内容正文:
2 运动的描述(教学设计)
年级
八年级
学科
物理
教师
课题
第2节 运动的描述
教学
目标
物理观念
通过对物体运动的描述,认识到物质世界的运动是绝对的,静止是相对的,初步形成物质世界的运动观。
科学思维
通过引入速度这一物理量,深入理解比值定义法的本质。
科学探究
1.通过观察、体验物体运动和静止的相对性。
2.能用实例解释机械运动及其相对性。
科学态度
与责任
1.认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止是相对的。
2.通过学习自然界运动形式的多样性,意识到宇宙中的一切事物都处于永恒的运动之中,树立“物质是运动的”辩证唯物主义世界观。
教学
重难点
1.知道参照物的概念,会根据具体情况选取合适的参照物。(重点)
2.通过选取不同的参照物,知道运动和静止的相对性,建立唯物主义世界观。(重点)
3.知道比较物体运动快慢常见的两种方法。(重点)
4.知道速度是用来描述物体运动快慢的物理量,知道速度的单位,会用速度公式进行简单的计算。(重点)
5. 通过选取不同的参照物,知道运动和静止的相对性,建立唯物主义世界观。(难点)
6. 知道速度是用来描述物体运动快慢的物理量,知道速度的单位,会用速度公式进行简单的计算。(难点)
教学过程
教师活动
学生活动
教学引入
第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000m高空飞行的时候,发现脸旁有一个小东西,飞行员以为是一只小昆虫,敏捷地把它一把抓了过来。令他吃惊的是,抓到的竟是一颗德国子弹。这名法国飞行员怎么会有这么大的本领呢?什么情况下我们也能顺手抓住一颗飞行的子弹呢?
学生思考
新课讲授 动与静
问题一:参照物概念的建立
活动1:火车开动时,小明和同学有不同的感受。谈一谈自己有没有过类似的经历。
教师:小明看到火车旁的三位同学在后退,是以什么为标准的?
学生:以车厢为标准,火车旁的三位同学相对于车厢的位置的发生了改变,所以说三位同学是运动的。
教师:男孩看到火车运动了,他是以什么为标准的?
学生:男孩以路面或车站为标准,火车相对于路面有位置的改变。所以他说火车是运动的。
活动 2:学生实验。
把教科书放在桌子上,书上放一支笔,缓慢推动教科书。提出问题:笔是运动的还是静止的?
学生经历思考后填空,讨论出确定物体是运动还是静止的关键是确定个标准物。
1.选取课桌作为参照物,笔是______的,课本是______的。
2.选择课本作为参照物,笔是______的,课桌是______的。
3.选择笔作为参照物,课本是______的,课桌是______的。
4.关于笔是运动还是静止,提出你的看法:________________________。
活动3:讨论生活中的运动
请学生思考并分享生活中的实例,可以是轮船、汽车、火车、飞机等各种情境,完成表格,加深理解。
研究对象
被选的标准物
位置有无变化
运动情况
师生共同总结:这个标准物就叫作参照物。有了参照物,就可以描述物体的运动情况,还可以描述物体如何运动。
参照物选择的原则一般遵循以下几点:
(1)根据解决问题的需要和方便来选择合适的参照物。
(2)研究地面上的物体运动时,通常选取地面或固定在地面上的物体为参
照物。
(3)选择不同的参照物来观察同一个物体的运动情况,结论可能不同
问题二:运动与静止的相对性
教师:坐在汽车里的乘客、司机和路旁的孩子们有如图所示的对话。
为什么同一个人(乘客)相对于不同的观察者(司机、路旁的孩子们)来说,得到的运动情况截然不同,是由于两个不同的观察者以各自选定的不同参照物来研究乘客的运动情况。
问题分析 孩子们是以地面为参照物,认为汽车、司机、乘客前进得快;司机以汽车为参照物,认为自己、乘客都没有动。
