4.1 机械运动（第2课时）（教学设计）-【上好课】七年级科学上册同步高效课堂（浙教版）

4.1 机械运动（第2课时）（教学设计） 年级 七年级 授课时间 课题 4.1 机械运动（第2课时） 教学 目标 科学观念：知道机械运动的分类，能区分直线运动和曲线运动； 科学思维：知道比较物体运动快慢的方法； 态度责任：能准确说出速度的定义，即物体在单位时间内通过的路程。 教学 重难点 重点：机械运动的分类 难点：速度 学情 分析 本节内容选自浙教版七上第四章第一节第二课时。学生在学习这一课时之前，已经对机械运动有了初步的认识，了解了物体位置的变化等基本概念，这为进一步探究描述机械运动快慢的速度概念奠定了一定基础。 从知识储备方面来看，学生在小学数学中已经接触过路程、时间等相关概念，并且对简单的行程问题计算有过一定练习，例如已知路程和时间求速度等类似的算术运算。然而，小学阶段的学习侧重于数学计算层面，对于速度作为一个物理量，其物理意义以及相关物理概念之间的深层次联系理解还较为欠缺。 在思维能力上，初中生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，但对于本课时涉及的速度概念，尤其是要从本质上理解速度是通过比值来定量描述物体运动快慢这一抽象内容，仍存在一定难度。部分学生可能难以准确把握速度、路程、时间这三个物理量之间的相互关系以及在不同情境下如何灵活运用公式进行分析和计算。 在日常生活经验上，学生对周围物体的运动快慢有直观的感受，比如知道汽车比人步行快等，但这种认识往往是比较模糊和定性的，难以用科学准确的物理概念和数据去描述。 所以在教学过程中，可以充分利用学生的这些生活感知，引导他们将生活经验与物理知识相结合，更好地理解速度概念及其应用。 教学 准备 课件、课本、视频、活动器材等 教学过程 教师活动 学生活动 新 课 导 入 在人类历史的长河中，人们很早就开始对物体的运动进行观察和研究。古代的科学家伽利略就对物体的下落运动进行了思考。现代的摄影师利用延时曝光，以一条条光带描述了一辆辆汽车的运动轨迹。 那么，我们怎样描述机械运动呢？ 了解古代伽利略和现代摄影师对物体运动的研究，引出对机械运动的描述。 新 知 讲 授 一、运动的描述 思考与讨论：物体从一个位置运动到另一个位置，总要经过一定的路线。图中汽车和过山车的运动路线有什么不同？ 1、机械运动的类型 根据物体运动路线的形状，可以将物体的运动分为直线运动和曲线运动。 思考与讨论：请根据运动路线，判断他们是做直线运动，还是做曲线运动。 方法与技能：分类 分类是基于研究对象的某种特征将它们区分为不同类别的方法。例如，我们可以按植物是否有种子，把植物分为有种子植物和无种子植物；按物体运动路线的形状，把运动分为直线运动和曲线运动。分类必须先提出分类标准，再将对象按标准区分归类。分类应突出事物的特征，使事物之间的关系变得更加清晰。 二、速度 运动的物体，有的运动得快，有的运动得慢。 那么，如何比较物体运动的快慢呢？ 在2021年东京奥运会男子100米半决赛中，中国运动员苏炳添以9.83秒的成绩打破亚洲纪录，创造了历史。 赛场上，我们如何比较运动员百米赛跑的快慢？ 思考与讨论 1.如图所示，如果你是观众，在你眼中谁跑得最快？如何判断的？ 苏炳添跑得最快，因为他在6.9s内跑得最远→比较相同时间内通过的路程 2.如图所示，如果你是裁判，在你眼中谁跑得最快？如何判断的？ 苏炳添跑得最快，因为他跑100m用的时间最少→比较通过相同路程所用的时间 1、比较物体运动快慢的方法 （1）在相同时间内，比较物体通过的路程，通过路程长的物体运动快 （2）比较物体通过相同路程所用的时间，所用时间短的物体运动快 思考与讨论：某同学先后两次参加赛跑，如何比较这两次赛跑的快慢？ 