3 物体运动的速度（表格式教学设计）物理教科版2024八年级上册

本文围绕“物体运动的速度”展开，介绍匀速直线运动、变速直线运动及平均速度等知识，承接运动相关基础，为后续复杂运动学习奠基。教学中通过实例分析、实验探究等，培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等核心素养。 该设计创新点在于结合生活实例与实验，采用讲授与讨论结合的教法。从学生层面看，提升其对速度概念的理解与应用能力；从教师层面看，提供清晰授课思路；从课堂效果看，有效突破教学重难点。

3 物体运动的速度（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 教师 课题 3 物体运动的速度 教学 目标 物理观念 1.能用速度描述物体运动的快慢，能用速度公式进行简单的计算。 2.知道匀速直线运动的概念。 3.知道用平均速度描述变速直线运动的快慢，了解平均速度是表示运动物体在某一段时间内或某一段路程内的平均快慢程度的物理量。 4.学会使用秒表和刻度尺正确地测量时间和距离。会求出物体运动的平均速度，加深对平均速度的理解。 科学思维 粗略研究变速直线运动，能用平均速度描述变速直线运动的快慢。逐步培养学生设计实验，收集实验数据，测量平均速度，写简单的实验报告。 科学探究 1.通过实例体验比较物体运动快慢的方法。 2.通过对生活中实际事例的比较，理解速度。 3.掌握使用物理仪器秒表和刻度尺的基本技能。 4.体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的全过程。 科学态度 与责任 1.具有用“运动有快慢”的观点分析身边事例的意识。 2.通过利用速度知识解决生活中的问题，感受物理知识的价值，增强对科学的热爱。 3.养成物理知识与实际相联系的意识和习惯，在实际物理情境中体会物理过程，学习物理知识。 4.通过实验激发学生的学习兴趣，培养学生认真仔细的科学态度和正确、实事求是记录测量数据的严谨作风。 教学 重难点 一、教学重点 1.了解用实验测量物体运动的速度的基本方法。（重点） 2.了解匀速直线运动和变速直线运动的概念及特点，并会判断物体是牌匀速直线运动状态还是变速直线运动状态。（重点） 3.了解平均速度的含义，能用公式进行有关平均速度的简单计算。（重点） 4. 了解匀速直线运动和变速直线运动的概念及特点，并会判断物体是牌匀速直线运动状态还是变速直线运动状态。（难点） 教学过程 教师活动 学生活动 教学引入 教师：在高速路上常出现车道限速以及区间测速等交通信号牌。这里就有一个交通信号牌，请大家仔细观察，其中的哪些信息与本章内容相关? 学生：120km/h、100km/h、13km、区间测速。 教师：什么是区间测速?通过本节课的学习，我们一起来回答这个问题。 以日常生活引入，激发学生学习兴趣 新课讲授 一、匀速直线运动 1. 现象探究： 教师：小学数学中，大家学过的匀速直线运动是什么样的运动? 学生：速度不变的运动。 教师：来看看物理学中对最简单的运动--匀速直线运动是怎么研究的。 教师：请大家观察这辆汽车的运动，经过的时问和对应的路程有什么特点? 学生：时间间隔一样，都是10s;路程也一样，每一段都是走了200m。 教师：大家观察得真仔细!我们可以说，这辆汽车每10s行驶的路程都是 200m。在物理学中，一个物体沿着直线运动，如果在任意相同时间内通过的路程始终相等，这样的运动就叫作匀速直线运动。 教师：同学们再来计算一下，每10s汽车的速度是多少? 学生：都是20m/s。 教师：对!那么匀速直线运动的速度与路程和时间有关吗？ 学生：无关 教师：一物体以5 m/s的速度做匀速直线运动，第3s速度是多少？运动1km后速度是多少？ 学生：强调匀速直线运动的速度与路程和时间无关。多媒体展示。 教师：生活中你见到有什么运动是匀速直线运动？ 学生回答后，多媒体展示。 教师：大家观察得很仔细。其实，生活中匀速直线运动的情况比较少。一般来说，我们将物体运动过程中速度变化不大，轨迹近似为直线的情况都可近似看作匀速直线运动，例如汽车在平直的公路上保持一定速度行驶。 教师：请拿出练习本，我们一起练习这道题。 汽车的驾驶仪表盘上安装着速度显示装置，它实时显示汽车的行驶速度。如图所示，如果汽车保持这个速度行驶，经过3h能行驶多远? 总结： 匀速直线运动 （1）定义：在物理学中，一个物体沿着直线运动，在任意相同时间内，通过的路程始终相等，这样的运动叫作匀速直线运动(uniform rectilinear motion)。 （2）特点： ①运动路径是直线； ②运动方向和运动快慢不变； ③任意相等时间内通过的路程都相等。 （3）在匀速直线运动中，任何时刻物体的速度都相等，即不能认为速度与路程成正比，与时间成反比。 例1　如图记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶时，在某段时间内的运动过程。关于甲、乙两车的运动情况，说法错误的是（　　）  A. 前10s内甲车运动的路程大于乙车运动的路程 B. 乙车到达600m处所用时间大于甲车达此处所用时间 C. 乙车在做匀速直线运动 D. 甲、乙两车在40s内的平均速度相同 【答案】C 【解析】由图知，前 内甲车和乙车运动的路程分别为 、 ，则甲车运动的路程大于乙车运动的路程，故A正确；由图知，甲车到达 处所用的时间为 ，乙车到达 处所用的时间大于 ，所以乙车到达 处所用时间大于甲车达此处所用时间，故B正确；由图知，在相同的时间内乙小车通过的路程在变大，说明小车在做变速运动；故C错误；从 时到 所用的时间为 ，从 时到 通过的路程为 ，甲、乙两车在 内通过的路程 ，则根据 可知甲、乙两车的平均速度相同，故D正确。故选C。 例2　关于匀速直线运动的速度公式v＝，下列说法正确的是（　　） A.速度与路程成正比 B.速度与路程成正比，与时间成反比 C.速度与时间成反比 D.速度与路程、时间无关 【答案】D 【解析】做匀速直线运动的物体，其速度大小不变，是一个定值，与路程、时间均无关。 2. 匀速直线运动的图像 【提问】观察小车的运动过程这辆小车做什么运动？说出判断的理由。 【分析】小车做匀速直线运动，因为在相等的时间内通过的路程相等。 在物理中常采用数学图象方法，把物理现象或物理量之间的关系表示出来，这种方法称为图象法。常见的描述运动的图象有s-t图象和v-t图象。 （1）匀速直线运动的s-t图像 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。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。 甲 乙 （2）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。 在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。 （3）s-t或v-t图像的应用 ①读出任一时间内物体通过的路程或通过一段路程所用的时间。 根据如图所示的图像，物体甲在5s内通过的路程为20m. ②求出做匀速直线运动物体的速度，比较运动的快慢情况。 如图乙所示，甲乙的速度分别为： v甲＝=＝4m/s v乙＝=＝1m/s 所以v甲>v乙。 ③在同一坐标系中比较运动的快慢 如图所示，时间相同 t=t2时，比较路程：因为s2＞s1，所以A物体运动的快。路程相同s=s1时，比较时间：因为t1＜t2，所以A物体运动的快。 ④在不同坐标系中比较运动的快慢 如图所示，甲乙的速度分别是 v甲＝=＝0.4m/s v乙＝=＝0.1m/s 所以v甲>v乙。 引导学生思考并绘制其他运动图像 【注意】在s-t图像图像中，图像越倾斜，物体运动的速度越大。 例3甲、乙两汽车从同一地点沿平直公路同时向东运动，其路程s随时间t变化的图象如图所示，由图象可知（　　）    A．前6s内，甲、乙均做匀速直线运动 B．4s末到6s末之间，甲汽车相对地面静止 C．前6s内，甲汽车的平均速度为30m/s D．前4s内，以甲汽车为参照物，乙汽车向西运动 【答案】BD 【详解】A．由图可知，前6s内，乙的路程和时间的图象是过原点的直线，乙做的是匀速直线运动，4﹣6s甲是静止的，故A错误； B．4s末到6s末之间，甲处于静止状态，甲汽车相对地面是静止的，故B正确； C．前6s内，甲的路程是120m，甲车的平均速度，故C错误； D．前4s内，甲的路程大于乙的路程，由，可知甲的速度大于乙的速度，以甲汽车为参照物，乙汽车向西运动，故D正确。 故选BD。 以学生熟悉的场景进入学习，增加可接受性 以具体可见的数据，为学生提供具体支撑，降低学习难度 与老师一起分析，引出匀速直线运动的概念。 理解匀速直线运动的概念，知道其特点，列举生活中做匀速直线运动的事例。 了解匀速直线运动s-t及v-t图像，知道其表示的物理意义。 能区别s-t及v-t图像。 会通过图像比较或计算速度、路程及时间等问题。 新课讲授 二、变速直线运动 教师：刚才大家发现了汽车做匀速直线运动的特点。