1.1运动的描述（2）（教案）-高教版第三版《物理（通用类）》【上好课】

该中职物理教案聚焦运动描述中的速度、平均速度及瞬时速度概念，通过校运会100米短跑情境制造认知冲突，衔接上一课时参考系、质点等知识，引导学生建立位移与时间的关联，搭建从生活经验到物理概念的学习支架。 该教案以科学思维为核心，通过时间轴读图、实验数据对比构建概念体系，结合打点计时器、光电门实验培养科学探究能力，融入复兴号区间测速、汽车速度计等生活实例。情境导入与同伴互检的教学方法，助力学生深化物理观念，也为教师提供了易操作的教学流程和易错点解决方案。

高教版第三版《物理（通用类）》 主题一 运动和力 1.1 运动的描述（2） 授课班级 授课类型 新授课 授课教师 教学时长 1课时（45分钟） 教材分析 本课承接上一课时对参考系、质点、位移与路程、时刻和时间的认识，围绕“如何比较运动快慢”依次建立速度、平均速度和瞬时速度概念，结合短跑、高铁、区间测速及汽车速度计等情境理解物理量的含义、方向和单位，再通过打点计时器与光电门的测量思路认识用短时间段平均速度近似瞬时速度的方法，最后用时间轴和数据图示巩固时刻、时间及运动描述，为后续匀变速直线运动的学习做好概念和测量基础。 学情分析 学生熟悉跑步、列车和汽车速度计等生活情境，具备基本除法和单位换算基础，但容易把路程长短直接等同于速度大小，把平均速度当成每一时刻速度的简单平均，也容易混淆时刻与时间、速度与速率。课堂用短跑数据、时间轴、纸带和光电门数据逐步对比，要求学生写出物理量、单位、方向和近似条件。 教学目标 1.理解速度、平均速度和瞬时速度的含义，掌握速度由位移与时间的比值表示、m/s与km/h换算，并说明速度方向、速率的标量属性。 2.能根据短跑、列车、区间测速、速度计和纸带/光电门数据计算或判断速度类型，规范写出单位、方向和瞬时速度的近似条件。 3.通过时间轴读图和测速实验分析，形成以证据区分时刻与时间、平均与瞬时的科学思维，体会精确测量和工匠精神。 教学重难点 重点：速度、平均速度、瞬时速度的定义；速度单位换算；短时间段平均速度近似瞬时速度的测量思想。 难点：区分平均速度、瞬时速度和瞬时速率；在时间轴/实验数据中识别时间段、统一单位并说明近似条件。 教学方法 情境导入、数据比较、时间轴读图、实验演示、对比辨析、即时练习、同伴互检与归纳总结。 课前准备 教师准备：教材、演示课件。 学生准备：教材、笔记本。 教学环节设计 教学环节 教学内容 设计意图 教学导入 【教材衔接】回顾上一课时的参考系、质点、位移与路程。 【情境】校运会100 m短跑中，甲同学8 s跑过64 m，乙同学6 s跑过54 m。 【问题】只看“跑过的路程”能判断谁跑得快吗？还需要知道什么？ 学生先估计并说明依据，教师引导把“运动快慢”与位移、时间联系起来。 【教师归纳】比较运动快慢要同时考虑位移s和时间t，本课学习速度、平均速度、瞬时速度及其测量。 以短跑数据制造“路程长不等于跑得快”的认知冲突，引出速度需要同时比较位移和时间。 新知讲授 一、速度：描述运动快慢的物理量 【教材定义】在物理学中，将物体的位移s与发生这个位移所用时间t的比值称为物体的速度，用v表示。 【案例/问题】甲在8 s内通过64 m，乙在6 s内通过54 m。怎样用一个量把位移和时间结合起来？ 【公式】；s为位移，单位m；t为时间，单位s；v的国际单位为m/s。 【物理意义】速度的大小在数值上等于单位时间内位移的大小；速度是矢量，方向与物体运动方向相同。用两个物理量的比值定义新物理量，称为比值定义法。 【单位换算】1 m/s=3.6 km/h；换算时先统一单位，再代入公式。 