单位制，并会估测长度；知道时间测量工具；会使用停表测量时间和读数；知道误差的概念；了解误差和错误的区别；知道误差的来源和减小误差的方法。 第三小节《速度》：物体运动有快慢。描述物体运动的快慢，可以用路程相同时比时间的长短，如百米赛跑；也可以用相同时间内比通过路程的远近，如1min内看谁走得更远。在物理学中用后者，即单位时间内通过的路程，引入了速度这一物理量。 第四小节《平均速度的测量》：学生通过亲身参与整个实验过程，体会利用物理公式间接测定物理量的科学方法。由于本节是学生的第一次分组实验课，教师引导学生阅读实验室的使用规则，让学生养成遵守实验室要求、注意安全等习惯。 第五小节《路程-时间图像和速度-时间图像》：学生在学习路程-时间图像和速度-时间图像的过程中，需要理解图像的基本概念和绘制方法，掌握分析图像特点和应用图像解决实际问题的能力。通过反复练习和巩固，逐步提高对这两种图像的理解和掌握程度。 第六小节《与速度相关的计算》：会用速度公式及变形式解决“追及相遇”问题、“过桥（隧道）”问题、“交通标志牌”问题、“列车时刻表”问题、“回声测速、测距”问题等。 本单元内容的逻辑结构: 本单元内容可开发的教学活动与资源:学校实验室活动，学生自主探究、小组活动、网络共享资源。 本单元教学重点：刻度尺的正确使用,会使用合适的工具和方法测量物体的长度；机械运动以及参照物，理解匀速直线运动,会用刻度尺和秒表测平均速度；会使用速度公式进行计算。 本单元教学难点:误差的产生，误差与错误的区别运动和静止的相对性,速度单位的换算,测平均速度的计时技巧，应用相关知识分析图像问题。本单元知识的学习过程渗透了控制变量法，在比较物体运动快慢时运用了这种方法，让时间相同比较路程，或让路程相同比较时间.学生对知识的认识要有科学的思维方法。 2024新课标要求 2.1.1机械运动机械运动知道机械运动，举例说明机械运动的相对性。 2.2.1机械运动机械运动会根据生活经验估测长度和时间。会选用适当的工具测量长度和时间。 2.2.2机械运动机械运动用速度描述物体运动的快慢。通过实验测量物体运动的速度。用速度公式进行简单计算。 单元学情 刚开始学习物理的初中学生，缺乏定量研究自然现象的经验，对测量的重要性缺乏认机械运动识，使学生了解测量的必要性是这部分内容首先要解决的问题，本章第1节首先给出了两机械运动张图。让学生先观察后测量，认识到人的感觉并不总是可靠的，从而引出使用测量工具或机械运动仪器进行测量的必要性。 学生在日常生活中对有关长度和时间测量的内容已有一些感性认识，但实际操作少，且生活中的测量常常比较粗略，不够规范。教材就从训练学生规范地进行实验操作开始，机械运动培养学生严谨的科学态度。教材尽量从学生已有的基础出发，学习有关测量长度和时间的机械运动机械运动知识，达到能够规范地使用测量仪器和进行正确测量的目的。首先，教材让学生观察所使机械运动用的刻度尺，希望学生养成良好的习惯——使用任何测量工具之前都要先把它观察清楚，机械运动确定刻度尺的零刻度线、分度值和量程，然后让学生边操作、边思考，练习正确使用刻度机械运动机械运动尺测量长度的方法，掌握测量的基本技能。. 单元目标 1.会使用适当的工具测量长度和时间，知道如何规范地测量长度和时间。 2.知道测量有误差，了解误差和错误的区别。 3.能通过日常经验、物品或自然现象粗略估测长度和时间，了解计量长度和时间的工具及其发展变化的过程。 4.知道参照物的概念。 5.知道运动是宇宙中的普遍现象，知道物体的运动和静止是相对的，会选择适当的参照物描述物体的运动。 6.能用实例解释机械运动及其相对性。 7.经历速度概念的建立过程，能用速度描述物体的运动。 8.能用速度公式进行简单的计算。 9.知道匀速直线运动的概念。 10.粗略研究变速直线运动，能用平均速度描述变速直线运动的快慢。 11.能用刻度尺测出物体运动的路程，能用停表测出物体通过这段路程所用的时间，能根据公式计算出物体在这段时间内运动的平均速度。 12.能写出简单的实验报告。 核心素养 1. 物理观念：九个概念：单位、国际单位制、误差、机械运动、参照物、匀速直线运动、变速直线运动、速度、平均速度，这些概念和观念的建立。一个公式：v＝。 2.科学思维：三种方法：比值定义法、图象法、控制变量法的思维训练。 3.科学探究：两个实验：正确使用刻度尺测长度、测量平均速度，经历科学探究。 4.科学态度与责任：通过平均速度的测量，经历探究过程，客观记录测量结果，感知误差的存在，体会减小误差方法的应用，养成实事求是的科学态度。通过测量平均速度形成对科学态度与责任的核心素养的培养，激励学生逐渐形成探索自然的内在动力。 达成评价表 水平等级 水平标准描述 自评 互评 等级一 1.知道长度和时间的单位及换算。 2.知道运动是宇宙中的普遍现象，知道物体的运动和静止是相对的，会选择适当的参照物描述物体的运动。 3.能用实例解释机械运动及其相对性。 4.