现在，请看看这位同学百米赛跑的场景，请问这位同学跑步的时间和路程有什么特点？ 学生：前3s跑了15m，3~5s跑了20m，他好像越跑越快…… 教师：我们来计算一下他每段时间的速度，请大家完成教科书上的表格。第1段路程，运动 15m，用时3s，速度为5m/s;第2段路程，运动20m，用时2s速度为10m/s;第3段路程，运动17m，用时2s，速度为8.5m/s;第4段路程，运动 18m，用时2s，速度为9m/s;第5段路程，运动30m，用时3.5s，速度约8.6m/s。同学们计算对了吗?大家发现了什么? 学生：每段速度都不一样。 教师：对!像这样，物体沿直线运动，在相同的时间内通过的路程不相等的运动，叫作变速直线运动。生活中有哪些变速直线运动呢？ 学生：刹车、起跑时的运动员 教师：请同学们注意，计算这位同学白米赛跑的速度时，其实并没有精准地考察每一个时刻的运动情况，也就是用速度公式求出的速度大小在此实际上表示的是物体通过某段路程(或某段时间内)的平均快慢程度，叫作平均速度。 平均速度用符号表示，计算公式呢？ 学生：平均速度的公式: 教师：我们需要注意两个问题： （1）平均速度只能大体上反映物体在这段时间或这段路程中的运动情况——平均快慢程度。并且 平均速度不是速度的平均值 （2）求平均速度时，中途停止的时间都要计算在内。 （3）计算平均速度前必须指明是哪段路程或哪段时间内的平均速度。 教师：解释引入时的区间测速 教师：在我们导航时，手机上的提示速度分别代表什么有意思呢？ 学生思考并回答 例4　小汽车在平直公路上运动时的路程—时间图像如下图所示，则小汽车的运动情况是（　　） A.在第一个10s内以10m/s的速度做匀速运动 B.在第二个10s内速度大小不变 C.在第三个10s内前进了300m D.在前30s内的平均速度为15m/s 【答案】A 【解析】由图像可知，在第一个10s内，小汽车的s－t图像是一条过原点的斜线，表示小汽车做匀速直线运动，故A正确。在第二个10s内小汽车的s－t图像是一条曲线，表示小汽车做变速直线运动，故B错误。在第三个10s内小汽车的s－t图像是一条平行于横轴的直线，说明小汽车静止，故C错误。在前30s内小汽车的平均速度v＝＝＝10m/s，故D错误。 例5　古人的八百里加急快到什么程度？安禄山在范阳起兵暴乱，当时唐玄宗正在华清宫，两地相隔三千里，6日以内唐玄宗就知道了这一音讯。如图的驿马日夜兼程，但每隔20里要更换一匹驿马，一昼夜能行驶540里（1里＝0.5km），平均速度为 km/h，合 m/s。如图。若采用飞鸽传书会更快，鸽子的飞行速度在70千米每小时到110千米每小时。考虑到休息和觅食，若鸽子的远距离飞行平均速度约为60千米每小时，则飞行三千里，则大约需要 h。 【答案】 11.25 3.125 25 【详解】[1][2]驿马一昼夜能行驶540里=270km，平均速度为 [3]信鸽飞行三千里，大约需要 学生讨论并回答问题 交流讨论：找出人的运动有什么特点？ 与老师一起分析，引出变速直线运动的概念。理解变速运动的意义及其特点。 知道在变速运动中，用平均速度可以粗略描述运动的快慢。理解平均速度。 讨论并回答，进一步理解速度的概念。 新课讲授 三、实验：测量物体运动的平均速度 师:现在我们来做个实验，测量小车在斜面上运动的平均速度 师:我们先将木板的一端用木块垫起来，让小车从木板顶端由静止开始下滑到底端，小车做变速直线运动。请同学们思考，当没有直接测速度的仪器时，该如何测量小车通过全程的平均速度? 生:我们可以测出小车通过的路程和时间，再由平均速度公式进行计算，就可以得出小车的平均速度。 师:非常好!我们使用间接测量的方法。想一想，我们还需要哪些器材? 生:刻度尺和秒表。 师:我们又发现，小车运动到底端时不会停下来，所以我们在底端增加挡片，方便记录时间。 师:再来看一下我们的装置，是否还有其他需要注意的? 生:老师，因为小车有长度，测量距离时需要去掉小车的车长: 师:很棒!注意测量路程时，应测量小车车头到底端挡板的距离。 师：测量小车在斜面前后半段路程的平均速度，该怎么设计实验呢? 生：①测出后半段路程s2和后半段的时间t2，再去计算其平均速度。 ②我们也可以用全程运动的时间减去上半段路程所用时间，得出后半段路程时间，再去计算平均速度。 师：为保证实验的准确性我们还要多次测量求平均值。 师:现在，请各小组进行实验，在表格中记录数据并计算，学生分组操作，并展示测量结果。 展示某组学生实验 学生交流谈论，共同探讨实验中的存在的问题 师:前面我们了解了汽车的速度、人跑步的速度。