3. 运动快慢与方向的描述——速度教学设计及说课稿

运动快慢与方向的描述——速度

教学设计思路：

一个物理概念，应该包含这样几个部分，即：为什么要学习它，它是什么，怎样计算，如何测量等．本节课的内容是“速度”，所以笔者在设计时也力图遵循这样的几个层次进行展开．

由平均速度向瞬时速度概念的过渡，用到了极限的思想，学生必然会经历一个由形象思维向抽象思维的过渡过程．而且，这是学生第一次接触极限思想，教师讲解应该求细求慢．如何将抽象问题形象化，教师应该着力下功夫．在本节课中采用两个手段，一是利用做图说明，一是利用“测量方法”说明．

瞬时速度的定义是很严谨的，但是完全按照定义却无法测量，那么，实际上我们如何测量瞬时速度呢？其实只要在实验精度允许范围内，就可以用一个微小时间段内的平均速度来代替瞬时速度．利用光电门测瞬时速度利用的就是这样的原理．经历测量瞬时速度的过程，能帮助学生充分理解瞬时速度的概念．从“测量”的角度上讲解概念，一方面能够让概念更加完整，一方面又提起了学生的研究兴趣．

学习任务分析：

本节课的中心任务是要使学生建立起瞬时速度的概念．学生依照这样的层次进行学习：

学习者分析： 学生在初中学过了“平均速度”的概念，对其计算等有较为清晰的认识．但是，学生在初中所学的所谓的“平均速度”其实是平均速率的概念，所以在概念上有必要做出区分．另外，学生对矢量的认识才刚刚开始，对矢量的理解并不深入，所以，在学***均速度”的方向时不应该由学生过多发言、讨论，直接告诉其结果即可．随着知识的增多，学生的理解自然就会丰富完善起来．

在物理中经常要用到极限思想，很抽象，学生不容易理解．这对学生学习“瞬时速度”会造成很大的障碍．学生不能很好地理解什么叫“趋近于零”．

学生在使用测量仪器时，并不真的关心仪器的原理．但事实上，仪器的原理依据的往往就是被测量的物理意义或者是定义．

教学目标：

1．知识与技能

（1）理解运动的快慢和方向是由速度来描述的．

（2）了解从平均速度的定义到瞬时速度概念的建立过程，了解“极限”的思想；理解瞬时速度才是准确描述物体运动快慢与方向的物理量．

（3）会用代数方法描述速度矢量．

（4）了解物理原理在物理实验器材设计中的应用．

（5）会用打点计时器测量平均速度，理解速度-时间图像.

2．过程与方法

（1）．通过对物体运动快慢的分析，采用比值法定义速度这一物理量．

（2）．运用平均速度的定义，把变速直线运动等效成匀速直线运动处理，渗透等效的方法．

（3）．由平均速度引出瞬时速度，培养学生的迁移推理能力．

3．情感、态度和价值观

（1）感受物理研究中严密推理的美感．

（2）体会从理论到实践的理想近似的思想．

教学准备： 多媒体、图片、打点计时器等．

教学课时：2课时

教学过程：

复习上节课内容。

引入：

教师展示图片：自行车，汽车，火车，飞机。

问：你能用物理语言描述一下这些物体的运动吗？ 生：能说出“快慢”“速度”等字眼．

问：

如何比较运动的快慢？ 生：相同位移，比时间．

问：你还有别的方法比较快慢吗？ 生：相同时间，比位移．

师：如果时间、位移均不相同，如何比较？ 生：比较单位时间内的位移或者单位位移所用的时间，师：我们把板书： （一）

描述质点运动的快慢-速度

．

定义为平均速度．（注：这是高中的第一个使用比值法定义的物理量，所以要把研究方法说到位） 1.速度：速度v等于位移x与发生这段位移所用时间t的比值v=x/t 2.物理意义：速度是表示运动的快慢以及方向的物理量

3.符号和单位：符号v 单位：米每秒（ m/s )或 km/h ,cm/s等

4.速度是矢量

5.方向：速度的方向和运动的方向相同

（二）．平均速度

1．平均速度

在匀速直线运动中，在任何相等的时间里位移都是相等的，也就是说

定的．如果是变速直线运动，在相等的时间里位移不相等，那么( 或在时间t内 ) 的平均快慢即平均速度．

是恒就表示某段位移

2.大小：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，叫这段时间 ( 或这段位移 ) 的平均速度，用

3.物理意义：粗略描述物体运动的快慢．

4.方向：与物体运动方向一致．

5.变速运动中的平均速度必须指明是哪一段路程或时间内才有意义。

（三）瞬时速度

1.瞬时速度 物体在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度．在直线运动中，瞬时速度的方向即物体在这一位置的运动方向．瞬时速度是矢量．