知道参照物的概念。 等级二 1.会使用适当的工具测量长度和时间，知道如何规范地测量长度和时间。 2.知道测量有误差，了解误差和错误的区别。 3.能通过日常经验、物品或自然现象粗略估测长度和时间，了解计量长度和时间的工具及其发展变化的过程。 等级三 1.经历速度概念的建立过程，能用速度描述物体的运动。 2.能用速度公式进行简单的计算。 3.知道匀速直线运动的概念。。 等级四 1.粗略研究变速直线运动，能用平均速度描述变速直线运动的快慢。 2.能用刻度尺测出物体运动的路程，能用停表测出物体通过这段路程所用的时间，能根据公式计算出物体在这段时间内运动的平均速度。 3.能写出简单的实验报告。。 等级五 1.知道路程-时间图像（s-t）和速度-时间图像（v-t）横纵坐标的含义。 2.理解s-t图像和v-t图像的含义。 3.能熟练区分s-t图像和v-t图像，并能用图像描述物体的运动。 4.能应用s-t图像和v-t图像分析和解决实际的问题。 等级六 通过倾听例题分析与讲解，掌握多过程问题、交通标志牌问题、过桥（隧道）问题、火车时刻表问题和回声测速、测距问题的解题思路和方法，并能应用其解决实际问题。 单元分课时规划和活动实施表 本章共分六个小节，建议9课时： 第一小节 几个基本概念 1课时 第二小节 长度和时间的测量 2课时 第三小节 速度 1课时 第四小节 平均速度的测量 1课时 第五小节 路程-时间和速度-时间图像 1课时 第六小节 与速度有关的计算 1课时 复习和总结 2课时 第1小节 几个基本概念学习规划 学习内容 第1小节 几个基本概念 课型课时 理论研究型 1课时 课时目标 1.物理观念： （1）知道长度和时间单位和换算。 （2）知道机械运动的定义 （3）知道参照物的定义 2.科学思维： 能用实例解释机械运动及其相对性。 3.科学探究： 通过情景的分析，能判断运动和静止的相对性。 4.科学态度与责任： 能通过日常现象、物品，了解长度的单位及其发展变化的过程。培养实事求是的科学态度。 达成评价 能进行单位换算，能确定参照物的选取，判断运动和静止的相对性。 驱动性问题 在一个阳光明媚的周末，小明和他的家人计划去郊外野餐。小明是个好奇心旺盛的孩子，他对于身边的一切事物都充满了疑问。这天，他们准备带上帐篷、野餐垫和一些食物，前往一个他们从未去过的公园。 在去公园的路上，小明看到路边的里程碑，上面写着“距离公园还有5公里”。他好奇地问：“爸爸，公里也是长度单位吗？那它和米有什么关系呢？”爸爸耐心地解释：“是的，公里也是一个长度单位，通常用于描述较远的距离。1公里等于1000米。所以，我们离公园还有5000米远。” 学习活动 1.让学生讨论还有哪些长度单位？它们的换算是怎样的？ 2.观看图片，了解长度测量的历史 知道什么是国际单位制，为什么规定国际单位制。 【提问】长度的单位有哪些?单位间的换算关系是怎样的？ 学生回忆小学学过的长度单位及单位间进率，指出长度单位还有微米、纳米等，使学生知道这两个单位很小。 3.长度单位换算示意图： 4.长度单位换算的步骤 数值不变，乘原单位与目标单位之间的进率，将原单位改写为目标单位。可简记为“数不变，单位换，乘进率，进行算”。 如图所示： 是把25.68 cm换算为0.2568m的过程。 5.像长度一样，时间也是我们经常要测量的量。测量时间也要先规定它的单位。同学们知道时间的单位有哪些？单位之间怎样换算？ 6.交流讨论图中所示的运动及类似的运动，想想看人们根据什么说这些物体是运动的？建立机械运动的概念。 根据已有知识，分析以下物体的运动，看看能得出什么结论。 行驶的高铁 飞行的小鸟 【归纳机械运动的特点】 7.除机械运动外，运动还有多种形式，如微观世界里分子、原子的运动，电磁运动，生机盎然的生命运动……，宇宙中的万物都在以各种不同的形式运动着。它们是机械运动吗？ 分子、原子的运动 植物的生长 8.既然宇宙中所有的物体都在运动，但在日常生活中，我们常常讲这个物体是静止的，那个物体是运动的，例如，公路上行驶的汽车是运动的，而路旁的树木是静止的。这是为什么？图中小明（左）和小聪（右）谁说得有道理？说明理由。 分析： 被研究 的物体 选定的 参考物体 位置是否 改变 结论 小明 他们俩所坐的火车 站台 不变 静止 小聪 对面火车 改变 运动 9.进行实验，思考、回答问题，明确课桌、课本、尺子三者的关系。认识到，相对于不同的标准，物体的运动和静止情况是不同的。 （1）选取课桌作标准，文具包和课本是运动还是静止？ （2）选择课本作标准，文具包和课桌是运动还是静止？ （3）选择文具包作标准，课桌和课本是运动还是静止？ 10.提出问题 （1）事例：判断教室内同学们是运动的还是静止的? 结论：以地面为参照物是静止的；以太阳为参照物是运动的。 想一想，为什么会有不同的结论？ （2）如图所示，坐在汽车上乘客是静止的还是运动的？为什么小朋友和司机的判断结论不同呢？ 