1.4 测量直线运动物体的瞬时速度 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册
【课题】测量直线运动物体的瞬时速度
【教学时间】40分钟
【教学对象】高一（上）
【教材】粤教版必修第一册第一章第四节
【教学内容分析】
教材上一节学习了速度相关概念及定义，在此基础上，这节课应用学习测量物体的瞬时速度。这个是高中的第一个实验，第一次通过打点计时器进行定量实验，这对于培养学生学习兴趣及实验能力有重要的意义。
内容要求：通过实验，探究匀变速直线运动的特点，体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法。示例：结合瞬时速度概念的建构，体会研究物理问题的极限方法。
教学提示：让学生经历建构速度、加速度、力等重要物理概念的过程，了解测量这些物理量的方法。学会分析和处理实验数据的方法，提高科学探究能力。
学业要求：通过瞬时速度概念的建构，体会物理问题研究中的极限方法和抽象思维方法。会使用基本的力学实验器材获取数据，能用物理图像描述实验数据，能根据数据得出实验结论，知道实验存在误差。能表达科学探究的过程和结果。
本节教材先介绍两种打点计时器的基本结构和工作原理，结合纸带讲解测量平均速度和瞬时速度的方法。然后设计实验让学生动手操作，利用打点计时器记录物体运动的位移和时间信息，测量运动物体的瞬时速度，并作出运动物体的v-t图像。最后，介绍了数字计时器与光电门的装置和测量物体运动的瞬时速度和平均速度的原理。
此节实验课让学生学会使用基本的力学实验器材获取数据，能用物理图像描述实验数据，能根据数据得出实验结论，培养学生科学探究等学科核心素养，还要学生在实验中规范操作、认真观察实验、记录数据和尊重原始测量数据，培养学生良好的实验素质和科学精神。
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教材先通过引言介绍了测量物体运动速度的意义和面临的困难，引入了打点计时器；然后通过文字和图片详细介绍了打点计时器的基本结构和工作原理；接着教材结合打好的纸带复习回顾了测量瞬时速度的原理，然后通过实验1练习使用打点计时器，练习安装实验装置，再通过实验2测量沿斜面运动小车的瞬时速度，测量出小车的瞬时速度，作出小车运动的v-t图像；最后教材通过文字和图片详细介绍了数字计时器和光电门的基本结构和工作原理。本节“讨论与交流”栏目中的问题，主要是深化学生对打点计时器原理和用打点计时器测量瞬时速度方法的理解。“实践与拓展”栏目引导学生通过查阅资料，以“人类历史上的计时工具”为主题，做一个小课题研究，目的是引导学生在学习物理知识的同时，进行探究学习，提高实践能力、创新能力和自主学习能力。
通过课堂引入的两个课堂活动，体现出打点计时器的原理简单、操作方便。通过对点迹信息进行分析，可以得到运动物体在某一过程的时间和对应的位移信息。
（2）适当补充完善、调整顺序教学内容，使得课堂更加科学符合逻辑。
本节教材通过文字和图片详细介绍了打点计时器的基本结构和工作原理。课堂上教师发给每个实验小组一套电磁打点（或电火花）计时器，让学生拿着打点计时器，阅读教材对应内容，去学习打点计时器的结构和原理，充分调动学生学习的主动性和积极性。教师也可以借助打点计时器实物和配套的课件介绍打点计时器的结构和工作原理，然后再让学生观察和动手实验，最后利用“讨论与交流”栏目中的问题，让学生深刻理解打点计时器的工作原理。
然后通过实验1练习使用打点计时器，练习安装实验装置，创设情景进行打点，让学生观察纸带上点的疏密分布，感知其与拉动纸带快慢的关系。接着选几条无点、点密、不在一直线上等有代表性的纸带，用实物投影仪展示。让学生小组讨论思考问题产生的原因。然后引导学生阅读教材，回答怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度，能否根据纸带求出物体运动到某一点的瞬时速度，以求E点的瞬时速度为例，让学生体会如何更精确地求某点的瞬时速度的原理。
从理论上讲，在纸带上选取的两点距离研究点越近，实验的误差越小；从实
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际操作来看，在纸带上选取的两点距离研究点太近，实验测量的相对误差增大，因此，应该根据实际情况选取这两个点。从而让学生明白选择定义计数点的意义，介绍几种关于计数点选取的说法区分。使得学生使用打点计时器、纸带选点、测量数据、记录数据、处理数据等基本技能。
再通过实验2测量沿斜面运动小车的瞬时速度，将以上基本技能组合使用，测量出小车的瞬时速度，然后引导学生作出小车运动的v-t图像，掌握体会科学探究的几个因素。
最后简单演示介绍数字计时器和光电门的两个应用：1.测量物体通过光电门位置的瞬时速度。2.测量物体经过两个光电门之间的平均速度。
【学生情况分析】
教材上一节学习了速度相关概念及定义，理解了平均速度和瞬时速度的概念，体会了物理问题研究中的极限方法，知道了速度-时间图像；同时在初中的学习中，清楚长度的测量方法，即刻度尺的使用。在此基础上，这节课学习测量物体的瞬时速度。
学生对物理实验课有着较强的兴趣，通过预习，对知识已经有了一知半解，他们已经不满足于单纯的观察实验现象，逐渐希望能通过自己的动手操作得到实验结论。所以在教学中，应充分做好实验引导，明确实验目的，发挥同伴的影响，激发学生的认知兴趣，充分调动学生学习的积极性和自主性。
学生学习本节的困难主要有以下几点：
（1）科学态度与责任的培养，打点计时器的操作不复杂，学生能够很快学会，但是教师需要帮助学生养成良好的实验素质和科学精神，使其能认真规范地进行实验、准确记录实验数据、尊重原始测量数据.
（2）理解用无穷短时间内的平均速度表示瞬时速度的思想方法，会用这种方法测量物体运动的瞬时速度，用打点计时器测量瞬时速度的实验需要测量的物理量较多，操作复杂，需要学生先理解用无穷短时间内的平均速度表示瞬时速度的思想方法，学生可能会感到有一定的难度.田解用数字计时器与光电门测量物体运动的瞬时速度和平均速度的原理，此装置学出拉少，理解原理和实际操作都
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五、数字计时器
| 教师引导：拓宽学生见识 计时装置：由数字计时器和光电门组成．
教师引导：阅读教材P22回答 问题1：如何测量物体通过光电门位置的瞬时速度？
问题2：测量物体经过两个光电门之间的平均速度：
| 期待回答： 1.记录物体通过一个光电门的时间：光线遮挡，开始计时；物体离开，停止计时。记录时间为t。测量物体的遮光宽度，记录位移为d。物体通过光电门位置的瞬时速度为 2.记录物体通过两个光电门的时间：记录时间为
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阅读教材，提高学生自学和提取知识的能力。 （物理概念、科学思维）
拓宽学生见识，提高学生兴趣。
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【总结归纳】
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教师提问： 回顾这节课学到了哪些新知识？获得了哪些处理问题的方法？ | 1.会使用打点计时器，能利用打点计时器打出纸带，进行纸带数据处理。 2.会根据数据作出 3.知道数字计时器的使用。
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总结求平均速度和瞬时速度的方法。 帮助学生梳理知识，补充遗漏 |
【板书设计】
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