1.3位置变化快慢的描述——速度 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

核心素养维度

具体表现（可测动词）

表现水平（学业质量标准）

物理观念

能说出速度是位移对时间的变化率，区分速度与速率

水平3：能解释“导航仪显示80 km/h”指的是瞬时速度大小

科学思维

能用v=Δx/Δt模型解决“高铁区间测速”问题，体会极限思想

水平4：能质疑“区间测速80 km/h”是否允许瞬时超速

探究实践

能用光电门、Tracker软件测小车瞬时速度，撰写实验报告

水平3：能处理数据并给出不确定度分析

态度责任

讨论“超速入刑”立法依据，树立安全出行观

水平2：能主动分享家庭出行安全建议

类别

内容

目的

器材

小车、导轨、光电门(2只)、数据采集器、自行车、安全帽

分组实验

数据

淳安赛段官方高程图、区间测速公告截图

真实任务

学案

含“迷思概念诊断”5题、实验记录表、反思卡

过程评价

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图&深层问题解答

一、情境导入（5 min）

播放官方短片：自行车选手冲线瞬间，大屏显示“瞬时速度78.3 km/h”。提问：导航也显示瞬时速度，它到底怎么来的？

学生举手抢答：GPS算的吧？

制造认知冲突：GPS刷新率1 Hz，能否捕捉冲线瞬间？引出“极限”必要。

二、迷思诊断（5 min）

投影诊断题：①“我晨跑2 km用时10 min，速度=200 m/600 s=0.33 m/s，对吗？”②“高速区间测速80 km/h，意味着我全程不能开81，对吗？”

学生用卡片投票：A对B错。

诊断结果：①70%选A，混淆路程与位移；②60%选B，未理解“平均”含义。教师暂不纠正，留作本课收尾回头检验。

三、任务1：区间测速方案设计（15 min）

提供淳安赛段数据：AB两点直线距离12.0 km，高程差忽略不计，官方要求平均速度≤60 km/h。问：① 计时点如何布设？② 若骑手A用12 min 20 s，是否超速？

分组讨论，用学案空白地图贴“计时点”，写出计算式。

教师巡视，捕捉典型错误：用路程代替位移。邀请一组板书：v=12 km/12.33 min=58.4 km/h，结论“未超速”。追问：若骑手A中途停车喝水2 min，结论是否变化？学生顿悟：位移不变，时间变长，平均速度更小，区间测速无法反映中途停车。从而提炼“平均速度只认位移与时间”。

四、模型建构（10 min）

教师用GeoGebra动态演示：Δx线段随Δt缩小而逼近某一点切线斜率。给出定义式：v=Δx/Δt（Δt足够小）。强调矢量性：方向与Δx一致。

学生跟做：在笔记本上画一条x-t曲线，用直尺做割线→切线，直观感受“极限”。

解决“Δt→0”不可达困惑：类比手机刷新率0.02 s，人眼无法分辨，可近似为“瞬时”。

五、任务2：瞬时超速合法性论证（10 min）

提供法律文本：《道路交通安全法实施条例》第45条“机动车在道路上行驶不得超过限速标志标明的最高时速

学生辩论：甲方“法律指平均”，乙方“法律指瞬时”。教师提供判例：2021年沪昆高速案，司机被交警用

学生反思：区间测速只是执法成本妥协，技术上瞬时速度更易取证。