三、直线运动（教学课件）物理苏科版2024八年级上册

该初中物理课件聚焦“直线运动”核心内容，系统涵盖匀速直线运动、变速直线运动的概念特点，平均速度计算及s-t、v-t图像应用，通过火车直线运动与过山车曲线运动实例导入，构建从运动路径分类到直线运动细分的认知支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过“研究气泡的运动速度”实验（含数据记录、图像绘制）培养科学探究能力，结合苏炳添百米跑、港珠澳大桥等实例深化物理观念，用图像分析与例题解析发展科学思维。学生能在实践中理解概念，教师可高效落实核心素养教学。

第五章 物体的运动 物理八年级上册 •苏科版 三、直线运动 学习目标 01 物理观念 了解直线运动的分类，掌握匀速直线运动和变速直线运动的概念和特点；理解平均速度的概念，会计算平均速度。 02 科学思维 通过对匀速直线运动和变速直线运动的分析，培养逻辑推理和归纳总结能力 03 科学探究 研究气泡的运动速度。 04 科学态度与责任 增强规范操作和严谨测量的意识;认识到直线运动在实际生活中的重要性，培养科学态度和社会责任感。 重点难点 教学重点 教学难点 匀速直线运动的概念及其特点；平均速度的计算；s-t 图像的物理意义与应用 平均速度的物理意义；用图像来描述物体的运动。 课堂导入 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。 火车沿直线运动 过山车沿曲线运动 探究新知 匀速直线运动 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。 滑冰 自动扶梯上人的运动 探究新知 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。 3.测量气泡从点 O 运动到 20cm、40cm、60cm 和 80cm 处所用的时间，并填入表格中。 研究气泡的运动速度 探究新知 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 0 9.4 19.6 29.6 39.2 数据处理 1.根据表中的数据，计算气泡通过各区间的时间和相应的速度，填入下表。 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 /（cm ·s-1 ）       9.7 2.1 9.9 2.0 10.1 2.0 9.6 2.1 探究新知 根据表1中的数据，在下图所示的坐标系中，画出气泡运动的s-t图像。 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 0 9.4 19.6 29.6 39.2 画出气泡运动的 s - t 图像 10 20 30 40 探究新知 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？ 气泡在上升一段路程后，运动的速度可以看成是不变的。 气泡运动一段距离后，其通过的路程与所用的时间成正比。 实验表明：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。 探究新知 【学习任务一】匀速直线运动 一辆小车做匀速直线运动，在前3s内通过的路程是6m，则在第6s的速度是（　　） A．2m/s B．3m/s C．4m/s D．条件不足，无法判断 A 解：小车做匀速直线运动，速度保持不变。前3s内的路程s=6m，时间t=3s，速度 匀速直线运动中，任意时刻速度均相同，因此第6s的速度仍为2m/s，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 探究新知 【学习任务一】匀速直线运动 关于匀速直线运动速度公式，下列说法正确的是（　　） A．物体通过的路程s越大，运动的速度v一定越大 B．物体运动的速度v越大，通过的时间t一定越小 C．物体运动的速度v和路程s成正比，与时间t成反比 D．物体运动的速度v与s、t的大小无关 D 解：A．匀速直线运动中，速度v是定值，路程s增大时，时间t也按比例增大，v不变，故A错误； B．速度v越大，若路程s足够大，时间t不一定减小，故B错误； C．匀速直线运动的速度v恒定，与s和t无关，不存在正比或反比关系，故C错误； D．速度v由s/t的比值决定，但匀速时v是定值，与s、t的具体数值无关，故D正确。 故选 D。 探究新知 变速直线运动 苹果下落的 频闪照片 右图苹果下落过程中每隔相等时间曝光一次所得到的照片 由图中可看出: 在相等的时间内，通过的路程并不相等。 苹果下落的速度越来越大。 探究新知 物体做直线运动时，其速度的大小常常是变化的，这种运动叫作变速直线运动。 