備課人
學科
物理
課題
1.3 位置變化快慢的描述—速度
教學內(nèi)容分析
速度是描述物體運動的重要物理量，本節(jié)內(nèi)容圍繞速度概念的建立展開。教科書的內(nèi)容安排是有層次的。具體表現(xiàn)為首先通過問題引導學生回憶初中時如何描述物體運動的快慢，并且引導學生分析運動員在比賽中不同時段的運動快慢是否相同，這為引入瞬時速度做好了鋪墊。然后在分析的基礎上，引導學生認識到為了描述物體的運動，不僅應該描述物體位置的變化多少，還要描述其快慢，這就需要建立速度的概念。為進一步精確描述物體的運動快慢，又引入了平均速度和瞬時速度的概念。最后，結(jié)合瞬時速度的概念，研究測量速度的方法以及描繪速度我—時間圖像的方法。
學情分析
速度是學生初中已有的概念，難點表現(xiàn)在對概念的重建和進階學習上，由于位移和路程的不同，高中所學的速度概念與初中不同，教科書提醒學生注意這個差異。
平均速度過度到瞬時速度的極限思想學生首次接觸，因此是本節(jié)的另一個難點。學生對?t非常非常小的含義，不一定理解的很清楚，教師可以用勻速直線運動作為過渡例子引導學生思考，學生一時不理解也不必強求。隨著物理和數(shù)學知識的進一步學習，學生會逐漸加深對極限思想的理解。
教學目標
1.通過抽象概括，理解速度的含義。
2.理解平均速度和瞬時速度的區(qū)別與聯(lián)系，初步體會極限法在研究物理問題中的應用和意義。
3.理解v-t圖像的含義，并會根據(jù)v-t圖像分析物體運動的速度隨時間的變化。
4.聯(lián)系與速度有關(guān)實例，體會物理學在生產(chǎn)、生活中的用途，增強對物理學習的興趣。
教學重難點
1.理解平均速度與瞬時速度的區(qū)別和聯(lián)系。（重點）
2.理解平均速度和平均速率的區(qū)別。（重點）
3.理解計時點與計數(shù)點的區(qū)別以及比值定義法。（難點）
4.瞬時速度概念的形成與瞬時速度的計算方法。（難點）
教學過程
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
設計意圖
導入新課
首先，觀看百米比賽視頻。
【教師提出問題】
(1)運動員在100m比賽過程中，運動員同時出發(fā)，他們是否同時到達終點？
(2)他們不同時到達終點，說明了什么？我們應該用哪個物理量來描述這種不同？
(3)根據(jù)我們初中學習，速度的定義是什么？
學生觀看視頻，然后根據(jù)教師所提問題，分組討論問題。
第（1）（2）兩個問題是為了引出學生初中已經(jīng)學習過的速度概念；
第（3）問題讓學生回憶初中物理對速度的定義，未后面和高中速度定義做比較做好鋪墊；
講授新課
【教師提出問題】
(1)運動員在100m比賽過程中，運動員同時出發(fā)，經(jīng)過長短相同的路徑，不同時到達終點，這段時間內(nèi)運動員們位置變化的快慢相同嗎？運動的方向相同嗎？
(2)有兩輛車從同一地點同時沿直線出發(fā)，一輛向東開，一輛向南開，路程與時間的比都是20m/s，你認為它們的運動相同嗎？位置變化相同嗎？
(3)有兩輛車從同一地點同時出發(fā)，經(jīng)過長短不同的路徑，同時到達一個終點，這段時間內(nèi)兩輛車位置變化的快慢相同嗎？
(4)通過以上三點的分析，我們研究物體運動的快慢，很多時候要研究物體的位置隨時間變化的快慢，此時應如何定義速度呢？
一、速度
1.定義：位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值。
2.公式：
3.物義：描述物體運動的快慢（或描述物體位置變化的快慢）。
4.單位：國際單位制為m/s或m?s-1； 其它單位：km/h或km?h-1
