第一章第3节 运动的快慢 教学设计-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级上册

本文围绕“运动的快慢”展开，涵盖速度概念、公式及匀速、变速直线运动等核心知识。承接学生对运动的初步认识，为后续复杂运动学习奠基。通过实例分析、实验探究等环节，培养学生物理观念、科学思维等核心素养。 该设计创新点在于紧密联系生活实例，采用启发式教学法。能提升学生批判性思维，为教师提供清晰授课路径，有效增强课堂互动性，助力突破速度概念形成等教学难点。

教学设计 课程基本信息 学科 物理 年级 八年级 学期 秋季 课题 第3节 运动的快慢 教学目标 理解速度概念，能用速度描述物体运动，掌握速度公式并能进行简单计算；知道匀速直线运动概念，了解平均速度概念。 通过实例分析、实验探究，培养观察、分析、归纳及解决问题的能力，领悟建立速度概念的方法。 感受物理与生活的紧密联系，激发学习物理的兴趣，培养严谨的科学态度。 重难点 重点：速度概念的建立，速度公式的理解与运用。 难点：速度概念的形成，平均速度概念的理解 。 教学过程 一、课程导入 （一）展示生活场景 老师：同学们，在日常生活中，我们经常能看到各种物体在运动。比如，清晨街道上匆忙行驶的汽车，公园里悠闲散步的人们，天空中自由翱翔的小鸟。大家仔细想想，这些物体的运动有什么不一样呢？ 学生：它们运动的快慢不一样！汽车开得快，人走得慢，小鸟飞得速度也不同。 （二）提出问题引发思考 老师：非常正确。那现在老师问大家，如何判断谁运动得更快，谁运动得更慢呢？比如说，在一场百米赛跑中，我们怎么知道哪位运动员跑得更快？大家先独立思考一下，然后同桌之间可以互相交流讨论。 （学生思考、交流讨论） 学生 1：看谁先到达终点，先到终点的运动员跑得更快。 老师：很好，这是一种很直观的方法。还有其他想法吗？ 学生 2：在比赛过程中，看谁跑在前面，跑在前面的人跑得更快。 老师：这也是个不错的判断方法。那假如我们不知道比赛的结果，也没有在现场观看比赛过程，只知道每位运动员跑完全程所用的时间，或者在相同时间内他们跑过的路程，能不能比较出他们谁快谁慢呢？这就是我们今天要一起深入探讨的内容 —— 运动的快慢。 二、比较物体运动快慢的方法 （一）相同时间比路程 实例分析 老师：同学们，我们一起来看一个例子。在学校运动会的 4×100 米接力比赛中，我们假设每个小组的比赛时间都是相同的。现在，我们来观察一下，哪个小组的同学跑得更快呢？大家看，第一小组的同学在相同时间内跑过的路程最长，这说明了什么？ 学生：说明第一小组跑得更快。 老师：非常好！这就是我们比较物体运动快慢的第一种方法 —— 相同时间比路程，在相同时间内，物体通过的路程越长，它运动得就越快。就像我们刚才看到的接力比赛，在相同的比赛时间里，第一小组跑过的路程比其他小组长，所以第一小组跑得更快。大家能理解吗？ 学生：能理解。 生活中的应用 老师：那在生活中，大家还能想到哪些地方用到了这种比较运动快慢的方法呢？ 学生 1：在赛车比赛中，观众会看在相同时间内，哪辆车跑过的路程远，就知道哪辆车快。 学生 2：还有马拉松比赛，在一段时间后，看谁跑在前面，跑在前面的人在这段时间内跑过的路程长，就说明他跑得更快。 老师：同学们都非常善于观察生活，回答得很棒！确实，在很多体育比赛以及生活场景中，我们都会用相同时间比路程的方法来比较物体运动的快慢。 （二）相同路程比时间 实例分析 老师：我们再来看另一种情况。假如现在有两位同学，一位同学从学校到家的距离是 1000 米，他用了 15 分钟；另一位同学从学校到家的距离同样是 1000 米，他却用了 20 分钟。大家想一想，哪位同学走得更快呢？ 学生：用 15 分钟的同学走得更快。 老师：为什么呢？ 学生：因为他们走的路程是一样的，都是 1000 米，但是用 15 分钟的同学花费的时间更短，所以他走得更快。 老师：非常正确！这就是我们比较物体运动快慢的第二种方法 —— 相同路程比时间，当物体运动的路程相同时，所用时间越短，它运动得就越快。