三、直线运动（表格式教学设计）物理苏科版2024八年级上册

三、直线运动（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 课时数 1课时 教师 课题 三、直线运动 教学 目标 物理观念 知道直线运动的分类；知道匀速直线运动和变速直线运动的特点，建立匀速直线运动的理想模型；知道平均速度的概念，会用平均速度公式进行简单的计算。 科学思维 能用s-t图像分析物体的运动特征；学会从实验数据中归纳出正比例关系；采用比较、归纳的手段构建速度概念，能够运用数学公式定量表述运动状态，辨别匀速与变速运动的本质特性。 科学探究 通过研究气泡在玻璃管中的运动速度实验，测定物体运动的速度，分析实验数据总结匀速直线运动的特点，能够设计实验验证变速直线运动的规律。 科学态度 与价值观 培育严谨的实验操作与数据记录习惯，体会理想模型对简化实际问题的作用；养成用科学的数据分析替代主管感受的科学态度。 教材 分析 本节为第五章"物体的运动"的核心内容，在学习了长度和时间的测量、速度之后，将抽象的"速度"概念具象化为匀速/变速直线运动模型。为后续《运动的相对性》《力与运动》奠定运动分析基础。本节首次引入 s-t 图像和匀速运动公式，培养学生用数学工具描述物理规律的能力；教材依照生活实例→实验探究→公式推导的逻辑顺序，建立从定性到定量的认知系统，突显"物理观念与数学工具结合"的学科特性。 学情分析 学生已了解速度的初步概念和简易测量方法，以及速度的相关概念，然而对匀速与变速运动的本质差异理解不够，数学运算中的单位换算容易出现错误。对匀速运动中"路程-时间成正比"理解困难，难以借助抽象的s-t图像分析运动问题。 教学重点 1．匀速直线运动的概念及其特点； 2．平均速度的领会与应用； 3． s-t 图像的物理意义与应用。 教学难点 1．将实际运动抽象为匀速模型； 2．运用图像法描述物体的直线运动。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【问题情境】如图是高铁列车在一段笔直的轨道上行驶，和过山车运行时的运动情况，它们有什么不同吗？ （1）高铁列车运动路线是直线，过山车运动路线是曲线； （2）高铁列车运动快慢可能是不变的，过山车运动时的快慢是改变的。 思考并回答问题 学习新课 一、匀速直线运动 （一）匀速直线运动 物体的运动，按运动路径的曲直可分为直线运动和曲线运动。在直线运动中，按照速度是否改变，又可分为匀速直线运动和变速直线运动。 【思考】沿直线行驶的两辆小汽车的运动有什么不同？ 甲： 乙： 甲汽车可能做匀速直线运动，依据是甲汽车在相同的时间内通过的路程是相等的； 乙汽车做的是变速直线运动，依据是乙汽车在相同的时间内通过的路程是不相等的。 （1）匀速直线运动的定义 我们把物体沿直线且速度不变的运动叫作匀速直线运动。匀速直线运动是一种最简单的运动。 （2）匀速直线运动的实例 在日常生活中，匀速直线运动并不常见，但有一些运动可以近似看成匀速直线运动。例如，沿直线滑冰停止用力后的一段滑行，站在商场自动扶梯上人的运动，等等。 （二）学生实验：研究气泡的运动速度 【实验与记录】（1）在长约120 cm的玻璃管中注水近满，上端留一小段空气柱，用橡皮塞塞住管口。 （2）先将玻璃管右端抬高，使气泡处在右端；再把右端放到桌面上，观察气泡的运动情况，如图所示。 通过测量物体运动的速度，可以研究它的运动特点。 （3）测量气泡从点 O 运动到 20cm、40cm、60cm 和 80cm 处所用的时间，并填入表1（见下页）。 从点O开始的路程s/cm 0 20 40 60 80 从点O开始计时的时间t/s 【数据处理】 （1）根据表 1 中的数据，计算气泡通过各区间的时间和相应的速度，填入表2。 