原来小朋友和司机选择的参照物不同：小朋友以路面（或树木）为参照物，车中乘客是运动的；司机以车（或自己）为参照物，车中乘客是静止的。 总结：在讨论物体的运动和静止时，要看以哪个物体做参照物，选择的参照物不同，它的运动情况就可能不同。 11、提出问题 如图所示，以同样快慢、向同一方向前进的联合收割机和拖拉机以什么为参照物它们是运动的，以什么为参照物，联合收割机或拖拉机是静止的，为什么？ 【分析】如果以地面为参照物，他们都是运动的；以它们中的任何一个为参照物，则另一个是静止的。 ①相对静止的概念： 两个物体运动的快慢相同，运动的方向相同，它们的相对位置没有发生变化，这两个物体就叫做相对静止。 ②相对静止的事例分析： 【学生讨论】甲、乙两图中自动扶梯上的人与战机选什么样的参照物是运动的，选什么样的参照物是静止的？ 及时性评价 统计学生测量铅笔的长度结结果，进行分析,评价后提出估读位不同问题. 作业设计 对不同小组的活动效果进行统计，提出小组活动的理性、科学性等。 板书小结 第一单元大单元教学 第2小节 长度和时间的测量（第1分课时）学习规划 学习内容 第2小节 长度和时间的测量 课型课时 实践操作型 2课时 课时目标 1.物理观念： 知道长度和时间测量的工具，误差的定义。 2.科学思维： 理解常用工具测量长度和时间方法，知道测量有误差，误差和错误有区别。 3.科学探究： 会使用适当的工具测量长度和时间，知道如何规范地测量长度和时间。有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探索日常生活有关的物理问题。 4.科学态度与责任： 能通过日常现象、物品或自然现象粗略估测长度和时间，培养实事求是的科学态度。 达成评价 完成小组探究和讨论、能规范使用测量工具测出物体长度，规范记录数据，正确识别误差和错误。能自主解决长度和时间测量问题，合作处理情景综合问题。自评、和小组互评。 驱动性问题 请同学们判断图中两根小棒的长度是一样的吗？ 学习活动 1.让学生讨论上面两根小棒感觉的长度大小，并实际测量比较。（画图展示） 2.观察自己的刻度尺，找出：零刻度线位置；量程是多少？分度值是多少？ 3.师生合作进行，讨论注意事项，掌握刻度尺的正确使用方法。 4.怎么正确记录的测量结果？ 应由准确值、估读值和单位组成 5、会估计一些人体活动的时间？ 中学生的脉搏1min内大约跳动70次，跳动一次大约用0.86s；正常呼吸一次的时间是3~4s；人眨眼一次所用时间约为0.1s。 有时可利用脉搏的跳动次数和呼吸次数来估测时间。 6.观察机械停表，主要构造有哪些？ 启动暂停键 小表盘 分针 大表盘 秒针 图2 7.怎么正确读出机械停表的读数？ 小表盘的示数 大表盘的示数 停表的读数 小表盘的示数 大表盘的示数 停表的读数 9min 47.3s 9min47.3s 8.在体验长度测量的活动中，若四名同学分别用同一把刻度尺测量了同一支铅笔的长度，记录数据分别如下：8.85 cm、8.87 cm、8.86 cm、8.52 cm。 设问： (1)前三次测量数据有差异的原因是什么？ (2)最后一次测量数据与前三次测量数据相差较大的原因是什么？ (3)计算铅笔的长度是多少？ (4)思考误差与错误的区别，填写表格。 区别 误差 错误 产生原因 如何减小或避免 及时性评价 统计学生测量铅笔的长度结结果，进行分析,评价后提出估读位不同问题。 对不同小组的课堂活动进行归纳分析，提出课堂活动的合理性、安全性、可操作性和科学性等 作业设计 完成课堂活动。完成小组分层练习。完成作业反思归纳。 板书小结 第一单元大单元教学 第2小节 长度和时间的测量（第2分课时）学习规划 学习内容 第2小节 长度和时间的测量 课型课时 实践操作型 2课时 课时目标 1.物理观念： 知道生活中的一些长度。 2.科学思维： 理解常用工具测量特殊长度的方法。 3.科学探究： 能灵活使用生活中的测量工具测量一些特殊的长度。 4.科学态度与责任： 能通过日常现象、物品或自然现象粗略估测长度，借助长度的工具测量特殊长度的过程。培养实事求是的科学态度。 达成评价 完成小组探究和讨论、能自主解决测量问题，合作处理情景综合问题。自评、和小组互评。 驱动性问题 我们生活中能看到细小的物体，如上图中的细铜丝和硬币，怎么测量它们的直径呢？ 学习活动 1.估测法：学生小组讨论，生活中有哪些可以测量长度呢？ 利用人体中藏有的“尺”或生活中比较熟悉一些物体长度，通过比较来估测另一个物体的长度，如一根手指的宽度大约1 cm；成年人一“拃”的长度大约20 cm；；人的手掌长大约为15cm、宽大约为10cm；人站立时身高大约是脚长的7倍；脸宽大约为15cm；成年人步长大约为75cm；人的展臂大约与人的身高相等等。 2.累积法 又叫测多算少法，通过积少成多的办法进行测量，再通过求平均来求得，这种方法还可以减小误差。可用于测纸的厚度和细金属线的直径。