【教材原例】运动员甲的位移为64 m、时间为8 s；运动员乙的位移为54 m、时间为6 s。 甲：；乙： 【结论】，所以乙跑得比甲快。 【易错辨析】错误说法：“路程越长，速度一定越大。”判断依据：速度同时由位移和时间决定；结论：必须比较，并说明方向。 【即时练习1·教师原创】72 km/h等于多少m/s？ 答案：20 m/s。 解析：先把km/h换成m/s，再计算得到20 m/s。 【即时练习2·教材概念改编】物体向东运动，速度的方向应如何表示？速度大小表示什么？ 答案：方向向东；速度大小表示物体单位时间内位移的大小。 解析：速度是矢量，方向与运动方向相同；大小由单位时间内位移的大小确定。 【教师归纳】速度用v表示，核心是位移与时间的比值；首次计算必须写物理量、数值、单位和方向。 二、平均速度：一段过程的平均快慢 【教材定义】用公式计算出的速度，表示物体在某段时间（或某段位移）内运动的平均快慢程度，称为平均速度。 【案例/问题】复兴号列车标称350 km/h，区间测速也常给出一段路程内的速度。这些数值描述的是哪个时间范围？ 【教材应用】京张高铁复兴号的350 km/h是某段时间内的平均速度；高速公路区间测速测量的也是一段路程内的平均速度。 【教材换算】350 km/h≈ m/s≈97.2 m/s。 【时间轴/图示读法】在时间轴上，用点表示时刻，用线段表示时间；计算一段过程的平均速度时，时间应取起、止两个时刻之间的间隔。 【易错辨析】错误说法：“平均速度就是每一时刻速度的简单平均。”判断依据：教材定义使用总位移与总时间的比值；正确结论：平均速度描述一段过程，不能直接代替每一时刻的速度。 【即时练习3·教师原创】自行车沿直线向东行驶，4 min通过1.2 km，求平均速度大小并写出方向。 答案：v= m/s=5 m/s，方向向东。 解析：1.2 km=1200 m，4 min=240 s；位移方向向东，所以速度方向向东。 【即时练习4·教材应用判断】“350 km/h”出现在复兴号列车的技术介绍中时，通常表示平均速度还是瞬时速度？说明理由。 答案：平均速度；教材说明它表示列车在某段时间内的平均快慢。 解析：关键词是“某段时间内”，不是某一位置或某一时刻。 【教师归纳】平均速度必须指明研究的时间段或位移段，计算前要统一单位，表达时写清大小和方向。 三、瞬时速度及测量方法 【教材定义】为了更精确地描述运动，把运动物体经过某一位置（或某一时刻）的速度，称为瞬时速度。 【案例/问题】汽车速度计的读数会随位置和时刻变化。只知道一段路程的平均速度，能否说明汽车通过某一位置时的快慢？ 【打点计时器原理】交流电源频率为50 Hz时，相邻点的时间间隔为0.02 s。点A附近取前后点B、C，用BC段较短位移和0.04 s时间求平均速度，可近似得到物体经过A时刻的瞬时速度。 【估读要求】刻度尺最小刻度为1 mm时，末位估读到0.1 mm；教材示例中BC段位移可读为12.2 mm或12.3 mm。 【实验表达】；取段越短、测量越规范，近似越接近A点的瞬时速度。 【光电门传感器】计算机记录挡光片宽度和通过光电门的时间，自动计算二者比值；由于挡光片小、挡光时间短，该段平均速度可近似看作通过光电门时的瞬时速度。 【观察与讨论】同一小车从斜面同一位置释放，依次换用宽度不同的挡光片并使开始挡光位置相同。学生比较读数，说明不同宽度对应的时间区间不同，读数可能有差异。 【易错辨析】错误说法：“速度计显示的就是速度的既有大小又有方向。”正确结论：汽车速度计通常只显示瞬时速度的大小，即瞬时速率，不显示方向；速率是标量。 