区间s'/cm 0～20 20～40 40～60 60～80 通过各区间的时间t'/s 通过各区间的速度v/（m·s-1） （2）根据表1中的数据，在图所示的坐标系中，画出气泡运动的s-t 图像。 【交流与小结】 （1）根据气泡通过各区间的速度，你能得出什么结论？ （2）对你画出的 s-t 图像进行分析：气泡运动一段距离后，其通过的路程与所用的时间有什么关系？ （1）根据气泡通过各区间的速度，得出结论：气泡在上升一段路程后，运动的速度可以看成是不变的。 （2）对你画出的 s-t 图像进行分析，得出结论：气泡运动一段距离后，其通过的路程与所用的时间成正比。 【反思评价】 （1）为什么不从玻璃管的底端开始做标记开始计时？ （2）本活动对路程和时间同时读数，难度较大，你是怎样解决这一问题的？ （1）因为开始时气泡做加速运动，没有做匀速直线运动。刚开始气泡不一定在最下端。计时点离试管底部约20cm左右，可以使气泡运动一段路程后速度趋于稳定，同时便于计时。 （2）小组合作进行，由一人观察气泡运动的位置，到O点时发出开始计时信号，到达标每个分段计时点时发出停止计时信号，负责分段计时的四个同学依次按停秒表。 （三）匀速直线运动的特点 做匀速直线运动的物体，在相等的时间内通过的路程相等，路程与时间成正比。 通过研究气泡的运动规律，可得出匀速直线运动的特点。 【注意】匀速直线运动的物体，速度大小不随路程和时间变化。不能说“速度与路程成正比，与时间成反比”。 【例题1】下列有关做匀速直线运动的物体的说法中，正确的是（ ） A．由速度公式v=s/t 可知，速度与路程成正比 B．由速度公式v=s/t 可知，速度与时间成反比 C．物体运动的时间越长，则路程越大 D．匀速直线运动的物体的速度不能由公式v=s/t 计算 【答案】C 【解析】匀速直线运动有两个特点：①速度大小不变；②运动方向不变，也就是说速度是恒定的；故AB错误。 匀速直线运动的速度与路程、时间无关。当物体运动的时间越长，则通过的路程就越长，即路程与时间成正比，故C正确。 匀速直线运动的速度可以由公式v=s/t计算，故D错误。 故选C。 【例题2】用如图甲玻璃管及刻度尺来“探究气泡的运动”，记录气泡不同时刻在刻度尺上的位置s，用测量的数据绘出s-t图像如图乙，由实验装置及图像的信息可以得出的结论是：气泡做__________运动：气泡的速度为______ m/s。 【答案】 匀速直线运动 0.075 【解析】由图像可知路程与时间成正比，所以小气泡做匀速直线运动。 气泡的速度为 分析实例，作出判断 自主学习，理解概念 小组合作，实验探究 弄清各区间的路程与时间 画图并分析图像的物理含义 实验总结与反思 理解概念 练习例题 学习新课 二、变速直线运动 （一）频闪照片 1．频闪照片 频闪照片也是研究物体运动的一种实验方法。 频闪照片，简单的说，在一张照相机底片上进行多次曝光，显现出物体运动轨迹的照片。是借助于电子闪光灯的连续闪光，在一个画面上记录动体的连续运动过程。 用频闪照片研究运动员的运动情况： 图中是运动员起跑后拍摄的频闪照片，每两次闪光之间的时间间隔是相等的。由图可看出，在相等的时间内，所通过的路程是逐渐变大的。 结论：运动员的速度是逐渐变大的。 2．变速直线运动 （1）变速直线运动 我们把速度变化的直线运动叫作变速直线运动。 图是苹果下落过程中每隔相等时间曝光一次所得到的照片。从图中可以看出，苹果下落的速度越来越大。 （2）平均速度 变速直线运动的速度是变化的，所以用速度公式v=s/t求得的速度，只能粗略地反映物体运动的快慢，这个速度称为平均速度。 我们在“活动 5.3”中测得的纸锥下落的速度就是平均速度。 【例题3】 如图所示，南京长江大桥是长江上第一座由我国自行设计和建造的双层式铁路、公路两用桥梁。铁路桥全长 6.77 km，设一辆全长为 400 m 的高速列车通过铁路桥，所用时间为 2 min。