如要测某一课本中每张纸的厚度，可取若干张纸（纸的张数要适量），压紧后，用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度，然后将总厚度除以纸的张数，所得的商即是每张纸的厚度。  又如，要测细金属丝的直径，我们只要找一支圆铅笔（或粗细适当的圆柱体），将金属丝在铅笔上依次密绕适当的圈数，用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度，再将线圈长除以圈数，所得的商就是金属丝的直径。 3.平移法 有些待测的长度隐含在物体内部，用刻度尺不能直接测量，可借助其他工具把待测长度平移到刻度尺上．例如，测硬币的直径。 4.化曲为直法 也称棉线法。比较短的曲线，可以用一根弹性不大或没有弹性的柔软棉线替代曲线来测量。方法是把棉线的起点放在曲线的一端点处，让它顺着曲线弯曲，标出曲线另一端点在棉线处的记号作为终点，然后把棉线拉直，用刻度尺量出棉线起点至终点间的距离，即为曲线长度。 曲线的长度是不易直接测出的，但可以将曲线化为直线，再用工具测出直线长。例如，测地图上某两城市铁路线的长度，可用棉线使之与地图上的铁路线重合，再把棉线弄直，用刻度尺测出其长度，即是地图上铁路线的长度。 测出如图所示曲线的长度。   取一段没有弹性的棉线，将它与所示图形完全重合，记下起点和终点位置，然后将棉线拉直后用刻度尺测出两点之间的距离，这一距离即为所示曲线的长度。显然，利用此方法还可测出地图上任意两地铁路线之间的图上距离，结合地图上的比例尺，利用公式“实际距离＝图上距离/比例尺”便可算出两地之间的实际距离。 5.滚轮法 可用轮子沿曲线或直线滚动，记下轮子滚动的圈数，测出轮子的周长，用轮子周长乘以圈数就得到被测曲线或直线的长度。如测跑道的长度。 6.比例法 根据相似三角形的对应线段成比例，利用已知的长度长，求出未知的长度长。例如，用竹子、刻度尺，在晴天测量一幢楼房的高度，就是利用竹子的长与楼房的高的比等于他们的影子的长度之比；飞机、轮船利用俯角和仰角以及一些已知的距离可求出未知距离的长度。  及时性评价 对不同小组的活动效果进行统计，提出小组活动的理性、科学性等。 作业设计 完成课堂活动。完成小组分层练习。完成作业反思归纳。 板书小结 第一单元大单元教学 第3小节 速度 （分课时）学习规划 学习内容 第3小节 速度 课型课时 实践与理论结合型 1课时 课时目标 1.物理观念： 知道匀速直线运动的概念； 2.科学思维： 经历速度概念的建立过程，能用速度描述物体的运动。。 3.科学探究： 能用速度公式进行简单的计算。粗略研究变速直线运动，能用平均速度描述变速直线运动的快慢。 4.科学态度与责任： 在运动的定量描述中要有严谨的科学态度，学会从多个方面思考问题，用数据来描述物理规律，在物理实验中养成良好的团队合作精神。 达成评价 完成小组探究和讨论、能自主解决动量问题，合作处理情景综合问题。自评、和小组互评。 驱动性问题 运动会上，短跑比赛正在紧张的进行着。 ①在比赛过程中，观众是如何判断谁跑的快的？ ②运动员跑完全程后，裁判员是怎样计算成绩的？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？ 学习活动 1.观看视频或图片思考问题：观众和裁判员是怎样判定比赛名次的？ 如果物体经过的路程不同，时间也不同时，那又如何去比较运动的快慢呢？如一辆赛车2s内运动了100m，一架飞机3s内运动了900m，如何比较二者运动的快慢？ 归纳：比较快慢的三种方法： ①相同时间比路程，通过的路程多，运动的快； ②相同路程比时间，所用时间短的，运动的快； ③用单位时间内通过的路程(即路程与时间的比值)来反映物体运动的快慢。 2.阅读课本P22“想想议议”，讨论回答：若路程和时间均不相同，如何比较运动的快慢？ 虽然甲同学和乙同学路程和时间均不相同，我们可不可以取甲同学和乙同学跑过的相同路程或者跑了的相同时间来比较呢？比如：比较两人都跑1米的时间，或者比较两人都跑1秒的路程。 在物理学中，为了比较物体运动的快慢，采用“相同时间比较路程”的方法，也就是将物体运动的路程除以所用的时间。这样，在比较不同运动物体的快慢时，可以保证时间相同。 3.速度 （1）定义：物理学中，把路程与时间的比值叫作速度。 （2）公式：（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。 （4）单位：国际单位为m/s，常用单位有km/h。 单位换算：1m/s=3.6km/h 4.了解速度表的单位，会正确读数。 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80 km/h。“136018”是指这辆车总共通过的路程为136018km。 下图高铁速度指示屏上显示的数据是高铁的运动速度，图中高铁的速度是306km/h。 