第一章 机械运动
1.1 长度和时间的测量
【教学目标】
1.会使用适当的工具测量长度和时间;
2.知道测量有误差,误差和错误有区别。
3.体验通过日常经验、物品或自然现象粗略估测长度和时间的方法。
4.认识计量长度和时间的工具及其发展变化的过程,培养对科学技术的热爱。
【教学重难点】
1.长度的特殊测量方法;
2.停表的使用及读数。
3.减小误差的方法。
【教学步骤】
【自主学习案】
判断长短和大小,人的感觉是否总是可靠的?应该怎么解决这类问题呢?
【课堂导学案】
一、讲授新课
1.长度的测量
(1)量程是刻度尺的测量范围;分度值是刻度尺相邻两刻度线之间的长度。
(2)使用任何一种测量工具时,都要首先了解它的量程和分度值。
(3)刻度尺的零刻度线如果损坏,可以选择从其他的整数刻度线开始测量。
使用前:
①根据测量需要选择合适的刻度尺;
②观察刻度尺的零刻度线、量程和分度值。
使用时:
①尺要沿着所测的直线;
②读数时,视线要与尺面垂直;
③要估读到分度值的下一位;
④记数时,要带上单位。
可简称为“选、观、放、看、读、记”。
2.时间的测量
学生活动:
①分组练习停表的使用和读数;
②练习测量单摆摆动周期的时间,讨论单摆的周期可能与哪些因素有关。
想想议议:古代人和现代人是如何测量时间的?比一比,看谁说出的测量时间的方法最多。(视频展示各种测量时间的方法,学生了解)
3.误差
误差
二、课堂小结
【拓展练习】
1.三次测得书桌的长度为 1.08 m、1.10 m 和 1.05 m,书桌的测量值应取( B )
A.1.077m B.1.08 m C.1.1 m D.1.10 m
2.以下哪个物体的长度接近 8 mm( C )
A.物理课本的长度
B.乒乓球的直径
C.木铅笔的直径
D.图画纸的厚度
3.有关误差的正确说法是( C )
A.误差就是测量中产生的错误
B.使用精密仪器认真测量,可以避免误差
C.误差可尽量减小,不能够绝对避免
D.多次测量求平均值,可以避免误差
1.2 运动的描述
【教学目标】
1.了解机械运动是宇宙中最普遍的一种运动形式。
2.了解参照物的概念及物体相对运动与相对静止。
3.通过选择的参照物能正确判断物体运动的相对性。
【教学重难点】
1.参照物的概念及选取。
2.判断物体运动和静止的相对性。
【教学步骤】
【自主学习案】
欣赏汽车在公路上行驶的模拟动画,思考:汽车、公路、树木,它们分别是运动还是静止呢?
【课堂导学案】
一、讲授新课
1.机械运动
让学生讨论课本图所示的运动以及视频中的运动,让学生讨论日常生活中有关运动的现象。
针对学生的讨论,提出如下问题:
①你从座位走到黑板前,这一过程中,你的什么发生了变化?
②一辆汽车停在路边和在路上行驶有什么不同?
③说天上飞的飞机是运动的,你根据什么?
引导学生从讨论和回答中得出结论。机械运动:在物理学里,我们把物体位置的变化叫做机械运动。提出问题:我们周围的树木、房屋以及教室里的桌椅是运动的吗?
讨论得出:整个银河系、喜马拉雅山、猎豹都在做机械运动,而树木、房屋以及桌椅也都跟着地球自转,同时绕太阳公转,它们也在做机械运动。可见,机械运动是宇宙中最普遍的运动。
2.参照物
(1)播放列车运动的视频,然后提问:“为什么乘客会产生这样的错觉?”组织学生讨论,初步明确乘客判断运动和静止所选的标准物不同以后,会产生不同的判断。
(2)学生活动:把课本放在桌上,课本上放一把尺子,推动课本使课本沿桌面运动。让学生讨论回答:
选取课桌作标准,尺子和课本是运动还是静止?
选取课本作标准,尺子和课桌是运动还是静止?
选取尺子作标准,课桌和课本是运动还是静止?