时间和路程都不相同→用物体运动的路程除以所用的时间 2、速度 （1）定义：物体的运动路程与所用时间的比 （2）公式 （3）物理意义 速度可以定量描述物体运动的快慢，在数值上等于物体在单位时间内通过的路程。 3、速度的单位 速度单位由长度单位和时间单位组合而成。 （1）基本单位：米∕秒，读作：米每秒，符号：m/s或m·s-1 （2）常用单位：千米∕时，读作：千米每小时，符号：km/h或km·h-1 （3）单位换算 ①20m/s=20×3.6km/h=72km/h ②108km/h=108×1/3.6m/s=30m/s 【例题】非洲羚羊奔跑的速度为20m/s，城市道路上汽车的速度为30km/h。请通过计算比较它们运动的快慢。 解：比较两物体运动快慢，需把不同单位换算为相同单位。 由题意可知，非洲羚羊奔跑的速度v1＝20m/s， 汽车的速度v2＝30km/h＝30×1000m 3600s≈8.33m/s, 因为20m/s＞8.33m/s， 所以非洲羚羊比城市道路上的汽车运动得快。 思考与讨论：写出比较非洲羚羊和汽车运动快慢的其他方法，并通过计算加以说明。 三、速度的测量 人们研究物体的运动，就要测量物体运动的速度，如人奔跑的速度、汽车行驶的速度、高速列车运行的速度、火箭飞行的速度。 测量物体运动的速度可以从简单的直线运动开始。 探索活动：图中记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上的行驶情况，在坐标图中画出路程与时间关系图像，判断甲、乙两辆汽车在各段时间内速度的特点。 甲：速度保持不变；乙：速度越来越大 1、匀速直线运动 （1）定义：我们把物体沿直线且速度不变的运动叫作匀速直线运动。 （2）运动图像 ①路程－时间图像 ②速度－时间图像 2、变速直线运动 （1）定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内通过的路程不相等，这种运动就叫作变速直线运动。 （2）运动图像 ①路程－时间图像 ②速度－时间图像 实践活动 1.据图计算某同学赛跑过程中不同时间段的速度，判断他在这个过程中的快慢变化情况。如何判断这种运动的快慢？ 测量通过某段路程与所用的时间，计算运动的平均速度 2.在生活中，速度是人们比较关注的一个量。为了保障交通安全，必须对交通工具的速度进行限制。你认识如图所示的限速标志吗？了解给车辆测速的方法吗？请查阅资料，并与同学交流。 通过对比汽车和过山车的运动路线，将物体的运动分为直线运动和曲线运动。 展示一些生活中常见的物体运动快慢比较的场景图片，如人步行和自行车骑行、火车和汽车行驶等，再次引导学生思考：在日常生活中，我们常用哪些方法来比较物体运动的快慢？ 学生讨论后回答，可能会提到通过相同时间比路程（谁在相同时间内走得远谁就快）或者相同路程比时间（谁通过相同路程用的时间少谁就快）等方法。 教师对学生的回答进行总结归纳，指出这些方法在某些情况下比较方便，但不够科学、全面，进而引出速度的概念：为了更科学、准确地描述物体运动的快慢，我们引入一个新的物理量 —— 速度，它是指物体在单位时间内通过的路程。 在黑板上写出速度的定义：速度（v）是物体在单位时间内通过的路程，用公式表示为 v = s/t，其中 s 表示路程，t 表示时间。 介绍速度的单位：国际单位制中，速度的单位是米 / 秒（m/s），读作 “米每秒”。同时，还常用千米 / 时（km/h）作为速度的单位，例如汽车的速度常用 km/h 来表示。 进行单位换算的讲解与演示：通过具体的例子，如将 36 km/h 换算成 m/s，详细讲解单位换算的方法。先将千米换算成米，小时换算成秒，即 36 km = 36000 m，1 h = 3600 s，然后根据速度公式 v = s/t，将换算后的路程和时间代入可得：v = 36000 m/3600 s = 10 m/s。