活动4:诗句中的相对性之美和运动与静止的相对性在科技中的应用。
“满眼风光多闪烁,看山恰似走来迎。仔细看山山不动,是船行”“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”,古人很早就认识到了运动与静止的相对性。引导学生讨论这些诗句中描述的视角,并找一找其中的参照物。
归纳总结:(1)整个宇宙中的物体都是运动着的,绝对静止的物体是没有的,所以物体的运动是绝对的,而物体的静止只是相对的,平时我们所说的运动和静止都是相对于参照物而言的。
(2)参照物选择的不同,描述同一物体的运动情况可能不同,所以确定物体是运动还是静止,关键是选什么物体作为参照物,这就是运动和静止的相对性。
例1 1、(2023·徐州)小华到云龙山游玩,乘坐缆车上山时,如果说小华是静止的,则所选择的参照物是( )
A.山上的树木 B.路上的游人 C.乘坐的缆车 D.山顶的观景台
【答案】C
【解析】ABD。小华坐在上山的缆车内,相对于山上的树木、路上的游人及山顶的观景台的位置都发生了改变,所以以山上的树木、路上的游人及山顶的观景台为参照物,小华是运动的,故ABD不符合题意;
C.以乘坐的缆车为参照物,小华相对于乘坐的缆车的位置没有发生改变,所以小华相对于乘坐的缆车是静止的,故C符合题意。故选C。
例2 (2023·益阳)传说中有一种鸟叫衔枝鸟,它能靠一小截树枝成功地飞越太平洋。它飞行时,把树枝衔在嘴里;累了时,就把树枝放在水里,站在上面休息。下列说法正确的是( )
A.飞行时,以树枝为参照物,鸟是运动的
B.飞行时,以海岸为参照物,树枝是静止的
C.鸟站在树枝上休息时,以树枝为参照物,鸟是静止的
D.鸟站在树枝上一起随海水流动,以海岸为参照物,鸟是静止的
【答案】C
【解析】飞行时,以树枝为参照物,鸟的位置没有发生改变,鸟是静止的,故A错误;飞行时,以海岸为参照物,树枝的位置发生改变,树枝是运动的,故B错误;鸟站在树枝上休息时,以树枝为参照物,鸟的位置没有发生改变,鸟是静止的,故C正确;鸟站在树枝上一起随海水流动,以海岸为参照物,鸟的位置发生改变,鸟是运动的,故D错误。故选C。
通过车站送别的生活情境引入,使学生意识到确定物体的运动情况要有一个标准物。然后通过实验激发认知冲突:同一个物体相对不同的标准物运动情况会有不同。再由学生列举身边的实例来体会参照物的重要性,进而得出参照物的定义及相关知识。
新课讲授 二、快与慢
结合运动会白米赛跑的情境
教师:请同学们说说看,观众用什么方法比较运动员跑得快慢?裁判用什么方法比较运动员跑得快慢?
学生交流讨论后回答。
观众的方法是:比赛中看谁跑在最前面;裁判的方法是看谁先到达终点,用的时间短。
归纳:观众的方法实际上是:在相同时间内看物体运动路程的长短来比较快慢;裁判的方法实际上是:物体运动路程相同,看运动时间的长短比较快慢。
学生讨论:一位同学百米跑用了12s,而一万米跑世界冠军的成绩大约是28min,怎样比较它们运动的快慢?
教师启发:在运动的时间、通过的路程都不相等情况下,每一个相等的时间内通过的路程长的物体运动得快。这样就将问题转化为在时间相等的情况下进行比较。
教师:讲解速度的物理意义、定义、公式(v=s/t)。
教师:介绍速度的单位:国际单位米 / 秒(m/s),交通运输中常用单位千米 / 小时(km/h),并讲解单位换算关系(1m/s=3.6km/h)。
教师:展示常见物体的速度表,让学生对不同物体的速度有直观认识。活动
出示例题,引导学生认识交通标识,规范解题步骤
例题:暑假期间,小明一家开车出去游玩。在某处,他看到路旁如图所示的交通标志牌。
问:(1)标志牌上的数字“80”表示的是什么?(2)在遵守交通规则的前提下,从此标志牌处到达南京市,最少需要多少分钟?
