1.3 位置变化快慢的描述——速度 教学设计-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理教学设计聚焦“位置变化快慢的描述——速度”核心知识点，涵盖速度、平均速度、瞬时速度、速率等概念及实验测量方法。通过播放百米赛跑与汽车行驶对比视频导入，设问引发对“位置变化快慢”的思考，承接位移概念，搭建从生活经验到物理定义的学习支架。 此资料亮点在于以核心素养为导向，用极限思想（如缩短时间间隔逼近瞬时速度）突破难点，结合打点计时器纸带实验培养科学探究能力，通过港珠澳大桥等真实情境落实科学态度与责任。学科特色方法如比值定义、数形结合助力学生建立运动观念，提升科学思维，也为教师提供清晰教学流程与实用课堂活动设计。

教学设计 课程名称 位置变化快慢的描述——速度 教师姓名 授课时长 40分钟 知识点来源 学科：物理　　年级：高一　　教材版本：人教版（2019）必修第一册 课题：第一章　运动的描述　第3节　位置变化快慢的描述——速度 知识点描述 速度：位移  与发生这段位移所用时间  之比，，单位 （），是矢量，方向与位移方向相同。 平均速度：描述物体在一段时间（位移）内运动的平均快慢程度和方向，是矢量。 瞬时速度：Δt 趋于零时平均速度的极限，描述物体在某一时刻（位置）运动的快慢与方向，是矢量。 速率：瞬时速度的大小叫速率，是标量；汽车速度计显示的示数就是速率。 匀速直线运动：瞬时速度保持不变的运动，其平均速度等于瞬时速度。 测量方法：用打点计时器纸带求平均速度，用尽量短的时间间隔内的平均速度近似表示瞬时速度，并借助 v-t 图像分析速度的变化。 教学目标（指向核心素养） 一、物理观念 1.理解速度是描述运动快慢的物理量，会用  计算平均速度，知道速度是矢量。 2.形成“平均速度—瞬时速度—速率”的多层次运动观念，理解它们的区别与联系。 二、科学思维 1.经历由“平均速度”到“瞬时速度”的分析推理，体会极限思想在建立物理概念中的作用。 2.学会用比值定义法理解新物理量，能借助 v-t 图像定性分析速度变化，发展数形结合思维。 三、科学探究 1.用打点计时器纸带测量平均速度，用较短时间内的平均速度近似测量瞬时速度，经历“测量—比较—解释”的过程。 2.能如实记录和处理数据，讨论近似测量的误差来源，养成用证据说话的探究习惯。 四、科学态度与责任 1.在百米赛跑、汽车测速等真实情境中体会速度概念的实用价值。 2.养成严谨、规范表述物理量，客观分析实验误差的科学态度。 教学重点 速度、平均速度、瞬时速度概念的建立与区分；用平均速度（极限思想）测量瞬时速度的方法。 教学难点 理解“Δt 趋于零时平均速度趋近瞬时速度”的极限思想；区分平均速度的大小与平均速率、瞬时速度与瞬时速率等多组易混概念。 适用对象 高一年级学生（人教版2019·必修第一册） 课型 （注：可选择如下选项，也可以补充填写） √新授课　□复习课　□习题课　□实验课　□其他 教学用途 （注：可选择如下选项，也可以补充填写） √课堂教学　□课前预习　□课后复习　□其他 设计思路 教材与学情：本节承接“位移”概念，用比值定义法建立速度。学生对“快慢”有丰富经验，但初次接触“极限思想”和“速率/速度”的精细区分，易混淆。 设计主线：情境比快慢（百米赛跑）→ 速度定义 → 平均速度 → 极限思想引入瞬时速度 → 速率辨析 → 实验测量与 v-t 图像 → 小结与作业，全课40分钟。 难点突破：以“百米运动员某 0.1 s 内的平均速度近似该时刻速度”为例，直观呈现“时间间隔越短越接近”的极限思想；用表格对比多组易混概念。 