现在，我们来欣赏一下动物世界里的速度。 讨论所提问题，自由发言。了解实验原理、器材及需要测量的物理量。 讨论实验器材的作用，回答并相互补充。 会正确使用刻度尺、停表。 了解实验中的注意事项。 讨论回答并测量全程、上半段平均速度的方法。 讨论并回答，计算下半段的平均速度的方法。 进行分组实验。注意要分工明确，并协调好。 进行分析论证，计算三个路段的平均速度。 分析论证，归纳出小车运动速度的变化规律。 课 堂 练 习 1.加油机在空中给战斗机加油时，若加油机的速度为720km/h，则此时战斗机的速度是（　　） A．0km/h B．等于200m/s C．大于720km/h D．等于720km 【答案】D 【详解】加油机在空中给战斗机加油时，两者应该相对静止，则它们的速度相同，若加油机的速度为720km/h，则此时战斗机的速度也是720km/h，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．下列运动速度最大的是（　　） A．飞机滑行的速度为50km/h B．火箭发射的速度是 C．羚羊奔跑的速度是22m/s D．旗鱼最快的速度是112km/h 【答案】B 【详解】飞机滑行的速度为50km/h；火箭发射的速度是=8×3600km/h=2.88×104km/h 羚羊奔跑的速度是22m/s=22×3.6km/h=79.2km/h 旗鱼最快的速度是112km/h，综上所述可知，火箭发射的速度最大，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3.速度是表示物体运动快慢的物理量，物理学上的速度在数值上等于物体在单位时间内通过的路程，那么，能否用单位路程所用的时间表示运动的快慢？若能，数学表达式是什么？武汉军运会军事五项冠军，我国选手潘玉程在障碍赛跑中，全程500m用时2min，用此数学表达式计算出快慢应是多少，下列选项是分别关于这三个问题的答案，你认为正确的是（　　） A．能，，4.17m/s B．能，，0.24s/m C．不能，，4.17m/s D．不能，，0.24s/m 【答案】B 【详解】速度是表示物体运动快慢的物理量，物理学上的速度在数值上等于物体在单位时间内通过的路程，因为比较物体运动快慢需要知道路程和时间；相同时间比路程，或相同路程比时间；用单位路程所用的时间，即通过相同路程比时间；所以可以用物体通过的时间与路程的比值来表示运动的快慢，用公式表示为 潘玉程在障碍赛跑中，全程500m用时2min=120s，则速度为 故ACD错误，B正确。 故选B。 4.甲、乙两同学同时从家中步行到学校，刚好在学校大门口相遇，他们的路程s与时间t的关系图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A．甲同学从家中到学校的平均速度比乙同学大 B．甲同学的速度始终比乙同学的速度大 C．乙同学先匀速直线运动，后静止，再加速直线运动 D．12~16min，乙同学的平均速度为2m/s 【答案】D 【详解】A．由图像可知，甲、乙两同学同时从家中步行到学校，刚好在学校大门口相遇，所走的路程相等，所用的时间都相等，根据可知，甲、乙二人从家中到学校的平均速度相等，故A错误； BCD．在s-t图像中倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，与时间轴平行的直线表示物体处于静止状态，据此结合图像可知，甲同学在整个过程中一直做匀速直线运动，速度为 乙先是在0~10min做匀速直线运动，速度为 中间有一段时间静止；在12min~16min做匀速直线运动，速度为 所以，甲的速度并不是始终比乙的速度大；乙同学先匀速直线运动，后静止，再匀速直线运动；12~16min，乙同学的平均速度为2m/s，故BC错误，D正确。 故选D。 5.甲、乙两小车运动的s—t图像如图所示，由图像可知（　　） A．甲、乙两车都做匀速直线运动 B．甲车的速度为10米/秒，乙车的速度为2米/秒 C．经过6秒，甲、乙两车相距2米 D．经过5秒，甲、乙两车通过的路程均为10米 【答案】C 【详解】A．乙路程和时间的图像是一条过原点的直线，所以路程和时间的比值是一个定值，即速度不变，故乙做匀速直线运动；甲的图像是一条过10.0m的直线，随着时间的变化，路程大小不变，所以甲处于静止状态，故A不符合题意； B．因为甲是静止的，所以甲车的运动速度为0，由图象可知，乙在5s内运动的路程是10m，所以乙车的速度 故B不符合题意； C．