5.矢量性：速度既有大小，又有方向，是矢量。速度v的方向與時間Δt內(nèi)的位移Δx的方向相同。
【教師提出問題】
(1)觀察上面截圖，我們說取得冠軍的運動員跑的快，那么這位運動員在100m全程中的每個位置跑的都是最快的嗎？
(2)對運動員的速度，我們應該怎樣理解才更為準確？
二、平均速度和瞬時速度
1.平均速度
(1)定義：位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值，叫做物體在這段時間 （或這段位移）內(nèi)的平均速度。
(2)公式：
(3)物義：粗略地描述物體在某段時間內(nèi)的平均快慢程度。
(4)方向：與某段時間內(nèi)位移的方向一致。
(5)注意：計算物體的平均速度時必須指明物體是在哪段時間內(nèi)或哪段位移上的平均速度。
【教師提出問題】
(1)平均速度描述物體在一段時間內(nèi)運動的平均快慢程度及方向。那么，怎樣描述物體在某一時刻運動的快慢和方向呢？
(2)我們是否可以用由t到t+?t一小段時間內(nèi)的平均速度來替代某時刻t的速度呢？如果可以，我們應該如何做呢？
2.瞬時速度
(1)定義：運動物體在某一時刻（或某一位置）的速度，叫做瞬時速度。
(2)當△t 非常非常小，△x/△t 就可以看做某時刻（或某位置）的瞬時速度。（極限思想）
(3)物義：精確地描述物體運動的快慢。
(4)方向：這一時刻物體的運動方向。
(5)在勻速直線運動中，平均速度等于瞬時速度。
(6)瞬時速度的大小叫做速率，為一標量。
(7)平均速度與瞬時速度的區(qū)別與聯(lián)系
(8)在x-t圖像中認識平均速度與瞬時速度
①數(shù)學知識補充：
在數(shù)學一次函數(shù)y＝kx+b所對應的圖像中，用斜率表示圖線傾斜程度大小，公式中的K值即為直線的斜率。圖像中對斜率的定義：
②x-t圖像的斜率意義：
若物體做變速直線運動，x-t圖像如圖所示，
過A點的割線AB的斜率反映是AB段內(nèi)的平均速度，顯然與5s時的瞬時速度差異較大?？s短了與A點的時間間隔割線AC，其斜率反映的平均速度更接近5s時的瞬時速度，進一步縮短時間間隔，趨近于0，過A點的切線斜率就準確反映了5s的瞬時速度。
3.平均速率
(1)定義：路程與發(fā)生這段路程所用時間的比值。
(2)公式：
(3)平均速率為一標量。
(4)平均速度和平均速率的區(qū)別與聯(lián)系
【教師出題】
【例題1】在一次室內(nèi)田徑賽期間，有三位運動員A、B、C從所住地M出發(fā)到賽場N。他們選擇了三個不同的路徑同時出發(fā)，最后同時到達賽場，如圖所示，則下列說法中正確的是（ ）
A．三個運動員從M點到N點的平均速度相同
B．三個運動員到達N點時瞬時速度相同
C．三個運動員從M點到N點的平均速率相同
D．B運動員從M到N的平均速度方向與任意時刻的瞬時速度的方向相同
【例題2】如圖所示為甲、乙、丙三個物體相對同一位置的位移圖像，則在時間內(nèi)，下列說法正確的是（ ）
A．它們的平均速度相等
B．甲的平均速度最大
C．它們的平均速率相等
D．乙和丙的平均速率相等
三、測紙帶平均速度和瞬時速度
【教師引導】
根據(jù)上節(jié)課對打點計時器使用的學習和對紙帶數(shù)據(jù)處理的知識，你能設計出一個測紙帶平均速度的實驗方案嗎?
1.測量平均速度
【教師給出思路】
(1)實驗思路：
①用手拉通過打點計時器的紙帶時，紙帶運動確定時間內(nèi)的位移信息就被記錄下來。
②測出紙帶計數(shù)點間的位移Δx 和所用的時間Δt，就可以算出平均速度。
數(shù)據(jù)收集處理
2.測量瞬時速度
【教師引導】
根據(jù)這節(jié)課我們對瞬時速度的學習，你能設計出一個測紙帶某個點瞬時速度的實驗方案嗎?