行驶的列车 升天的火箭 探究新知 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。 平均速度的理解 ① 平均速度描述的是物体运动的平均快慢。 ②说一个物体的平均速度时，必须指出在哪段时间内，或在哪段路程中。 ③ 平均速度不是速度的平均值，全程的平均速度也不是各段平均速度的平均值。 ④在中，s指总路程，t指总时间。 探究新知 例题 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6.77km，设一辆全场为400m的高速列车通过铁路桥，所用时间为2min。请问：该高速列车运行的速度是多少？高速列车的以该速度从上桥开始行驶至扬州，全程为95km，需要多长时间？ 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。 探究新知 解：高速列车通过铁路桥运行的路程 s1=s+l = 6.77km + 0.4 km =7.17 km 在桥上运动的时间 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 探究新知 【学习任务二】变速直线运动 如图所示，苹果从距地面8m高处自由下落，每隔0.2s曝光一次所得的照片，以地面为参照物苹果是运动的，则苹果做 运动，其下落的平均速度为 m/s。 10 解：[1]由图像可知，时间间隔相同，比较苹果在相等时间内通过的路程，可知苹果的速度越来越大，苹果自由下落时做变速直线运动。 [2]苹果下落的时间0.8s，路程为8m，则其下落的平均速度 变速直线 探究新知 运动学图像 如何在坐标轴上表示匀速直线运动？ 4m 1s 8m 2s 12m 3s 16m 4s 20m 5s 24m 6s 28m 7s 32m 8s 0m 0s t/s 1 2 3 4 5 6 7 8 s/m 4 8 12 16 20 24 28 32 0 t/s 1 2 3 4 5 6 7 8 v/m·s-1 1 2 3 4 5 6 7 8 0 探究新知 路程-时间与速度-时间的图像 （2）路程-时间图像 （4）速度-时间图像 匀速 加速 （3）速度-时间图像 匀速 （1）路程-时间图像 静止 探究新知 s - t 图像 t/s 1 2 3 4 5 6 7 8 s/m 4 8 12 16 20 24 28 32 0 图像越靠近 s 轴，速度越大 t/s 1 2 3 4 5 6 7 8 v/m·s-1 1 2 3 4 5 6 7 8 0 图像越靠近 t 轴，速度越小 倾斜的直线 平行于t 轴的直线 v - t 图像 ① ② ③ ④ 探究新知 【学习任务三】运动学图像 如图所示，甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同方向运动，那么（　　）   A．甲车的速度为8m/s B．10s时，甲、乙两车相距30m C．若乙、丙运动的路程之比为2︰3，则乙和丙所用时间之比为3︰8 D．甲、乙两车的速度之比为2︰1 B 探究新知 解：A．由图可知，甲车做匀速直线运动，当时间为2s时，通过的路程为8m，所以甲车的速度为4m/s，故A不符合题意； B．由图可知，乙车做匀速直线运动，当时间为4s时，通过的路程为4m，所以乙车的速度为1m/s 10s时，甲车通过的距离为 10s时，乙车通过的距离为 因为三辆小车同时、同地向同方向运动，所以10s时，甲、乙两车相距40m-10m=30m，故B符合题意； C．由图可知，丙车做匀速直线运动，且速度为4m/s，若乙、丙运动的路程之比为2︰3，则乙和丙所用时间之比为 ，故C不符合题意； D．甲车速度为4m/s，乙车速度为1m/s，则甲、乙两车的速度之比为v甲︰v乙=4m/s︰1m/s=4︰1，故D不符合题意。 故选B。 课堂小结 直线运动 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，在相等的时间内通过的路程相等。 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用平均速度粗略地描述物体的运动快慢。 ③做匀速直线运动， 路程与时间成正比。 课堂练习 1．一个做匀速直线运动的物体，10s内通过30m，则速度是 m/s，它在第末的速度是 m/s。 3 3 解：[1]一个做匀速直线运动的物体，它的运动时间t＝10s，通过的路程s＝30m，其速度是 [2]匀速直线运动过程中任意时刻的速度大小保持不变，所以它在第6s末的速度仍是3m/s。 课堂练习 2．我们常用“频闪照片”来研究物体的运动。如图1所示，记录了甲、乙两个小球每隔1 s所处的位置。若乙球运动路程为9.0 cm，则乙球的平均速度为 m/s；图2所示的图像描述的是 球的运动。 0.03 甲 解：[1]频闪记录甲、乙两个小球每隔1s所处的位置，由图1频闪照片可知，乙球的运动时间是3s。