请问：该高速列车运行的速度是多少？高速列车以该速度从上桥开始行驶到扬州，全程为 95 km，需要多长时间？ 【分析】 【分析】“高速列车通过铁路桥”是指从车头驶上大桥到车尾离开大桥，运行的距离s1为桥长 s 加上车长l，即s1= 6.77km + 0.4 km =7.17 km。 如图所示，高速列车从上桥开始行驶到扬州的路程为 s2= 95 km，此路程比高速列车的长度要长得多，因此在计算时可以不考虑高速列车的长度。 【解答】高速列车通过铁路桥运行的路程：s1=s+l = 6.77km + 0.4 km =7.17 kms 在桥上运动的时间：t1=2 min =1h/30 则高速列车运行的速度 高速列车以该速度从上桥开始行驶到扬州，需要的时间 【例题4】由北京南站到上海虹桥站的某次高速列车运行信息如下表所示。根据列车运行信息回答下列问题。 （1）列车由北京南站驶往上海虹桥站全程的平均速度是多少? （2）列车在哪个路段运行得最快?在哪个路段运行得最慢? 【答案】 284.6km/h 列车在济南西驶往南京南路段运行得最快；由北京南驶往天津南路段运行得最慢。 【解析】（1）根据题意可知，列车由北京南驶往上海虹桥的时间为 t=16h38min-12h=4h38min=4.63h 列车由北京南驶往上海虹桥的路程为s=1318km 列车由北京南驶往上海虹桥全程的平均速度为 v=s/t=1318km/4.63h ＝284.6km/h （2）由北京南驶往天津南的平均速度v1=s1/t1=120km/（31/60）h ＝232.6km/h 由天津南驶往济南西的平均速度v2=s2/t2=406km−120km/13h33min−12h33min ＝286km/h 由济南西驶往南京南的平均速度v3=s3/t3=1023km−406km/15h33min−13h35min ＝313.7km/h 由南京南驶往上海虹桥的平均速度v4=s4/t4=1318km−1023km/16h38min−15h35min ＝281km/h 列车在济南西驶往南京南路段运行得最快；由北京南驶往天津南路段运行得最慢。 观察频闪照片，认识如何通过技术手段分析物体的运动 弄清平均速度的含义 练习教材例题，注意解题规范 练习例题，学会读懂列车时刻表 学习新课 三、运动图像 （一）匀速直线运动的s-t图像 物体做匀速直线运动时，路程与时间的关系除用公式表示外，还可以用图像来表示，这是一种更形象直观的方法。 用横坐标表示时间t，纵坐标表示路程s，就得到了s-t图象。如： 如图甲所示，该图象是过原点的倾斜直线，物体通过的路程与时间成正比，表示物体做匀速直线运动； 同一图象中直线的倾斜度越大，表示物体的速度越大，如图甲所示，速度va＞vb。图乙中随时间的增加路程不变，表示物体静止。 （二）匀速直线运动的v-t图像 用横坐标表示时间，纵坐标表示速度，就得到了速度—时间（v-t）图象. 匀速直线运动的v-t图像，是一条与t轴平行的直线，说明做匀速直线运动的速度是不变的。如： 在速度—时间（v-t）图象中，同一坐标系，截距越大，速度越大。如图所示，随时间的增加速度不变，表示物体做匀速直线运动，且v甲＞v乙。 【例题5】甲、乙两小车在笔直公路上同向行驶，如图所示，图甲是小车甲位置s与时间t的关系的s-t图像，图乙是小车乙运动速度v与时间t的关系的v-t图像，由图像可知（　　） A．甲由静止开始运动，乙一直做匀速直线运动 B．甲、乙两车相对静止 C．甲、乙两车运动5s所通过的路程不同 D．甲车的速度越来越快，乙车的速度不变 【答案】B 【解析】如图甲所示，甲的通过的路程与时间的图像为一条过原点的直线，为正比例关系，即甲车做匀速直线运动，速度为 如图乙所示，时间改变时，乙车的速度为2m/s保持不变，为匀速直线运动。故两车速度相同，相同时间通过路程相同，如果甲、乙两小车在笔直公路上同向行驶，则两车相对位置保持不变，为静止状态。