就像这两位同学回家，路程相同，用时短的同学速度更快。大家明白了吗？ 学生：明白了。 生活中的应用 老师：那在生活中，又有哪些情况是用相同路程比时间的方法来比较运动快慢的呢？ 学生 1：100 米短跑比赛，运动员们跑的路程都是 100 米，谁用的时间最短，谁就是跑得最快的。 学生 2：还有在公路上，两个司机都要从 A 地到 B 地，路程一样，谁先到达 B 地，谁开车的速度就更快，也就是用的时间更短。 老师：同学们说得非常好！在生活中，像各种短跑比赛、路程固定的行程等，都运用了相同路程比时间的方法来判断运动的快慢。 （三）路程和时间都不相同时的比较方法 引入问题 老师：同学们，我们已经知道了相同时间比路程和相同路程比时间这两种比较物体运动快慢的方法。但是，如果两个物体运动的路程和时间都不相同，那该怎么比较它们运动的快慢呢？比如说，汽车在 2 小时内行驶了 120 千米，火车在 3 小时内行驶了 240 千米，谁运动得更快呢？大家先自己思考一下，然后小组之间进行讨论。 （学生思考、小组讨论） 引导分析 老师：我们来一起分析一下这个问题。我们知道，要比较它们的快慢，需要找到一个统一的标准。既然我们已经学习了相同时间比路程和相同路程比时间的方法，那能不能把它们的时间或者路程转化成相同的呢？大家想一想。 学生：可以把它们都转化成 1 小时内行驶的路程，这样就可以比较了。 老师：非常好！这是一个很棒的思路。那我们来算一算，汽车 1 小时行驶的路程是多少呢？ 学生：汽车 2 小时行驶了 120 千米，那么 1 小时行驶的路程是 120÷2 = 60 千米。 老师：非常正确！那火车 1 小时行驶的路程又是多少呢？ 学生：火车 3 小时行驶了 240 千米，1 小时行驶的路程是 240÷3 = 80 千米。 老师：通过计算，我们发现火车 1 小时行驶的路程是 80 千米，汽车 1 小时行驶的路程是 60 千米。在相同的 1 小时时间内，火车行驶的路程更长，所以火车运动得更快。这种方法，其实就是计算出单位时间内物体通过的路程，来比较它们运动的快慢。在物理学中，我们把这种方法叫做速度。下面，我们就一起来深入学习速度的相关知识。 三、速度 （一）速度的定义 老师：同学们，在物理学中，把路程与时间之比叫做速度。简单来说，速度就是用来表示物体运动快慢的物理量。它反映了物体在单位时间内通过路程的多少。比如说，刚才我们计算的汽车和火车的速度，就是它们在 1 小时这个单位时间内通过的路程。大家理解了吗？ 学生：理解了。 （二）速度的公式 老师：根据速度的定义，我们可以得出速度的计算公式。速度用字母 v 表示，路程用字母 s 表示，时间用字母 t 表示，那么速度的公式就是 v = s/t。大家把这个公式写在课本上，并且要记住它。 （学生在课本上记录公式） 老师：在这个公式中，我们要注意各个物理量的对应关系。s 表示物体运动的路程，t 表示物体运动这段路程所用的时间，v 就是物体运动的速度。比如说，如果一个物体在 5 秒钟内通过了 100 米的路程，那么它的速度 v = s/t = 100 米 ÷5 秒 = 20 米 / 秒。大家看，是不是很简单？下面，老师来出几道题，考考大家对公式的理解。 练习题 老师：第一题，一个运动员在 100 米赛跑中，用了 12.5 秒，他的速度是多少？大家在练习本上计算一下。 （学生计算） 学生：速度 v = s/t = 100 米 ÷12.5 秒 = 8 米 / 秒。 老师：非常正确！第二题，一辆汽车以 72 千米 / 小时的速度行驶，经过 2 小时，它行驶的路程是多少？这道题我们要先把速度单位换算成米 / 秒，因为 1 千米 = 1000 米，1 小时 = 3600 秒，所以 72 千米 / 小时 = 72×1000 米 ÷3600 秒 = 20 米 / 秒。然后再根据公式 s = vt 来计算路程。大家开始计算吧。 （学生计算） 学生：路程 s = vt = 20 米 / 秒 ×2×3600 秒 = 144000 米 = 144 千米。 