2.通常我们只强调瞬时速度的大小，把瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称为速率，是标量．

3.利用极限的思想来求小车经过某一位置的瞬时速率，我们可以用t极短间隔内的平均速度代替瞬时速度．

现实生活中是怎样知道物体运动的瞬时速度的大小的？ 简单介绍： ① 汽车速度计（车速里程表实际上是通过测量汽车驱动轮的转速换算出汽车的速率的．） 展示：汽车速度计的图片．

② 雷达测速计（利用超声波或电磁波的多普勒效应来测

汽车的速率．今后我们会学到．） 感兴趣的话可以自己查找一些相关资料．

练习：

1.试判断下面的几个速度中哪个是平均速度?哪个是瞬时速度? A.子弹出枪口的速度是800 m/s，以790 m/s的速度击中目标

B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/h C.汽车通过站牌时的速度是72 km/h D.小球第3ｓ末的速度是6 m/s

2.一物体做同向直线运动，前一半时间以速度v１匀速运动，后一半时间以速度v２匀速运动，则该物体的平均速度为 ;另一物体也做同向直线运动，前一半路程以速度v1匀速运动，后一半路程以速度v２匀速运动，则该物体的平均速度为 .

3、某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又从原路返回到山脚，上山的平均速率为v1，下山的平均速率为v2，则往返的平均速度的大小和平均速率是 . 解：平均速度是位移与时间的比值，由于此人爬山往返一次，位移为零，平均速度等于=0；而平均速率是路程与时间的比值，由于此人往返一次，路程为山脚到山顶距离的2倍，平均速率

（介绍下平均速度和平均速率的区别）

（第2课时）

（四）.学生实验-用打点计时器测量平均速度

1.打点计时器是记录做直线运动物体的位置和时间的仪器. 2. 出示多媒体介绍打点计时器的构造，原理。

3. 打点计时器的作用。

4. 试验步骤：（1）如图,固定计时器,装好小车纸带. （2）接通电源后，再释放小车，纸带上打下了一系列的点,随后立即关闭电源. （3）取下纸带，一般以0.1s为周期标注计数点。

vs1s22s2vv12ssv1v2t1t2v1v2

5.分析与处理实验数据. 如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔Ｔ＝0.1 s 。

（1）观察点迹，说明如何通过点迹判断小车的运动的快慢；

（2）

说明小车的速度是如何变化的；

（3）测定小车在计数点A-B，A-C，A-D，A-E区间的平均速度；

（4）通过对瞬时速度的学习，你认为如何计算C点的瞬时速度比较的准确？

（五）

速度-时间图像

1、图像特点：直观

2、常用作图法

（1）描点作图

（2）据函数关系式作图

3、作图步骤

（1）建系

（2）描点 （3）作图

4、速度－时间图像

以速度为纵轴，时间为横轴，建立一个平面直角坐标系，在坐标系中画出物体的速度随时间的变化关系，这种图像叫速度-时间图像（v-t图像），简称速度图像。

匀速直线运动的v-t图像是平行于t轴的直线，不仅可以求出速度的大小，而且还可以求出位移。

（六）、小结 在初中我们所学的是匀速直线运动，速度是不变的．但是我们现在研究的是变速直线运动，用x/t求出来的是变速直线运动的平均速度，而要了解变速直线运动的速度如何变化，就要知道各个时刻的速度，即瞬时速度．会使用打点计时器和理解速度时间图像。

（七）、作业 P 14 练习与评价。 同步导学第3节。

教学反思：

1．生活实例和实验作为概念探究的基础，突出学科特征．

可以用刘翔举例，能激发学生的学习热情，学生对日常生活中碰到的三个问题的解决过程也是对速度概念的建立过程．用气垫导轨演示的测量瞬时速度的实验（可以播放视频），使学生感受到极限的思维方法．拍摄的汽车行进过程中速度计的录像，将原本不为人注意的生活镜头清晰地呈现在学生面前，真实、可靠，使学生从经验事实中认识到瞬时速度的存在．实验现象直观、生动，事实令人信服，使瞬时速度概念具体化，从而顺利突破瞬时速度这一教学难点．

2．注意渗透物理研究科学方法的教育，进行符合学生认知规律的过程式探究．

探索速度概念的教学过程是在学生原有知识基础上，遵循着学生的认知规律，以刘翔110米栏运动为背景精心设计实际问题，使学生在问题的解决中完成速度概念的建立过程，变面向“结论”的传授式教学为面向“过程”的探究教学．又如对平均速度粗略描述运动的快慢，而瞬时速度精确描述运动的快慢的教学，也采用了巧妙的问题设计，注重概念形成的过程教学．

3．爱国主义教育，洋溢着浓浓的科学、人文气息．