由题干，乙球运动的路程0.09m,根据平均速度公式，乙球的平均速度为 [2]图2是s-t图像，过原点的倾斜直线，说明路程与时间成正比，物体做匀速直线运动。甲球相邻位置点的间距相等，相等时间内通过的路程相等，说明甲球做匀速直线运动；乙球相邻位置点的间距逐渐增大，说明乙球做加速运动，因此，图2描述的是甲球运动。 课堂练习 3．甲、乙、丙三辆小车同时、同地向同一方向运动，它们运动的图像如图所示，由图像可知：运动速度相同的小车是 和 （选填“甲”、“乙”或“丙”）；若甲车行驶10s，则甲车行驶的路程为 m。 乙 甲 40 解：[1][2]由图像可知，甲车的速度为4m/s，乙车的速度为 丙车的速度为 因此运动速度相同的小车是甲车和乙车。 [3]若甲车行驶10s，则甲车行驶的路程为 课堂练习 4．最近，国际田联推出全新积分排名，我国男子百米短跑运动员苏炳添凭借近几年的良好表现，位列国际田联男子百米排名第三位。苏炳添在一次百米跑的训练中，起跑的速度是8m/s，中途的速度是12m/s，冲刺的速度是10m/s，如果他的成绩是10s，则他全程的平均速度是（    ） A．10m/s B．12m/s C．9.3m/s D．9m/s A 解：平均速度的计算公式为，其中s是总路程，t是总时间。已知苏炳添跑的总路程s=100m，总时间t=10s，则他全程的平均速度 故选 A。 课堂练习 5．2024年巴黎奥运会女子10米跳台总决赛中，全红婵成功拿下金牌，再现“水花消失术”。若将其下落阶段中的一段运动简化为直线运动，其中A、B、C、D四点是她下落过程中的四个位置，相邻两点间的时间间隔为0.5s，距离如图所示。关于全红婵在此段运动过程中，下列判断正确的是（　　） A．在AD段做的是匀速直线运动 B．在AD段的平均速度为7.5m/s C．CD段的平均速度为6.25m/s D．CD段的平均速度小于BC段的平均速度 B 课堂练习 解：A．跳水过程加速下落，在AD段做的是变速直线运动，故A错误； B．在AD段的平均速度为 故B正确； C．CD段的平均速度为 故C错误； D．CD段的路程大于BC段的路程，所用时间相同，根据可知CD段的平均速度大于BC段的平均速度，故D错误。 故选B。 课堂练习 6．如图为港珠澳大桥，它是一座连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁，全长55公里，其中海底隧道长6.7公里，为世界第一跨海长桥，大桥最高限速为100km/h。 (1)若某辆小汽车通过海底隧道用时268s，求小汽车通过海底隧道的平均速度； (2)在不超速的情况下，小汽车通过整座大桥至少需要多少分钟？ 解：（1）小汽车通过海底隧道行驶距离为6.7km，用时 根据平均速度公式得，小汽车通过海底隧道的平均速度 （2）整座大桥长度为55km，最高限速为100km/h，在不超速的情况下，小汽车通过整座大桥至少需要时间为 课堂练习 7．如图所示在“研究气泡的运动速度”实验中，将玻璃管有气泡的一端向下倾斜，让气泡在玻璃管中向上缓慢运动。 （1）实验前小明先将玻璃管上每隔20cm的距离上做一个标记； （2）小明记录气泡上升一段路程后的实验数据如表所示，请你在下面的坐标系中画出s-t图像 ； （3）根据实验数据和所画的图像，可归纳出：运动的路程和时间近似成 （选填“正”或“反”）比，气泡的运动近似为 运动； （4）实验中气泡上升的速度为 m/s。 从O点开始的距离s/cm 0 20 40 60 80 从O点开始计时的时间t/s 0 10 20 30 40 正 匀速直线 0.02 探究新知 解：[1]根据表格数据描点绘图，如图所示： （3）[2][3]根据实验数据和所画的图像是过原点的直线，可归纳出：运动的路程和时间近似成正比，气泡的运动近似为匀速直线运动。 （4）[4]实验中气泡上升的速度 布置作业 1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2.实践应用作业：下表是某高速列车从上海到南京的运行时刻表。根据列车运行时刻表回答下列问题。 （1）列车由上海驶往南京的平均速度是多大？ （2）列车从苏州到无锡和从常州到南京，它在哪一路段的平均速度较大？ 探究新知 解：（1）已知：s=301km t=11:40-10:00=1h40min=100min 列车由上海驶往南京全程的平均速度是v = =3.01km/min=184.2km/h （2）苏州至无锡段 s1=126km-84km=42km t1=10:42-10:27=15min 苏州至无锡的平均速度为：v1 = =2.8km/min=168km/h 常州至南京段 s2=301km-165km=136km t2=11:40-11:00=40min 常州至南京的平均速度为：v2 = =3.4km/min=204km/h 在常州至南京路段运行得较快。 谢谢聆听 谢谢聆听 $