限速标志：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，限速标志牌的单位是km/h，表示在该道路上行驶时，小轿车速度不得超过100km/h，大客车和货车速度不得超过80km/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.问题：你知道一些常见物体运动的速度吗？ 物体 速度 （m·s-1） 物体 速度 （m·s-1） 蜗牛 约1.5×10-3 上海磁 悬浮列车 可达120 人（步行） 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 6.在一段平直轨道上高铁的运动与过山车的运动有什么不同？ 思考并找出运动的不同之处，知道机械运动的分类. 7.交流讨论：找出甲、乙两辆车的运动有什么不同？ 物体做直线运动，运动情况都相同吗？比较甲、乙两辆车的运动特点。 下图记录了甲、乙两辆汽车在平直的马路上行驶时，在相同的时间内通过的路程。观察比较下面甲、乙两图中的小汽车在相同的时间内所通过的路程有什么特点？ 物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。 水平电梯 平直轨道上运行的列车 8.交流讨论：找出乙车的运动有什么特点？ 理解变速运动的意义及其特点。 及时性评价 对不同小组的活动进行归纳分析，提出问题研究的合理性、科学性等。 作业设计 设计活动评价，完成小组分层练习。对分层练习进行评价和反思归纳。 板书小结 第一单元大单元教学 第4小节 平均速度的测量（分课时）学习规划 学习内容 第4小节 速度的测量 课型课时 实验型 1课时 课时目标 1.物理观念： 知道匀速直线运动的概念。能用速度公式进行简单的计算 2.科学思维： 粗略研究变速直线运动，能用平均速度描述变速直线运动的快慢。 3.科学探究： 经历速度测量的过程，能用速度定量描述物体的运动。 4.科学态度与责任： 在运动的定量描述中要有严谨的科学态度，用数据来描述物理规律，在物理实验中养成良好的团队合作精神。了解用位置传感器测量速度的方法，体会STS，培养创行意识。 达成评价 完成小组实验探究和数据讨论、能自主解决是速度测量问题，合作处理情景综合问题。自评、和小组互评。 驱动性问题 ①让粉笔头自由下落；②小车从斜面上滑下。 你能判断这些物体运动的速度是否变化？速度的变化有什么特点？ 学习活动 1.测量小车的平均速度，实验原理是什么？需要测量哪些物理量？需要哪些测量仪器？ 讨论所提问题，自由发言。了解实验原理、器材及需要测量的物理量。 在学生讨论的基础上进行总结： （1）实验目的：用刻度尺和停表测小车的平均速度。 （2）实验原理：v＝，需要测量的物理量是路程s和时间t。 （3）实验器材：斜面、木块、小车、刻度尺、停表、金属挡板等。 （4）实验装置：将长木板的一端用小木块垫起，形成一个坡度很小的斜面，如下图所示。 2.讨论实验器材的作用，回答并相互补充。掌握刻度尺、停表的使用。 （1）斜面的作用：使小车能够自由下滑。 （2）刻度尺的作用：测量小车通过的路程。使用刻度尺前要观察刻度尺的零刻度线、量程和分度值，使用时要“会放”、“会读”、“会记”。 （3）停表的作用：测量小车运动的时间。会读停表的示数： 示数=小表盘示数（min）+大表盘示数（s） 根据小表盘分针是否过半加30s。 ④金属片的作用：让小车停止运动，便于测量时间。 3.搭建斜面时，对斜面的坡度有什么要求？ （1）搭建斜面时，坡度不能太小也不能太大。斜面的坡度太小，小车可能达不到底部；斜面的坡度太大，小车运动的速度大，时间短，导致测量难度大、实验误差大。 （2）实验过程中，斜面的倾斜程度不能变。 （3）测量小车下滑路程时，起点从车头算起，终点也应该是车头。 4.讨论回答测量全程、上半段平均速度的方法？ ①测量全程平均速度： 将小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端。 用刻度尺测出小车通过的路程s1，同时用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1，把数据记入表格中。 利用公式v1= s1/t1算出小车通过斜面全程的平均速度v1。 ②测量上半段的平均速度： 将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2；同时测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段s2所用的时间t2，把数据记入表格中。 利用公式v2= s2/t2算出小车通过上半段路程的平均速度v2。 ③计算下半段的平均速度： 5.讨论回答，计算下半段的平均速度的方法。 计算下半段的平均速度： 【提出问题】怎样得到下半段的平均速度？ 