【即时练习5·教材实验】相邻点间隔0.02 s，B、D之间相隔三段，BD段时间是多少？ 答案：0.06 s。 解析：BC包含两个相邻时间间隔：3×0.02 s=0.06 s。 【即时练习6·教师原创】某光电门记录挡光片宽度0.020 m、挡光时间0.010 s，读数表示什么？ 答案：该段平均速度v= m/s=2.0 m/s；因挡光时间很短，可近似认为是通过光电门时的瞬时速度。 解析：读数先是短时间内的平均速度，教材条件允许时再作瞬时速度近似，不能直接说成任意时刻速度。 【即时练习7·教师原创】速度计显示60 km/h，能否判断汽车此后1 min一定走过1 km？为什么？ 答案：不能；60 km/h是某一时刻的瞬时速率，汽车后续可能加速或减速。 解析：瞬时速度只描述某一位置或时刻，不能直接替代一段时间内的平均速度。 【教师归纳】瞬时速度描述某一位置或时刻；打点计时器、光电门都用短时间段的平均速度作近似，测量结果要写明近似条件。 四、用时间轴和数据图示描述运动 【任务】教师给出时间轴：t=2 s为起跑时刻，t=8 s为撞线时刻。学生在轴上用两个点标出时刻，用线段表示比赛持续时间。 【答案】2 s和8 s是两个时刻；比赛时间为8 s−2 s=6 s。教师强调“点—时刻、线段—时间”的图示规则。 【教师原创读图】给出三组“时刻—位置”数据，让学生按时间先后排序并判断位置变化，再说明若要比较一段运动快慢，应计算该段平均速度，而不是只看末时刻位置。 【技术应用】雷达测速利用反射信号频率变化，激光测速利用短时间内多次测距，均可得到移动物体的瞬时速率；课堂只作识别应用，不展开多普勒效应公式。 【教师归纳】图示先明确时间、位置和参考系，再选择合适的速度量描述运动；数据和图示必须与物理量含义对应。 按速度—平均速度—瞬时速度的概念链组织教材内容，用公式、单位、方向和实验测量逐层建立准确表征。 课堂背诵 1. 填空：物体的速度等于位移s与发生该位移所用时间t的______，用______表示；国际单位是______。 答案：比值；v；m/s。 2. 请完整说出平均速度的定义，并说明它描述的是哪一段运动。 答案：用公式计算出的速度，表示物体在某段时间（或某段位移）内运动的平均快慢程度，称为平均速度；它描述一段过程。 3. 填空：运动物体经过某一位置（或某一时刻）的速度，称为______速度；汽车速度计通常显示的是瞬时速度的______。 答案：瞬时；大小（瞬时速率）。 4. 填空：时间轴上用______表示时刻，用______表示时间；打点计时器频率50 Hz时，相邻两点间隔______s。 答案：点；线段；0.02。 5. 请说出用短时间段平均速度近似瞬时速度的两个条件。 答案：选取的位置附近位移要小、对应时间要短，并按规范测量和估读。 通过填空与口述背诵抓住定义、单位、时间轴和近似条件，帮助学生形成可复述、可迁移的知识结构。 师生互动 【任务一：时间轴互检】两人一组在时间轴上标出“发令枪响起”“运动员撞线”两个时刻，并用线段连接。 【作答要求】一人读图、一人说明；必须说出哪个是时刻、哪个是时间，并写出时间间隔的计算式。 【答案】两个端点是时刻；线段表示时间；时间=撞线时刻−起跑时刻。教师纠正把“8 s”当作时间点或把时间写成一个点的错误。 【任务二：实验数据会诊】小组比较三种挡光片的宽度、挡光时间和速度数据，判断为何从同一斜面位置释放仍可能出现不同读数。 【结论】小车在斜面上速度变化，宽度不同造成取样时间段不同；挡光片越小、挡光时间越短，平均速度越能近似某时刻的瞬时速度。 【教师评价】能同时说出“数据—时间段—近似条件”的小组达成；只说“仪器不准”的回答需补充取样区间和估读因素。 