(3)得出参照物的概念
参照物:描述物体是运动还是静止,要看是以哪个物体作标准。这个被选作标准的物体叫参照物。
理解:相对于参照物,某物体的位置改变了,就说它是运动的;位置没有改变,就说它是静止的。
(4)参照物的选择:
①判断物体是运动还是静止,与所选的参照物有关。选不同的参照物,对物体运动的描述就有可能不同。
②参照物的选择可以是任意的,但要根据问题的需要和研究的方便而选取。
3.运动和静止的相对性
(1)欣赏视频思考:为什么描述同一物体的运动,选择不同的参照物,结论不一样?
(2)运动和静止的相对性
学生讨论,小结得出:描述同一物体的运动,选择的参照物不同,结论一般也不一样,可见:运动和静止是相对的。
(3)相对静止:以对方为参照物,另一方是静止的。
学生讨论举出相对静止的实例。思考:物体保持相对静止的条件是什么?
(4)相对静止的条件:运动快慢一样,方向一样。
讨论:相对静止在生产和生活中有哪些应用呢?
(5)相对静止的应用:空中加油,400 m接力赛等。
二、想想议议
1.有没有这样的情况:对于同一个物体的运动,甲说是向北运动的,乙说是向南运动的,丙说是静止的。请举例说明。
答:可以出现这样的情况。甲、乙、丙都沿公路南行,甲在小汽车内,丙在大客车内,乙骑自行车。小汽车速度最快,自行车最慢,对于大客车来说,甲、乙、丙三人各自以自己为参照物,就会出现上面的情况。
2.在美国电影《生死时速》中,一辆正在行驶的公共汽车上发现被恐怖分子安装了炸弹,只要车速低于50 km/h炸弹就会自动爆炸,如何将车上的乘客安全撤离汽车,谈谈你的方法,并与看过电影的同学交流。
答:将乘客转入另一辆与它同速度同向行驶的汽车上即可。
三、课堂小结
1.3 运动的快慢
【教学目标】
知识与技能:
1.能用速度描述物体的运动。
2.能用速度公式进行简单的计算。
3.知道匀速直线运动的概念。
过程与方法:
4.通过对多媒体图像的观察,认识研究物体运动快慢的重要性。
情感态度与价值观
5.从多媒体图像“猎豹捕羚羊”的生存竞争中,体会速度的重要性。
6.通过了解摄影技术在科学研究中的应用,感受科学与艺术结合所带来的美感。
【教学重难点】
1.运动快慢的两种表示方法。
2.速度单位的换算及有关计算题。
3.理解匀速直线运动的概念。
【教学步骤】
【自主学习案】
欣赏《龟兔赛跑》的故事,思考:
1.运动的描述
(1)以地面为参照物,树木是__静止__的,兔子是 运动 的,乌龟是 运动 的;
(2)以乌龟为参照物,树木是__运动__的,兔子是 运动 的,地面是 运动 的。
2.运动快慢的描述
(1)我们平常认为兔子跑得快,是如何来进行判断的?
(2)在这个故事中,结果是狐狸裁判判定乌龟赢了,说明应该是乌龟跑得快,这又是如何来判断的?
【课堂导学案】
一、讲授新课
1.运动快慢的描述
以龟兔赛跑为例,分析讨论生活中比较运动快慢的方法:
(1)相同时间比路程。
(2)相同路程比时间。
(3)视频小结比较运动快慢的方法。
(4)想想议议:如果两个人运动的时间不同,经过的路程也不同,如何比较它们谁运动得更快?