【分析】我们可以通过计算得到小车在下半段的平均速度。 方法是：根据前两次实验，可计算出小车通过下半段的路程：s3=s1-s2 计算出通过下半段路程所用时间：t3=t1-t2 根据公式v3＝s3/ t3算出小车通过下半段的平均速度v3。 6.学生分组实验 （1）做好小组内人员的分工，一位同学操作小车，一位同学操作停表，一位同学记录数据，要分工明确，并协调好。 （2）在正式实验前，鼓励学生先练习用停表计时，方法是：先将小车放于斜面顶端，将金属片置于斜面底端，并开始倒计时：“5、4、3、2、1、0”，读到“0”时操作小车的同学释放小车，负责计时的同学同时启动停表计时，当听到小车撞击金属片的声音时，学生立即按下停表，并报出数值。应让学生练习几次，熟练以后会使测量的结果更准确些。 （3）教师巡视指导，发现学生出现的问题，给予辅导，纠正错误操作。 7.分析论证，找出小车运动速度的变化规律，小组交流： （1） 分析论证 ①展示实验数据（可将几组学生计算好的实验表格投影展示出来） 路段 路程 运动时间 平均速度 全程 s1＝90 cm t1＝2.0 s v1＝0.35 m/s 上半段 s2＝35 cm t2＝1.7 s v2＝0.21 m/s 下半段 s3＝35 cm t3＝0.3 s v3＝1.20m/s 根据计算结果发现：上半段的平均速度最小，下半段的平均速度最大，全程的平均速度处在两者之间：v下>v全>v上。 引导学生分析数据归纳结论。 ②实验结论： a.小车沿斜面下滑做加速直线运动。 b.各段路程的平均速度不相等。所以讲平均速度或计算平均速度时，必须强调是物体在哪一段时间内或哪一段路程中的平均速度。 （2）交流讨论 ①实验成功的关键是测时间。小车开始运动的同时开始计时，小车撞击金属片的同时停止计时。正式实验之前应该多练习几次，熟练之后会使测量数据更准确。 ②斜面垫起的一端不要太高，也不要太低（过高会使小车速度过大，不易记录时间，过低时可能会使测出的平均速度太接近）。 ③误差分析（实验误差主要来自于时间测量产生的误差） a．当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时，会导致测量时间偏小，平均速度偏大； b．当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时，会导致测量时间偏大，平均速度偏小； c．小车没有从静止开始下滑，所测平均速度偏大。 ③增大小车平均速度的方法：增大斜面的倾斜程度。 ④你的数据和其他同学相同吗?为什么? 各组实验数据不一定相等，因为斜面的倾斜程度不一定相同，小车运动的速度会不同；还有测量中会有误差，也会导致实验结果不同。 8.了解用位置传感器测量速度的原理。 (1) 设计实验 （1）实验目的：①测量小车在斜面上运动的速度；②测量人的手掌移动时速度的变化情况。 （2）实验器材：位置传感器、小车、斜面、计算机等。 （3）实验原理：位置传感器利用超声波可以测出不同时刻小车与它的距离。这样计算机就可以算出运动的小车在不同位置时的速度。计算机把在不同时间测出的运动物体的速度显示在屏幕上（横轴为时间，纵轴为速度），我们就可以直观地看出物体的速度是增大的、减小的还是不变的。 （2） 进行实验 ①调节传感器的位置，使传感器的激光对准小车，让小车从斜面上滑下，观察计算机显示速度波形的变化情况。 ②将手掌放在位置传感器前，来回移动手掌，观察计算机显示速度波形的变化情况。 （3） 实验结论 通过速度变化图像，我们发现小车的速度不断变大，后减为零。 通过速度变化图像，我们发现手掌移动的速度在不断变化。 （4） 分析论证 传感器测距离配合计算机测速的优点： ① 位移传感器可自动测出各时刻的距离； ② 计算机可以根据距离和对应时间信息，自动算出速度； ③ 计算机可以直接显示出速度～时间图像。 9.现代测速、测距方法 （1） 超声波测距 让学生阅读课本P24“科学世界——超声波测距”，了解测距的原理。 【讲解】超声波测距原理如图所示，发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时。超声波传播时碰到障碍物会被反射，接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间t，超声波在空气中的传播速度v，仪器自动计算出发射点与障碍物之间的距离：S=vt/2 如果障碍物质是运动的物体，超声波测量仪还可以测出物体移动的速度。 【播放视频】——《超声波测距、测速》 （2）测速仪（定点测速） 如图所示是在高速公路上常见的测速装置，其主要部分是一个测速仪。其原理如下图所示，汽车向测速仪的方向匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号，超声波信号遇见汽车前面板，反射回测速仪。