老师：很好！同学们对公式的运用都很熟练。通过这几道题，大家要明白，在运用速度公式计算时，一定要注意单位的统一，并且要准确找到题目中给出的路程、时间和速度这三个物理量，然后代入公式进行计算。 （三）速度的单位 基本单位 老师：速度的单位有很多，在国际单位制中，速度的基本单位是米每秒，符号是 m/s。比如说，刚才我们计算出运动员的速度是 8 米 / 秒，汽车换算后的速度是 20 米 / 秒，这里的单位都是米每秒。大家想一想，生活中还有哪些物体的速度单位可以用米每秒来表示呢？ 学生 1：跑步的人的速度，一般可能是 3 - 8 米 / 秒。 学生 2：自行车正常行驶的速度，大概是 5 - 10 米 / 秒。 老师：同学们说得都很对。米每秒这个单位在描述一些速度不是特别快的物体运动时经常会用到。 常用单位 老师：除了米每秒，速度还有一个常用单位是千米每小时，符号是 km/h。在日常生活中，我们描述汽车、火车、飞机等交通工具的速度时，经常会用到千米每小时这个单位。比如说，汽车在高速公路上行驶的速度一般是 80 - 120 千米 / 小时，飞机飞行的速度可以达到 800 - 900 千米 / 小时。大家想一想，米每秒和千米每小时这两个单位之间有什么换算关系呢？我们来推导一下。 因为 1 千米 = 1000 米，1 小时 = 3600 秒，那么 1 米 / 秒 = 1 米 ÷1 秒 = （1÷1000）千米 ÷（1÷3600）小时 = 3.6 千米 / 小时。反过来，1 千米 / 小时 = 1 千米 ÷1 小时 = 1000 米 ÷3600 秒 = 1/3.6 米 / 秒≈0.28 米 / 秒。大家把这个换算关系也记在课本上，以后在计算中经常会用到。 （学生记录换算关系） 单位换算练习 老师：下面，我们来做几道单位换算的练习题，巩固一下。第一题，54 千米 / 小时换算成米 / 秒是多少？大家在练习本上计算。 （学生计算） 学生：54 千米 / 小时 = 54×1000 米 ÷3600 秒 = 15 米 / 秒。 老师：非常正确！第二题，20 米 / 秒换算成千米 / 小时是多少？ 学生：20 米 / 秒 = 20×3.6 千米 / 小时 = 72 千米 / 小时。 老师：同学们掌握得都很好。通过这些练习，大家要熟练掌握速度单位之间的换算，这样在以后的学习和生活中，遇到不同单位的速度时，我们就能轻松地进行换算和比较了。 （四）一些常见物体的速度 老师：同学们，我们了解了速度的定义、公式和单位，现在我们一起来看一些常见物体的速度。大家看课本上的小资料，人步行的速度大约是 1.1 米 / 秒，自行车行驶的速度大约是 5 米 / 秒，汽车在城市道路上行驶的速度一般是 30 - 60 千米 / 小时，高速公路上可以达到 80 - 120 千米 / 小时，而声音在空气中传播的速度大约是 340 米 / 秒，光在真空中传播的速度是 3×10^8 米 / 秒，这是目前已知的最快速度。大家想一想，这些速度的差异为什么这么大呢？ 学生 1：因为不同物体的性质不一样，比如光的传播不需要介质，所以速度非常快。 学生 2：物体的动力和阻力也会影响速度，汽车有发动机提供动力，在高速公路上阻力相对较小，所以速度可以比较快。 老师：同学们分析得很有道理。不同物体的速度受到多种因素的影响，包括物体本身的性质、动力来源、运动环境等等。了解这些常见物体的速度，有助于我们更好地理解速度这个物理量，并且在生活中能够根据实际情况对物体的运动快慢有一个大致的判断。 四、匀速直线运动 （一）观察思考 老师：同学们，我们来看 “想想议议” 中的内容。观察汽车在平直公路上行驶的图片，第一幅图中，汽车在相同时间内通过的路程是相等的；第二幅图中，汽车在相同时间内通过的路程不相等。大家思考一下，这两种运动有什么不同呢？ 学生 1：第一幅图中汽车运动得比较平稳，速度好像没有变化；第二幅图中汽车运动得速度有变化。 学生 2：第一幅图中汽车的运动轨迹是直线，而且速度不变；第二幅图中汽车虽然也是直线运动，但速度一直在改变。 