2.速度
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量。
(2)想想做做:甲、乙两人在平直公路上骑自行车,甲10秒前进50米,乙2秒前进8米。怎样表示这两人骑车的快慢?要求学生利用学过的知识具体回答。
提示:可利用刚才学到的比较快慢的方法来思考计算。
(3)速度:
①汽车所通过的路线长度叫路程。路程的单位是长度的单位,米或千米等。1秒、1分、1小时叫做单位时间。只要用物体通过的路程去除以所用的时间,就可以求出物体的速度。知道了速度就能比较它们的快慢了。
②定义:物体在单位时间内通过的路程叫做速度。
(4)公式:速度=路程/时间 v=s/t
让学生计算出上例中甲乙两人的速度。
(5)单位:m/s km/h
教师指出:由以上计算结果可知,速度的单位是由长度的单位和时间的单位组成的。常用的长度的单位是m,时间的单位是s,所以速度的单位是m/s,读作“米每秒”,单位中的分数线读作“每”。交通运输中常用“km/h”作速度的单位。
并推出:1 m/s=3.6 km/h; 1 km/h=1/3.6 (m/s)
(6)学生重温教材上给出的一些常见物体的速度,了解速度的大小。
(7)速度单位表示的物理意义:
如人步行的速度大约是1.1 m/s,表示人步行时1秒内通过的路程是1.1 m。
3.速度的计算
(1)例题1 我国优秀运动员刘翔在雅典奥运会上勇夺110 m跨栏金牌,成绩是12.91 s。这项奥运会记录的平均速度是多少?如果一辆行驶中的摩托车的速度表指示为30 km/h。哪一个的速度比较大?
学生先试做,教师再进行规范化板演。并说明解物理计算题的格式、要求。
解题规范化要求:
①认真审题、明确题意。
②解计算题,要求写全已知、求、解、答。单位可在已知中统一。
③解题过程,根据要求写出公式(或由此得到的导出式),然后按公式逐项代入已知数值和单位。单位要统一到符合解题要求,最后得出计算结果。
④进行检验,无误后,写出答案。
(2)例题2 火车在北京和上海之间的运行速度约为104 km/h,两地之间的铁路线长为1 463 km,火车从北京到上海大约要用多长时间?
学生板演练习,教师纠正错误点评。
4.了解频闪摄影
(1)学生阅读教材,了解频闪摄影,并结合科学世界,了解摄影在研究运动中的应用。
(2)展示两张频闪摄影的照片,思考:哪个球运动的时间较长? 哪个球运动的速度基本保持不变? 哪个球的运动越来越快?
5.匀速直线运动
(1)匀速直线运动:如果物体沿着直线运动,并且速度大小保持不变,这种运动就称为匀速直线运动。
(2)匀速直线运动的理解:讨论辨析:由公式v=s/t可知,做匀速直线运动的物体,速度不变,所以路程和时间成正比;在时间一定时,路程和速度成正比;在路程一定时,速度和时间成反比。
在学生充分讨论的基础上,教师适时点拨:
在匀速直线运动中,由于物体的运动速度保持不变,所以物体通过的路程与时间成正比。但不能认为:在路程一定时,速度与时间成反比。
也不能认为:在时间一定时,路程与速度成正比。
(3)匀速直线运动的图像
想想做做:小车在水平桌面上做匀速直线运动,小明记录了小车运动的路程和时间的关系的数据如下表,试用描点法描出小车运动的路程和时间的关系图像。
时间t/s 1 2 3 4
路程s/m 1 2 3 4
教师小结并引导学生直观认识匀速直线运动的图像。
6.变速运动及平均速度
(1)思考:从北京开往上海的列车是做匀速直线运动吗?它的运动有什么特点?