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 认识图像法分析运动问题 学会根据数据记录作s-t图像 认识v-t图像，学会根据实验数据画出v-t图像 练习例题 课 堂 练 习 1．“龟兔赛跑”新传：龟兔同时从同一地点沿同一条道路向同一目标前进，兔子半途睡了一觉，醒来时发现龟离目标很近了，撒腿就跑，结果龟兔同时到达终点，下列说法中错误的是（ D ） A．在这段时间内，龟兔的平均速度相等 B．在这段路程内，龟兔的平均速度相等 C．在兔子睡觉前一段时间内，龟兔的平均速度不相等 D．无论如何，兔子的平均速度大于龟的平均速度 2．在学校运动会上，小敏参加的项目是百米赛跑。起跑后，小敏越跑越快，最终以12.5s的优异成绩获得冠军。关于上述小敏的百米赛跑过程，下列说法正确的是（　C　） A．小敏在前50m一定用了6.25s B．小敏每秒钟通过的路程都是8m C．小敏的平均速度是8m/s D．小敏的平均速度是8km/s 3．甲、乙两小车在笔直公路上同向行驶，如图所示，图甲是小车甲位置s与时间t的关系的图像，图乙是小车乙运动速度v与时间t的关系的 图像，由图像可知（　B　） A．甲由静止开始运动，乙一直做匀速直线运动 B．甲、乙两车相对静止 C．甲、乙两车运动5s所通过的路程不同 D．甲车的速度越来越快，乙车的速度不变 4．如图所示记录了两辆汽车在平直公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程情况。由图可知：甲图汽车做 匀速直线 运动；乙图汽车做 变速直线 运动，它们在40s内的平均速度 相等 （选填“相等”或“不相等”）。 5．十一放假时，海玲乘动车从南京到北京游玩，下表为她乘坐列车运行时刻表的一部分。根据列车运行时刻表回答下列问题： （1）该列车从南京到北京全程的平均速度是多少？ （2）若列车从南京到徐州的平均速度为264km/h，则本次列车到达徐州站的时刻是多少？ （3）若列车以108km/h的速度通过南京长江大桥，已知南京长江大桥全长6172m，列车长128m，则列车完全通过大桥所需的时间是多少？ 【答案】 256km/h 10：30 210s 6．如图所示，某学习小组研究“充水玻璃管中气泡的运动规律”时，在内径为1cm、长约50cm的玻璃管中注满水，管内留一小气泡。 （1）在此实验中，我们研究 气泡 （玻璃管/水柱/汽泡）的运动情况； （2）为了判断气泡是否做匀速直线运动，需要测量气泡运动的路程和时间，为了便于测量，应使气泡在管内运动得较 慢 （快/慢）； （3）实验中气泡经过A点开始计时，测出气泡从A点运动到10cm处、20cm处、30cm处、40cm处所用时间分别为10.0s、20.0s、30.0s、40.1s；根据测量结果，以路程s为纵坐标，时间t为横坐标，在如图所示的坐标上画出s-t图象； （4）根据（3）中的数据可判断气泡做 匀速直线 运动，你判断的依据是 气泡在相等时间内通过的路程相等 。 板 书 设 计 三、直线运动 一、运动的分类 匀速直线运动 直线运动 物体的运动 变速直线运动 曲线运动 二、匀速直线运动 1．物体沿直线且速度不变的运动叫作匀速直线运动。 2．做匀速直线运动的物体，在相等的时间内通过的路程相等， 路程与时间成正比。 3．公式：； 4．意义：用速度表示物体的运动快慢； 5．可以用s-t图像表示物体的运动情况。 三、变速直线运动 1．速度变化的直线运动叫作变速直线运动； 2．公式：； 3．意义：用平均速度表示物体运动的平均快慢程度；必须指明哪段路程或哪段时间。 课 堂 小 结 三、直线运动 作业布置 1．完成课后作业：“实践与练习” 2．配套同步分层作业 教学反思 / 学科网（北京）股份有限公司 $$