反馈矫正：课堂通过判断题辨析“平均速率=平均速度大小”等常见错误；用纸带数据当堂计算平均速度，教师巡视纠错。 教学准备：多媒体课件（赛跑视频、汽车速度计照片、v-t 图像动画），打点计时器纸带样本，随堂学案（含表格与作图格）。 教 学 过 程 环节 内 容 设计意图 一、导入新课 （约4分钟） 【情境引入】播放百米赛跑与汽车行驶的对比：运动员 10 s 跑完 100 m，汽车 30 s 行驶 600 m。 【设问】谁“位置变化得更快”？你是怎样比较的？运动员在比赛中的不同时段快慢一样吗？——引出课题：速度。 用“同路比时、同时比路”的生活经验唤起比较快慢的方法，自然过渡到位移与时间之比的定义。 二、新课教学（一） （约12分钟） 1.速度定义：物理学中用位移  与发生这段位移所用时间  之比描述运动的快慢，。 2.单位与换算：国际单位 ，常用 、；。 3.矢量性：速度有大小和方向，方向与这段时间内位移的方向相同。 4.平均速度：一段时间内的平均快慢程度 ，是矢量；举例：汽车在 30 s 内位移 600 m，平均速度 。 5.思考：平均速度能精确描述每一时刻的快慢吗？——引出瞬时速度。 先讲清定义式的“对应性”（某段位移对应某段时间），再指出平均速度只反映总体快慢，制造“不够用”的矛盾，引出瞬时速度。 三、新课教学（二） （约13分钟） 1.极限思想：用  到  一小段时间内的平均速度代替  时刻的速度， 取得越小，近似越准确；当  非常小时，平均速度即为  时刻的瞬时速度。 2.瞬时速度：物体在某一时刻（位置）的速度，精确描述该时刻运动的快慢与方向，是矢量。 3.速率：瞬时速度的大小叫速率，是标量；汽车速度计显示的是速率。 4.匀速直线运动：瞬时速度保持不变，平均速度等于瞬时速度。 5.辨析讨论：平均速率（路程/时间）与平均速度的大小一般不同；子弹出膛速度指瞬时速度等实例判断。 图1.3-1 汽车速度计 把“极限”讲成“取越来越短的间隔不断逼近”的过程，降低抽象性；结合速度计、出膛速度等实例辨析速度与速率。 四、实验测量与图像 （约7分钟） 1.测平均速度：量出纸带上两点间位移 ，除以对应时间 。 2.测瞬时速度：在目标点 E 两侧取尽量短的间隔（如 D、F），用该间隔的平均速度近似 E 点的瞬时速度，间隔越短越接近。 3.作 v-t 图像：算出各计数点的瞬时速度，描点并连成平滑曲线，从整体上“看”出速度随时间变化的趋势。 4.课堂练习：给出一段纸带数据，计算两点间的平均速度，并判断某点瞬时速度的近似值。 图1.3-2 计算每隔0.1 s的平均速度纸带示意图 图1.3-4 某同学手拉纸带运动的v-t图像 以“问题链”引导学生体会实验设计思想：为什么间隔要短、间隔过短的误差又来自哪里，初步渗透误差分析。 五、课堂小结与作业 （约4分钟） 1.知识小结：速度  是比值定义、矢量；平均速度描述一段时间快慢，瞬时速度用极限思想得到；速率=瞬时速度大小；匀速直线运动中平均速度等于瞬时速度。 2.方法小结：比值定义、极限逼近、图象描述。 3.作业布置：完成教材“练习与应用”；完成《举一反三》本节5道典型题（见本教案“课堂作业”栏）。 通过思维导图式小结把“定义—极限—图象”串成主线，结合典型题巩固概念辨析与计算。 课堂作业（举一反三·典型题5道） 题1．（多选）关于速度，下列说法正确的是（　　） A．速度是表示物体运动快慢和方向的物理量 B．速度是矢量，正负表示大小，所以 C．由速度公式可知，v与位移s成正比，与时间t成反比 D．速度公式是定义式，此公式普遍适用 题2．（多选）小明骑自行车由静止沿直线运动，他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m，则（    ） A．