内容正文:
位置变化快慢的描述—速度
教材分析:
本节内容是对初中已学速度概念的进一步深化,并为后续的匀变速直线运动、牛顿运动定律乃至整个的力学学习奠定基础。
速度是描述物体运动的重要物理量,本节内容围绕速度概念的建立展开。教材首先通过 “问题”引导学生回忆初中时如何描述物体运动的快慢,并且引导学生分析运动员在比赛中不同时段的运动快慢是否相同,这为引入瞬时速度做好了铺垫。然后在分析的基础上,引导学生认识到为了描述物体的运动,不仅应该描述物体位置变化的多少,还要描述其快慢,这就需要建立速度的概念。为进一步精确描述物体的运动快慢,又引入了平均速度和瞬时速度的概念。最后,结合瞬时速度的概念,研究测量速度的方法以及描绘速度一时间图像的方法。本节的重点和难点是速度、平均速度和瞬时速度等概念的建立,以及通过实验测量速度及描绘v-t图像的方法。
学情分析:
高中生学习“速度”时不太容易与初中学习的“速度”区分。这里的“速度”为位移与发生这段位移所用时间的比值,是一个矢量,而初中学习的“速度”为路程与位移的比值,是一个标量。由平均速度到瞬时速度的过渡是学生首次接触极限思想。这些都为本节课的教学带来困难。教学中可通过画图,动画演示等加深学生对速度,平均速度和瞬时速度的认识。
教学目标:
物理概念:理解速度概念,区分平均速度、瞬时速度、平均速率和瞬时速率。
科学思维:知道速度-时间图像的意义,并能通过速度-时间图像分析物体的运动。
科学态度与责任:结合生活实际分析平均速度和瞬时速度在生活中的含义,提高科学判断和处理分析问题的能力。
教学重难点:
教学重点:理解速度、平均速度、瞬时速度的概念。
教学难点:理解速度、平均速度、瞬时速度的区别,极限思想。
教学器材:多媒体课件、计算机、电火花打点计时器、纸带。
教学过程:
1、 新课导入
播放赛车比赛视频导入新课,激发学生学习兴趣。
教师:同学们,上课之前我们观看一个有趣的视频。播放视频。
学生:观看视频。
教师:赛车在比赛不同阶段运动快慢一样吗?
学生:不一样。
教师:初中怎么比较运动快慢?
学生:路程比时间。
教师:甲乙两物体同时从A点出发,沿不同的路径同时到达B点,运动的快慢一样吗?
B
学生有的认为根据初中对速度的定义,路程大的运动快。而部分同学认为运动时间一样,位移也一样,运动一样快。由此引出与原来认知的偏差,激发学生学习兴趣。
2、 新课教学:
(一)速度、平均速度、瞬时速度和平均速率
教师:生活和科学研究中有时经常需要知道位置随时间变化的快慢,比如
如果时间位移都不相同,如何描述运动的快慢?
我们把位移与时间的比值定义为速度。
通过上节课的学习学生对矢量有了一定的认识,学生对速度对矢量性比较容易理解。通过速度的定义式不难知道速度的单位。接下来通过下面六个判断题加深学生对速度这一概念对理解。
例1、判断正误
(1)运动越快的物体速度越大。 ( )
(2)物体运动的位移越大,速度越大。 ( )
(3)物体运动的速度与位移成正比,与时间成反比。 ( )
(4)速度描述的是物体运动的快慢,只有大小,没有方向。( )
(5)速度越大,物体的位移越大。 ( )
(6)速度越大,物体在单位时间内的位移越大。 ( )
教师:通过刚才速度的定义式,它能精确的描述运动过程中每个点的运动快慢吗?
学生:只能粗略描述整个过程中的运动快慢。
教师:我们把这个速度叫做平均速度。而运动过程中某个位置或某个时刻的运动快慢我们叫瞬时速度。如何求瞬时速度?同学们
小组讨论一下。
学生小组讨论,得到结论时间比较短的情况下平均速度近似等于瞬时速度。
教师:通过动画展示,那么时间无限缩短趋近于零此时时间间隔就趋紧于一个时刻,这时候的速度是不是就是瞬时速度了?我们把这种思想叫做极限思想。
大家思考这么一个问题:运动会绕操场跑1圈,用时90s,平均速度是多少?
学生:是0。
教师:这样描述运动意义大吗?
学生:不大。应该用路程比时间。
教师:这是不是我们初中对速度对定义。我们把路程与时间的比叫做平均速率。
大家小组讨论总结一下平均速度和平均速率的区别,并记入学案中的表格。
项目
平均速度
平均速率
定义
物理意义
大小与方向
联系
通过刚才学习学生对平均速度、瞬时速度、平均速率有了较为清晰的认知,通过学案例题加深巩固。
典例3、下列所说的速度中,属于平均速度的是( )
A.百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线
B.某列车的最高速度达到410km/h
C.由于堵车,在隧道中的车速仅为1.2m/s
D.汽车上速度计的示数为80km/h
(2) 速度的测量
学生小组讨论速度的测量方法有哪些。
学生回答有频闪拍照、打点计时器、超声波、激光、红外线等。
教师:我们实验室常用打点计时器打出纸带测量物体运动的速度。
教师:如何测DG过程中的平均速度?
学生:用位移除以时间。
教师:如何测位移及时间?
学生:刻度尺测位移,打点计时器相邻两点时间间隔是0.02s。
教师:可以直接测E点瞬时速度?
学生:不可以。可以用与E相邻两点间的平均速度近似等于E的瞬时速度。
学生分组实验测量纸带任意两点间的平均速度以及任意六点的瞬时速度。将实验数据记录表格。
教师展示学生计算结果。展示用Excel表格处理数据并做出速度-时间图像。学生分析速度随时间变化趋势。
3、 课堂总结:
学生自己总结本节课学到了什么。
4、 课后作业:
完成课后题1、2、3题。
5、 板书设计
1、 速度
1. 定义:位移与发生这个位移所用时间的比值
2.
定义式:
3. 单位:m/s或m•s-1 ,km/h、cm/s,1m/s=3.6km/h
4. 矢量性:矢量
5. 平均速度、瞬时速度、平均速率
二、速度的测量
课后反思
在课前我对各个环节已做了充分的准备,对知识点的衔接、过渡做了精心设计;课堂开始利用一段精彩的赛车比赛视频激发学生兴趣,通过学生小组实验加深对平均速度和瞬时速度的理解。课堂实施中逐步引导学生分析、推理、讨论、得出结论,教学效果令人满意。
由于个人能力有限,很多不足依然存在,比如:语速过慢,缺乏抑扬顿挫的感情,课堂语言也不够优美、连贯,板书不工整。所以在今后的教学中,力争逐渐克服这些困难,争取不断地在进步!
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