【任务三：生活辨析】比较“区间测速350 km/h”和“汽车速度计60 km/h”，分别判断平均速度或瞬时速率，并说明关键词。 【答案】区间测速对应一段路程/时间，属于平均速度；速度计对应某一时刻，显示瞬时速率。 用时间轴、挡光片数据和生活测速案例开展同伴互检，促使学生把结论建立在时间段、数据和近似条件上。 课堂练习 1.速度的国际单位是（ ）。 A．m　　B．s　　C．m/s　　D．N 答案：C。 解析：速度由位移除以时间得到，国际单位为m/s。 2.1 m/s=______ km/h；速度是______量，速率是______量。 答案：3.6；矢；标。 解析：速度有大小和方向，速率只有大小。 3.某同学沿直线向北跑步，30 s通过150 m，求平均速度大小和方向。 已知：s=150 m，t=30 s；求：v。 解：v== m/s=5.0 m/s。 答案：平均速度大小为5.0 m/s，方向向北。 解析：位移方向向北，速度方向与位移方向相同。 4.某列车平均速度为90 km/h，换算成m/s。 解：v= m/s=25 m/s。 答案：25 m/s。 解析：km/h换算为m/s时除以3.6。 5.某汽车速度计在一瞬间显示72 km/h。这个数值属于平均速度还是瞬时速率？能否据此求出汽车接下来10 s的路程？ 答案：属于瞬时速率；不能直接求出接下来10 s的路程。 解析：速度计只显示某一时刻的速度大小，后续若加速或减速，10 s内平均速度不等于72 km/h。 6.打点计时器相邻点间隔0.02 s，点B、C相隔两段；测得BC=12.3 mm。求点A对应时刻的瞬时速度近似值。 已知：，；求：。 解： 答案：点A对应时刻的瞬时速度近似为0.31 m/s。 解析：用A点附近短时间段BC的平均速度近似A点瞬时速度，结果保留合理有效数字。 以选择、填空、计算、解答和实验计算覆盖核心概念，要求规范写出单位、方向、有效数字与解析依据。 课堂小结 【教师提问】速度怎样把运动快慢表示出来？ 【教师归纳】速度v是位移s与时间t的比值，单位m/s；速度是矢量，方向与运动方向相同。 【教师提问】平均速度与瞬时速度分别描述什么范围？ 【教师归纳】平均速度描述一段时间或位移内的平均快慢；瞬时速度描述某一位置或时刻的快慢。 【教师提问】怎样用实验近似测量瞬时速度？ 【教师归纳】在目标位置附近取小位移、短时间，计算短段平均速度；打点计时器和光电门都要写明近似条件。 【易错归纳】区间测速通常给平均速度；汽车速度计通常给瞬时速率；换算单位必须统一，速度方向不能漏写。 【回应导入】比较短跑快慢，不能只看路程，要比较位移与时间的比值；描述某一时刻则要用瞬时速度。 通过提问—归纳—回应导入回收本课主线，强化平均/瞬时、速度/速率和时刻/时间的辨析并迁移到生活。 作业布置 1．复习本节课的知识点； 2．完成课后练习； 3．整理笔记和易错题。 教学反思 ①本课目标达成和学生参与情况：通过短跑数据、时间轴和测速案例，多数学生能够写出速度公式，完成m/s与km/h换算，并区分平均速度与瞬时速率。 ②典型问题：部分学生把速度计读数当成一段时间内的平均速度；少数学生在BC时间段计数时漏掉两个相邻间隔，或忘记把mm换成m。 ③问题原因分析：学生对“某时刻”和“一段时间”的语言线索不敏感，时间轴点与线段的图示经验不足，单位换算和有效数字意识仍不稳定。 ④下一课时具体改进措施：先用两道单位换算和时间轴读图题复习，再用同一组运动数据引出匀变速直线运动；增加纸带点间隔标注，让学生先数时间间隔再代入公式。 学科网（北京）股份有限公司 $