测速仪根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式v=s/t可得出汽车的平均速度。 （3） 区间测速 “区间测速”目前在全国大部分高速路实行。 原理：“区间测速”，就是在两监测点安装监控和测速探头，测出一辆车通过两个监测点的时间，再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速，如果这个平均车速超过了该路段的最高限速，即被判为超速。 及时性评价 对不同小组的实验现象进行归纳分析，提出实验设计的合理性、安全性、可操作性和间接性等。 作业设计 完成实验数据采集、分析数据、得出结论。完成小组分层练习。完成作业反思归纳。 板书小结 第一单元大单元教学 第5小节 路程-时间图像和速度-时间图像 （分课时）学习规划 学习内容 第5小节 路程-时间图像和速度-时间图像 课型课时 实践与理论结合型 1课时 课时目标 1.物理观念： 知道路程-时间图像和速度-时间图像； 2.科学思维： 经历路程-时间图像和速度-时间图像建立过程，能用图像描述物体的运动。。 3.科学探究： 通过建立坐标轴，描点、连线描述物体的运动情况。能熟练区分s-t图像和v-t图像，并能用图像描述物体的运动。 4.科学态度与责任： 在运动的定量描述中要有严谨的科学态度，实事求是，用图像来描述物理规律，在数据的获得中养成良好的团队合作精神。 达成评价 完成小组探究和讨论、能应用s-t图像和v-t图像分析和解决实际的问题。自评、和小组互评。 驱动性问题 场景一：日常出行 想象一下，你每天上学或上班的路线。你可能乘坐公交车、骑自行车或者步行。不论你选择哪种交通方式，你都会经历一个从起点到终点的过程，这个过程就是一段路程。同时，你也会注意到，完成这段路程需要一定的时间。 场景二：运动比赛 再想象一下，你参加了一场跑步比赛。在比赛中，你不断前进，跑完整个赛道，这就是你的路程。而比赛开始到结束所经历的时间，就是你完成这段路程所需的时间。 提出问题 在这两个场景中，我们都可以关注到两个关键的变量：路程和时间。它们之间有着怎样的关系呢？我们能否用一种方式直观地表示出这种关系呢？ 学习活动 1.路程-时间（s-t）图像 （1）物理意义：形象、直观地反映路程随时间的变化。利用图像可知道物体在任意时刻的位置和在某一时间段通过的路程。 （2）坐标轴的含义 ①横坐标（横轴）：表示物体运动的时间t，单位一般为秒（s）； ②纵坐标（纵轴）：表示物体在任意时刻所在的位置s，单位一般为米（m）。 （3）图像的意义 ①水平直线：表示物体处于静止状态，如图①； ②倾斜直线：表示物体做匀速直线运动，如图②和③。若向上倾斜，表示物体沿s轴的正方向运动；若向下倾斜，表示物体沿s轴的负方向运动。 ③曲线：表示物体做变速直线运动，如图④。 ④图线与t轴的夹角（倾角）能体现物体运动的速度大小，倾角越大，表示物体运动的速度越大，如图中α角。 ⑤图线与纵轴（s轴）的交点（纵截距）为物体运动的初位置，如图A点。 ⑥两图线的交点表示两物体在该时刻相遇，如图中B点为物体②和物体③的相遇位置。 ⑦图线与横轴（t轴）的交点（横截距），表示物体回到原点的时刻。 ⑧图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动，图线不是物体运动的轨迹。 2.场景一：驾驶体验 想象一下，你正在驾驶一辆车在高速公路上行驶。在行驶过程中，你可能会根据路况和交通信号不断调整车速。有时你需要加速以超过前方的慢车，有时又需要减速以应对即将出现的弯道或障碍物。 场景二：体育比赛 再想象一下，你是一名短跑运动员。在比赛中，你的速度会经历从静止到加速，再到保持高速，最后减速冲刺的过程。每个阶段的速度变化都是比赛成败的关键。 在这两个场景中，我们都可以注意到一个共同的变量——速度。速度是如何随时间变化的呢？我们能否用一种方式直观地表示出这种变化关系呢？ 3.速度-时间（v-t）图像 （1）物理意义：形象、直观地描述物体运动的速度（v）随时间（t）的变化。 （2）坐标轴的含义 ①横坐标（横轴）：表示物体运动的时间（t）； ②纵坐标（纵轴）：表示物体运动的速度（v）。 （3）图像的含义 ①水平直线：表示物体做匀速直线运动，如图中物体①； ②倾斜直线和曲线：均表示物体做变速直线运动运动，如图中物体②、③和④。 ③图线与t轴所围的面积表示物体运动的路程。在正半轴所围的面积表示物体沿s轴正方向运动的路程；在负半轴所围的面积表示物体沿s轴负方向运动的路程。若物体运动的图线与t轴所围的面积既有正半轴，又有负半轴，则总路程为物体正半轴所围面积减去负半轴所围面积，如图中物体③在t1时间内通过的总路程为s=s1-s2。 ④图线与纵轴的交点（纵截距）为物体的初始速度，如图中A点； ⑤图线与横轴的交点（横截距）为物体运动速度为零的时刻，如图中C点； ⑥两图线的交点表示两物体在该时刻速度相同，如图中B点为物体②和③在该时刻速度相同。 ⑦图线不为物体运动的轨迹。 及时性评价 对不同小组的活动进行归纳分析，提出问题研究的合理性、科学性等。 作业设计 设计活动评价，完成小组分层练习。对分层练习进行评价和反思归纳。 板书小结 第一单元大单元教学 第6小节 与速度有关的计算 （分课时）学习规划 学习内容 第6小节 与速度有关的计算 课型课时 实践与理论结合型 2课时 课时目标 1.物理观念： 知道速度的概念； 2.科学思维： 经历解决与速度有关的几种问题，获得解决相关问题的思路和方法。 3.科学探究： 能用速度公式进行简单的分析和计算。 4.科学态度与责任： 在进行与速度有关的计算时，必须保持高度的准确性。科学态度要求我们在处理与速度有关的计算时保持严谨。科学态度鼓励我们保持开放的心态，愿意接受新的观点和证据。 达成评价 通过倾听例题分析与讲解，掌握多过程问题、交通标志牌问题、过桥（隧道）问题、火车时刻表问题和回声测速、测距问题的解题思路和方法，并能应用其解决实际问题。自评、和小组互评。 驱动性问题 想象一个赛车比赛的场景，赛车手从静止开始加速，经过一段时间后达到匀速，接着减速进入弯道，再加速出弯。每个阶段的速度都不同，需要计算整个过程的平均速度或某一段特定时间内的速度，其解决思路和方法是怎样的呢？ 学习活动 1.多过程问题 解决这类问题时，一定要分清研究对象在各段对应的路程、时间和速度，不能混淆。再就是弄清一段与另一段有哪些量有关系，关系是什么？是速度相等？时间一样？还是路程相等？最后选用速度公式及变形式、进行求解。 2.交通标志牌问题 交通标志牌一般呈现的是路程（如距“××地多远”），该路段的限速（以一个圆圈，中间包含一个数字）。解决这类问题时，可以利用路程（标志牌上给出的距离）和最大时速（标志牌上的限速），求出通过该路段的最短时间；也可以通过题目给出的时间，求出速度，判断研究对象是否超速。 3.火车时刻表问题 火车时刻表上一般会给出某站开车时间、到站时间、停留时间，以及站与站之间的路程。审题时，一定要注意研究的火车起点站和终点站，然后计算出起点站到终点站的路程和运行时间，特别注意求解某一段的平均速度时，若中间有站点，则停留时间应该计算，而起点站和终点站的停留时间不计算在内。 4.过桥（隧道）问题 这类问题特别注意车长不能忽略时，过桥（隧道）的路程应为桥长加车长；若要计算车完全在桥上的时间，则车运动的路程应为桥长减车长。 5.回声测速、测距问题 解决这类问题时要注意测试仪发出超声波到接收超声波通过了测试仪到障碍物的两面距离。若测试对象在运动，则依据第一次发出时间到接收时间的间隔一半计算第一次车距测试仪的长度，第二次发出时间到接收时间的间隔一半计算第二次车距测试仪的长度，两次长度之差除以两次超声波与研究对象相遇的时间间隔就为测试车辆的速度。 及时性评价 对不同小组的活动进行归纳分析，提出问题研究的合理性、科学性等。 作业设计 设计活动评价，完成小组分层练习。对分层练习进行评价和反思归纳。 板书小结 大单元学习评价量规表 《机械运动》大单元学习评价指标（总分100分） 权重 评价等级及分值 得分 一级指标 二级指标 优良（10-8） 一般 （8-6分） 需要改进（6-0分） 生评 师评 小计 活动态度（15%） 学习兴趣 0.5 对本课题有非常浓厚的学习兴趣 对课题有较高的学习兴趣 对课题知识学习兴趣一般 学习态度 1 学习态度认真负责，努力实现预定任务 认真参与，在同伴协助下努力实现预定任务 认真参与，在同伴协助下实现未能预定任务 合作交流（20%） 与人合作 1 主动和同学配合，分工合作，乐于帮助同学 基本能和同学配合，做好自己分内工作 有需要时才和同学合作，喜欢个人学习 与人沟通 1 态度谦虚，认真倾听同学意见，能合作解决问题 会倾听同学意见，基本能和同学合作解决问题 不太喜欢发言和倾听同学意见，不喜欢和同学合作解决问题 收集资料（30%） 资料查找收集整理 1.5 能熟练运用多种搜集方法搜集资料，并有系统有条理整理资料 比较熟练运用多种搜集方法搜集资料，基本能整理好资料 运用的搜集方法单一，不太会整理资料 资源运用 1.5 根据资料内容的需要恰当合理地使用了各种媒体 能使用多种媒体，使用基本合理没有太大的不合理之处 能使用多种媒体但使用不恰当 小组成果展示（35%） 汇报交流 2 物理概念规律运用准确，语句通顺，表情丰富 物理概念规律运用较准确，语句比较通顺 没有使用物理概念规律机械运动，过于口语化 自作小实验物件展示 1.5 实验物件内容丰富资料符合课题 实验物件内容较丰富、资料较符合课题 实验物件内容不充分、资料比较单一 总计： 总体评价： 机械运动机械运动机械运动www.21cnjy.com机械运动机械运动精品试卷·第机械运动2机械运动页机械运动（共机械运动2机械运动页） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$