【教師給出思路】
(1)實驗思路：
①如果不要求很精確，用這個平均速度粗略地代表某個計數(shù)點的瞬時速度，也未嘗不可。
②如果要求更為精確，可以把包含某個計數(shù)點在內(nèi)的間隔取得小一些，那么時間 Δt 就會變短，用兩點間的位移 Δx 和時間 Δt 算出的平均速度代表紙帶在該計數(shù)點的瞬時速度，就會精確一些。
數(shù)據(jù)收集處理
四、速度—時間圖像
【教師引導】
根據(jù)上節(jié)課的學習，我們知道可以通過x-t圖像形象直觀的描述物體運動過程中的不同時刻的位置關(guān)系，那么我們是否可以用圖像的辦法，把物體的每個時刻的速度也反映出來呢？
1.圖像繪制（視頻展示）
(1)以時間t為橫軸，速度v為縱軸建立平面直角坐標系；
(2)根據(jù)自己算出的是手拉紙帶的v、t，數(shù)據(jù)在坐標系中描點；
(3)用一條平滑的曲線描出這些點，曲線所反映的情況就是速度v隨時間t變化的情況。
2.速度時間圖像的物理意義：直觀地反映了速度隨時間變化的情況。
3.注意：①速度時間圖像并不表示物體運動的軌跡，且只能描述直線運動，因為在速度時間圖像中速度只有正、負兩個方向。
②圖線在t軸上方速度方向為正，圖線在t軸下方速度方向為負。
拓展學習：借助傳感器與計算機測速度
課堂練習
根據(jù)教師所提問題，分組討論問題。
學生記憶并掌握速度的定義、單位、物理意義、 v的方向
學生思考討論
學生記憶并理解平均速度及其物理意義
學生思考討論
學生記憶并掌握瞬時速度的有關(guān)知識。
學生分組討論匯總
學生學習記錄
學生分組討論x-t圖像斜率如何表述？這個斜率有何物理意義？
學生分組討論
學生記憶并掌握平均速率的概念。
學生分組討論匯總
學生限時完成
學生分組討論，寫出方案設計思想
學生分組展示說明，是否有更好的方案。
學生實驗收集數(shù)據(jù)
學生分組討論，寫出方案設計思想
學生分組展示說明，是否有更好的方案。
學生實驗收集數(shù)據(jù)
學生嘗試畫圖像
學生動手再畫圖像
學生記憶并掌握速度時間圖像的物理意義。
學生觀看視頻
學生練習
第（1）個問題的設置，意在說明單向直線運動，速度方向相同，位置變化相同，但是時間不同，時間短速度大。
第（2）個問題的設置，意在說明依然是單向直線運動，位置變化大小相同，但運動方向不同，引導學生注意速度是有方向的。
第（3）個問題的設置，意在路徑不一樣，但經(jīng)歷時間和位置變化相同，引導學生思考位置變化快慢與路徑長度是否有關(guān)？
第（4）個問題的設置，意在引導學生思考速度的準確定義。
牢固掌握基礎知識與概念
深入了解速度，引入下一節(jié)點：平均速度和瞬時速度的學習
牢固掌握基礎知識
滲透極限思想分析物理問題
牢固掌握基礎知識
從本質(zhì)上區(qū)別平均速度和瞬時速度
為x-t圖像的斜率意義做鋪墊
用數(shù)學的方法借助圖像說明x-t圖像斜率意義，為后續(xù)學習做好鋪墊。
一方面讓學生進一步明確用極限思想處理物理問題，同時也要讓學生明確x-t圖像中的圖線不管是直線還是曲線，某個時刻圖線上切線的斜率表述這個時刻的瞬時速度。
進一步讓學生知道平均速度和平均速率概念上的不同。
全方位對平均速度和平均速率做比較
通過例題加深對概念的理解
培養(yǎng)學生實驗動手能力
培養(yǎng)學生的獨立思考問題的能力
培養(yǎng)學生思辨的能力
培養(yǎng)學生實驗動手能力
培養(yǎng)學生動手能力
培養(yǎng)學生動手能力
培養(yǎng)學生知識遷移能力
拓展學生對速度測量的方法，明確現(xiàn)代技術(shù)在物理中的應用
鞏固知識
課堂總結(jié)
板書設計
§1.3 位置變化快慢的描述-速度
一、速度
1.定義：位移與發(fā)生這段位移所用的時間的比值（比值定義法）表示物體運動的快慢。
2.大?。?br>3.方向：速度v的方向與時間Δt內(nèi)的位移Δx的方向相同
二、平均速度和瞬時速度
1.平均速度：物體運動的位移與發(fā)生這個位移所用的時間的比值
2.瞬時速度：物體經(jīng)過某一位置或在某一時刻的運動快慢程度
3.實驗 ：測量紙帶的平均速度和瞬時速度
三、速度-時間圖像
作業(yè)設計
教學反思與評價

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