经过6s，甲依然在10.0m处；乙车的速度为2m/s，6s的时间内乙运动的路程s=vt=2m/s×6s=12m 甲和乙相距的距离s1=12m-10.0m=2m 故C符合题意； D．由图像可知，开始时，乙在原点，而甲距离原点10m；乙车的速度为2m/s，乙在5s内运动的路程是10m；甲静止，5s内通过的路程为0m，故D不符合题意。 故选C。 6.甲、乙两物体做匀速直线运动，它们的速度之比为3∶1，通过的路程之比为3∶2，甲、乙运动时间之比为（　　） A．2∶9 B．2∶1 C．9∶2 D．1∶2 【答案】D 【详解】 根据得，运动的时间之比为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7.如图所示，小明在“测平均速度”的实验中，使小车从斜面A点静止下滑，经过B点到达C点，图中已标出小车经过A、B、C三点对应时刻。BC段平均速度为 m/s，小车从斜面A点静止下滑到C点做 （选填“匀速直线运动”或“加速直线运动”或“减速直线运动”）。 【答案】 0.500 加速直线运动 【详解】[1]刻度尺的分度值为0.1dm，由图可知，BC段的距离为 小车通过BC段的时间为1s，由可得，BC段的平均速度为 [2]由图可知，AB段在2s时间内，小车的运动距离为4.00dm，BC段在1s时间内，小车的运动距离为5.00dm，所以小车从斜面A点静止下滑到C点做加速直线运动。 8.古人的八百里加急快到什么程度？安禄山在范阳起兵暴乱，当时唐玄宗正在华清宫，两地相隔三千里，6日以内唐玄宗就知道了这一音讯。如图的驿马日夜兼程，但每隔20里要更换一匹驿马，一昼夜能行驶540里（1里＝0.5km），平均速度为 km/h，合 m/s。如图。若采用飞鸽传书会更快，鸽子的飞行速度在70千米每小时到110千米每小时。考虑到休息和觅食，若鸽子的远距离飞行平均速度约为60千米每小时，则飞行三千里，则大约需要 h。 【答案】 11.25 3.125 25 【详解】[1][2]驿马一昼夜能行驶540里=270km，平均速度为 [3]信鸽飞行三千里，大约需要 9.甲、乙、丙三辆小车同时同地向西方向运动，它们运动的图像如图所示，由图像可知：运动速度相同的两小车的速度是 m/s；若以甲车为参照物，乙向 （东/南/西/北）运动；乙行驶12min到达终点，则乙通过的路程为 km。 【答案】 4 东 0.72 【详解】[1]由图得，甲车的速度为 乙车的速度为 丙车的速度为4m/s，则运动速度相同的两小车的速度是4m/s。 [2]甲、乙、丙三辆小车同时同地向西方向运动，乙车的速度小于甲车的速度，若以甲车为参照物，乙向东运动。 [3]乙行驶12min到达终点，由得，乙通过的路程为 10.甲、乙两地的距离是900km，一列火车从甲地早上7∶30出发开往乙地，途中停靠了3个车站，每个车站停靠了10分钟，在当日16∶30到达乙地；列车行驶途中以144km/h的速度匀速通过长度为400m的桥梁，列车全部通过桥梁的时间为25s。 (1)火车从甲地开往乙地的平均速度是多少？ (2)火车的长度是多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）火车从甲地早上7∶30出发开往乙地，途中停靠了几个车站，在当日16∶30到达乙地，则甲地开往乙地所用时间 火车从甲地开往乙地的平均速度 （2）列车行驶途中匀速通过桥梁的速度 由得：火车过桥通过的总距离 火车的长度 课 堂 小 结 本节对比学习匀速直线运动和变速直线运动，并测量了物体运动的平均速度 欣赏了动物世界里的速度，使学生对运动与能量的学习更具体化。授课时，需要关注学生对两种运动的理解，继续规范速度的计算过程，渗透瞬时速度和平均速度的概念。 板 书 设 计 3　物体运动的速度 　物体运动 的速度 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 在本节课中，学生第一次运用描点法画图像，所以横坐标和纵坐标上的物理量的含义一定要讲清楚。通过画图像，可培养学生实事求是的科学态度和严谨认真的科学精神。在计算小车的速度时，结果要求用小数表示，且保留一位或两位小数，并强调用分数表示的要扣分。学生对速度公式的理解和变速直线运动的计算这两个知识点的掌握不是很好，特别是后者，计算时容易张冠李戴。这一节涉及的运动图像，虽然教材没有要求，但还是需要讲；由于学生没有学习正比例函数图像，所以掌握起来有一定难度。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$