完成例题后,发挥学生的自主性,估测生活中如自行车、汽车等的速度,并尝试编写应用题,小组间展开竞赛。
例3 关于比较物体运动快慢的方法,以下说法正确的是( )
A.运动时间相同,通过路程越短,物体运动越快
B.运动时所用的时间越少,物体运动越快
C.走完相同路程,所用时间越多,物体运动越快
D.单位时间通过路程越长,物体运动越快
【答案】D
【解析】比较物体运动快慢的方法有相同的时间比路程,相同的路程比时间,或单位时间通过路程;运动时间相同,通过路程越短,物体运动越慢,故A错误;运动的快慢与路程和时间有关,故运动时所用的时间越少,物体运动越快说法错误,故B错误;走完相同路程,所用时间越多,物体运动越慢,故C错误;单位时间通过路程越长,物体运动越快,故D正确。故选D。
例4 为响应“绿色出行”的号召,三个好朋友决定选择不同的低碳环保的方式去上学。小张骑电动车以 的速度平稳前进;小王以 的速度跑步前进;小李蹬骑山地自行车全力前进,他每分钟通过的路程为 。则下列判断正确的是( )
A. 小张速度最大 B. 小王速度最大 C. 小李速度最大 D. 三人速度一样大
【答案】C
【解析】小张的速度为v1=20km/h≈5.56m/s;小王的速度为v2=3m/s;小李的速度为,
所以v3>v1>v2,小李速度最大。故C正确。
学生讨论并回答问题
分三步建立速度概念,为学生搭建发挥的平台和脚手架,使学生体会比值定义法,培养模型建构和质疑创新的能力。
课
堂
练
习
1、新型汽车研制过程中,将汽车模型放在风洞不动,让风(流动的空气)高速迎面吹来,真实地模拟汽车在空气中高速运动的情形,关于此情景,下列说法中正确的是( )
A.汽车模型相对于风洞是运动的 B.汽车模型相对于风是运动的
C.风相对于风洞是静止的 D.风相对于地面是静止的
【答案】B
【解析】汽车模型相对于风洞没有位置的改变,是静止的,故A错误;汽车模型相对于风有位置的改变,是运动的,故B正确;风相对于风洞有位置的改变,是运动的,故C错误;风相对于地面有位置的改变,是运动的,故D错误。
2、(2022秋·八年级校联考课时练习)两物体做匀速直线运动,甲、乙的速度之比2∶3,甲、乙通过的路程之比为3∶2,则它们所用的时间之比为( )
A.9∶4 B.4∶9 C.1∶1 D.2∶3
【答案】A
【解析】根据可知,它们所用的时间之比,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
3、(2023·宜昌)李老师参加了2023年宜昌马拉松比赛,在比赛过程中,以李老师为参照物,站在路旁的啦啦队员是 的(选填“运动”或“静止”),赛后成绩证书上显示其全程平均配速为4min10s/km,则他全程的平均速度为 m/s。
【答案】运动 4
【解析】在比赛过程中,以李老师为参照物,站在路旁的啦啦队员相对于李老师的位置发生改变,站在路旁的啦啦队员是运动的。他全程的平均速度为。
4、如图所示,轿车从某地往十堰方向匀速行驶,当到达A地时,车内的钟表显示为9时05分;到达B地时,钟表显示为9时35分,求:
(1)轿车从A地到B地用多少小时?
(2)轿车从A地到B地的速度;
(3)若轿车仍以该速度继续匀速行驶,从B地到达十堰需要多长时间。
【答案】(1)0.5h;(2)100km/h;(3)0.7h
【解析】(1)轿车从A地到B地所用时间为;
(2)轿车从A地到B地的路程,轿车从A地到B地的速度;(3)由图可得轿车从B地到南宁的路程s′=70km,轿车从B地到南宁的时间。
课
堂
小
结
引导学生回顾选择参照物的原则和确定参照物的方法,对运动与静止的相对性的应用进行总结。梳理比值定义法的思维形成过程,熟悉速度公式和各物理量及单位。
课后作业:在家中观察并描述几个物体的运动状态,选择不同的参照物进行记录。
板
书
设
计
2.2 运动的描述
一、参照物
1. 概念:判断物体运动状态的标准物
2. 选取原则:假定不动;任意选取(自身除外);地面或相对地面静止的物体(常选)
二、运动的相对性:参照物不同,物体运动状态可能不同
三、速度
1. 物理意义:描述物体运动快慢
2. 定义:路程与时间的比
3. 公式:v=s/t
4. 单位:m/s、km/h(1m/s=3.6km/h)
5. 比较运动快慢的方法:相同时间比路程;相同路程比时间;路程与时间的比值
作业
布置
1. 完成教材课后作业:“练习与应用”
2. 配套同步作业
教学反思
这节课我们学习了描述物体运动快慢的物理量──速度,知道了为什么要定义单位时间内通过的路程就是物体运动的速度,其实单位路程的时间也可以表示物体的运动速度,只不过后者比较起来不方便罢了;速度的计算公式是以后我们学习的关键,我们要注意领会速度单位间换算的技巧,会从不同的信息渠道收集关于速度计算的条件,然后应用公式进行计算。
速度的公式虽然在小学就学过,但为什么速度是路程与时间的比值学生却并不知道,其实这里就渗透着一种研究问题的方法——比值法。
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