让学生仿照例子进行一些简单的单位换算练习，如将 15 m/s 换算成 km/h 等，教师巡视指导并及时纠正学生的错误。 课 堂 练 习 【典例1】下列属于匀速直线运动的是（　C　) A．钟表指针匀速转动 B．百米赛跑运动员在整个比赛过程中的运动 C．某段时间内火车在平直轨道上运动的快慢不变 D．早上走路去学校时学生的运动 【解析】 A.钟表指针匀速转动，运动轨迹为曲线，不属于匀速直线运动，故A错误； B.百米赛跑运动员在整个比赛过程中速度不断改变，不属于匀速直线运动，故B错误； C.某段时间内火车在平直轨道上运动的快慢不变，属于匀速直线运动，故C正确； D.早上走路去学校时学生的运动，运动轨迹不是直线，不属于匀速直线运动，故D错误。 【典例2】根据匀速直线运动的公式，当某物体做匀速直线运动时，下列说法中正确的是（　D　） A．物体运动的路程越长，速度越大 B．该速度的大小与路程成正比，与时间成反比 C．物体运动的时间越短，速度越大 D．该物体的速度不随路程和时间的改变而改变 【解析】做匀速直线运动的物体速度保持不变，是一个定值，它取决于路程与运动时间的比值，与路程及时间无关，故ABD错误，C正确。 【典例3】小科爸爸喜爱环绕万松山行走，通过手机软件测得四十分钟行走6000步，路程约4千米，据此估计一个健康的成年人行走的速度和一步长度，最接近的是（　B　） A．1.5千米/时，1.2米 B．6千米/时，65厘米 C．6千米/时，20厘米 D．1.5千米/时，0.6米 【解析】 根据题意可知，成年人一步的长度大约： ； 则成年人行走的速度： 故B正确，而A、C、D错误。 【典例4】小科和小金同时骑车从学校出发向东行驶，其路程－时间图像如图所示，由图像可知（　　） A．0～10秒，小金通过的路程比小科的路程长 B．第10秒时，两人速度相同 C．10～20秒，小金做匀速直线运动 D．通过前15米时，小金的速度比小科的速度大 【解析】 A.根据图片可知，0～10秒，两个图像相交，则小金通过的路程等于小科的路程，故A错误；B.第10秒时，小柯的速度保持不变，而小金为静止状态，那么二者速度不同，故B错误；C.10～20秒，小金的路程保持不变，即保持静止状态，故C错误； D.通过前15米时，小金的时间为5s，小科的时间为7.5s，根据可知，小金的速度大于小科的速度，故D正确。 课 堂 小 结 一、运动的描述 1、机械运动的类型：根据物体运动路线的形状，可以将物体的运动分为直线运动和曲线运动。 二、速度 1、比较物体运动快慢的方法 （1）在相同时间内，比较物体通过的路程，通过路程长的物体运动快 （2）比较物体通过相同路程所用的时间，所用时间短的物体运动快 2、速度 （1）定义：物体的运动路程与所用时间的比 （2）公式：v=S/t （3）物理意义：速度可以定量描述物体运动的快慢，在数值上等于物体在单位时间内通过的路程。 3、速度的单位：速度单位由长度单位和时间单位组合而成。 （1）基本单位：米∕秒，读作：米每秒，符号：m/s或m·s-1 （2）常用单位：千米∕时，读作：千米每小时，符号：km/h或km·h-1 （3）单位换算：1m/s=3.6km/h 三、速度的测量 1、匀速直线运动 （1）定义：我们把物体沿直线且速度不变的运动叫作匀速直线运动。 （2）运动图像 2、变速直线运动 （1）定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内通过的路程不相等，这种运动就叫作变速直线运动。 （2）运动图像 板 书 设 计 作 业 设 计 反 思 评 价 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$