他4s末的瞬时速度为4m/s B．他第2s内的平均速度为 C．他4s内的平均速度为 D．他1s末的速度为1m/s 题3．港珠澳大桥是连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁，为香港、澳门和珠江三角洲的经济发展注入了新的动力。已知港珠澳大桥总长49.968公里，设计速度为100公里/小时。某辆汽车通过港珠澳大桥的记录显示：12：00进入港珠澳大桥，12：43离开大桥。下列说法正确的是（   ）    A．题中的“100公里/小时”为平均速度 B．题中的“12：43”指的是时刻 C．该汽车通过港珠澳大桥的位移为49.968km D．该汽车通过港珠澳大桥的平均速度为69.7km/h 题4．如图所示，建立平面直角坐标系来研究某质点的运动轨迹，质点在平面内由O点出发，并每隔10秒记录质点所在位置A、B、C、D点。平面直角坐标系横、纵坐标轴的每一小格边长为1m。则在整个过程中（　　）    A．质点由A点运动到B点的平均速度小于由C点运动到D点的平均速度 B．质点的总路程为5m C．质点由B点运动到C点的平均速率大于0.5m/s D．质点由C点运动到D点的位移与由A点运动到C点的位移相同 题5．（多选）下列选项对甲、乙两幅图中速度的描述正确的是（　　）    A．甲图描述的是瞬时速度 B．甲图描述的是平均速度 C．乙图描述的是瞬时速率 D．乙图描述的是平均速率 参考答案 题1．ADA．速度是表示物体运动快慢和方向的物理量，速度的大小表示物体运动的快慢，方向表示物体运动的方向，故A正确；B．速度是矢量，正负表示方向，所以，故B错误；C．是速度的定义式，此公式普遍适用，v在数值上等于位移s与时间t的比值，但v与位移s、时间t无关，故C错误，D正确。故选AD。 题2．BCAD．自行车速度是变化的，由题无法确定他的瞬时速度，只能求出平均速度，故A、D错误；B．第2s内平均速度为故B正确；C．4s内的平均速度故C正确；故选BC。 题3．BA．题中的“100公里/小时”是汽车行驶的最大速度，是瞬时速度，故A错误；B．题中的“12：43”指的是时刻，故B正确；C．港珠澳大桥的总长为49.968km，指的是路程，不是位移，故C错误；D．港珠澳大桥的总长为49.968km，指的是路程，根据可知该汽车通过港珠澳大桥的平均速率为69.7km/h，故D错误。故选B。 题4．CA．质点由A点到B点的时间与C点到D点的时间相同，但A点到B点的位移大于C点到D点的位移，因此A点到B点的平均速度大于C点运动到D点的平均速度，故A错误；B．质点的总路程为轨迹长度，由于小格边长为1m，因此质点的总路程大于5m，故B错误；C．质点的平均速率路程s为轨迹长度，而质点由B点运动到C点的路程大于5m。因此故C正确；D．位移为初位置到末位置的有向线段，因此C点运动到D点的位移与由A点运动到C点的位移大小和方向均不相同，故D错误。故选C。 题5．AD AB．甲图中表示行驶过程中始终不能超过80km/h，描述的是瞬时速度，A正确，B错误；CD．乙图描述的是通过某一段路程平均速率，C错误，D正确；故选AD。 教学反思 1.“平均速度等于速度的平均值”是高频错误，应强调平均速度对应“一段位移与一段时间”，并用往返运动实例反驳。 2.极限思想对高一学生较抽象，建议用“0.1 s→0.01 s”逐渐缩短间隔的数据让学生自己感受趋近过程。 3.纸带测瞬时速度的教学中，要让学生明确“以短间隔平均速度代替”是有近似误差的，渗透误差意识。 8 学科网（北京）股份有限公司 $