老师：同学们观察得非常仔细，分析得也很正确。 （二）概念讲解 老师：在物理学中，我们把物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。就像第一幅图中的汽车，它在平直公路上行驶，运动轨迹是直线，并且在相同时间内通过的路程相等，也就是速度始终保持不变，这样的运动就是匀速直线运动。在生活中，大家能想到哪些物体的运动近似于匀速直线运动呢？ 学生 1：在平直轨道上平稳行驶的列车，它的运动近似于匀速直线运动。 学生 2：传送带上的物品，在水平方向上的运动也近似于匀速直线运动。 老师：同学们举的例子都非常好。匀速直线运动是一种理想化的运动模型，在实际生活中，严格意义上的匀速直线运动很少见，但是很多物体在某一段时间内或者在一定范围内的运动可以近似看作匀速直线运动。 （三）特点分析 老师：我们来总结一下匀速直线运动的特点。首先，它的运动轨迹是直线，这意味着物体的运动方向始终保持不变；其次，它的速度不变，也就是在任何相等的时间内，物体通过的路程都相等。因为速度 v = s/t，速度不变，所以路程 s 和时间 t 成正比。比如说，如果一个物体做匀速直线运动，速度是 5 米 / 秒，那么它在 1 秒内通过的路程是 5 米，在 2 秒内通过的路程就是 10 米，在 3 秒内通过的路程就是 15 米，以此类推。大家理解了吗？ 学生：理解了。 （四）图像表示 老师：匀速直线运动还可以用图像来表示。我们以时间 t 为横坐标，路程 s 为纵坐标。因为路程 s 和时间 t 成正比，所以匀速直线运动的路程 - 时间图像是一条过原点的倾斜直线。比如说，一个物体以 2 米 / 秒的速度做匀速直线运动，我们来画出它的路程 - 时间图像。当 t = 1 秒时，s = vt = 2 米；当 t = 2 秒时，s = 4 米；当 t = 3 秒时，s = 6 米。我们把这些点在坐标系中描出来，然后用直线连接起来，就得到了它的路程 - 时间图像。大家看，这条直线的斜率就表示物体的速度，斜率越大，速度越大。下面，老师给大家出一道题，一个物体做匀速直线运动，它的路程 - 时间图像如下（老师在黑板上画出图像），请大家根据图像计算出它的速度。 （学生思考、计算） 学生：在图像上取两个点，比如（2，4）和（4，8），根据速度公式 v = s/t，速度 v = （8 - 4）米 ÷（4 - 2）秒 = 2 米 / 秒。 老师：非常正确！通过图像，我们可以更直观地了解匀速直线运动的特点，也可以方便地计算物体的速度。 五、变速直线运动 （一）概念引入 老师：同学们，我们已经学习了匀速直线运动。但是在生活中，很多物体的运动速度并不是一成不变的，像汽车在启动、刹车的时候，速度会发生变化；运动员在跑步过程中，速度也可能会时快时慢。我们把物体做直线运动时，速度大小改变（在任意相等时间内通过的路程不相等）的这种运动叫做变速直线运动。比如说，刚才我们看到的第二幅图中汽车的运动就是变速直线运动。大家还能想到哪些物体的运动属于变速直线运动呢？ 学生 1：自行车在爬坡的时候，速度会变慢，下坡的时候速度会变快，这是变速直线运动。 学生 2：火车进站的时候要减速，出站的时候要加速，这个过程也是变速直线运动。 老师：同学们说得都很对。变速直线运动在我们的生活中非常常见。 （二）平均速度 引入平均速度的概念 老师：对于变速直线运动，它的速度是不断变化的，我们很难用一个固定的速度值来描述它的运动情况。那么，我们该如何描述做变速运动的物体的运动快慢呢？这时候，我们就引入了平均速度的概念。比如说，我们知道刘翔在 110 米跨栏比赛中，全程用了 12. 88 秒，那么他全程的平均速度就可以用总路程除以总时间来计算。大家明白了吗？平均速度就是指物体在某一段路程内或某一段时间内运动的平均快慢程度，它等于物体通过的总路程除以通过这段路程所用的总时间。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$