(2)教师指出:从北京开往上海的列车的运动速度是变化的,这种运动叫做变速运动。这是常见的一种运动。变速运动比匀速运动复杂,在要求不很精确,粗略研究的情况下,可以用平均速度来描述变速运动的快慢。
(3)运动物体的速度是变化的运动,叫做变速运动。
(4)平均速度的计算公式:速度=总路程/总时间v=s/t
二、课堂小结
1.运动快慢的比较
(1)相同时间比较通过的路程的远近——观众的方法。
(2)通过相同路程比较时间的多少——裁判的方法。
2.速度
(1)物理意义:速度表示物体运动快慢的物理量。
(2)定义:物体在单位时间内通过的路程叫做速度。
(3)公式:v=
(4)单位:m/s km/h
3.匀速直线运动:
如果物体沿着直线运动,并且速度大小保持不变,这种运动就称为匀速直线运动。
4.判断匀速直线运动的方法有:速度的大小不变,运动的路线是直线的运动,两者同时具备。
5.平均速度是描述物体运动的平均快慢程度,是总路程除以总时间,千万不能把几个速度相加求平均值。
【拓展练习】
1.下列说法正确的是( C )
A.运动路程长的物体,速度一定大
B.物体运动的时间短,速度一定大
C.匀速直线运动中,速度不变,路程与时间成正比
D.匀速直线运动中,速度与物体通过的路程成正比,与时间成反比
2.汽车的速度是36 km/h,优秀短跑运动员的速度是10 m/s,在平直公路上行驶的自行车每分钟通过0.6 km的路程,三者速度相比较( D )
A.自行车的速度最大
B.短跑运动员速度最大
C.汽车速度最大
D.三者速度一样大
3.一个人骑自行车沿平直的公路行驶,第1 s 内通过的路程是2 m,第2 s 内通过的路程是3 m,第3 s 内通过的路程是4 m,则( C )
A.前2 s 内的平均速度是3 m/s
B.前2 s 内的平均速度是2 m/s
C.前3 s 内的平均速度是3 m/s
D.后2 s 内的平均速度是4 m/s
1.4 测量平均速度
【教学目标】
知识与技能:
1.将物体运动所经历的时间或路程分解成若干段,测量不同阶段的运动速度。
2.通过实验测量数据,会正确记录数据。
过程与方法:
3.能写出比较完整的探究报告。
情感、态度与价值观:
4.知道个人的见解正确与否必须通过实验来证明。
【教学重难点】
1.调整斜面,保持很小的坡度,不能让小车滑得太快。
2.测量小车运动的时间,一定要注意停表的使用。
【教学步骤】
【自主学习案】
1.使用刻度尺测量长度时,都要首先了解它的 量程和分度值 。
2.长度的测量值中,一定要有一位 估读 值。
3.使用秒表要会按表上的按钮,读数时小圈读__分__,大圈读 秒 。
4.长度的测量时,刻度尺的 放法 和__读数__要规范准确。
5.秒表的使用要熟练,读数要正确,每次读完后要__归零__。
【课堂导学案】
一、讲授新课
1.测量平均速度:
(1)想想议议:
①实验原理是什么?
②你能说出需要哪些实验器材吗?
③你能简单描述实验的操作方法吗?
④你会设计记录数据的表格吗?
(2)学生讨论,教师适时点拨。
2.停表的使用:
(1)教师展示停表(指针式或数字式),介绍使用方法及技巧。
(2)学生练习停表的使用。
3.学生实验:
(1)学生实验注意:
①分组实验,每组至少6人,实行组长负责制;
②在斜面上选取三个点:起始点A、终点B和中间位置C,用刻度尺分别测出这三段路程的长度;
③两个同学配合反复练习停表的使用,力争计时准确;
④注意斜面的坡度不要太大。
(2)学生实验,教师适时点拨。
(3)分组展示实验成果。
(4)操场上实测平均速度(3人一组进行)。
二、课堂小结
1.实验原理:v=。
2.实验器材:刻度尺、停表、斜面、小车、金属片。
3.实验方法:用停表测出小车在斜面某段路程上运动的时间t,用刻度尺标出这段路程的长度s,利用v=求出平均速度。
【拓展练习】
1.某同学参加百米赛跑,跑前24 m用了4 s,跑完100 m用了12 s,该同学百米赛跑的平均速度是( B )
A.6 m/s B.8.3 m/s
C.7.15 m/s D.7.75 m/s
2.做匀速直线运动的物体在10 s内通过的路程是20 m,则它在前2 s内通过的路程是( A )
A.等于4 m B.大于4 m
C.小于4 m D.以上均有可能
3.钢球沿20 m长的斜面滚下后,又在水平地面上滚动25 m距离才停止。钢球在斜面和地面上滚动时间分别是5 s和10 s,则钢球在斜面上的平均速度是__4__m/s,在水平地面上的平均速度是__2.5__m/s,在整个路程中的平均速度是__3__m/s。