粤沪版中学物理八年级下第七章第2节 教学详案

第2节 怎样比较运动的快慢
设计说明 本节主要内容有：比较物体运动快慢的两种方法，速度的定义、公式和单位，匀速直线运动和变速直线运动。 速度是生活中经常用到的物理量，了解一些运动物体大致的速度值，学会速度的计算和单位换算，具有重要的实际意义。匀速直线运动和变速直线运动，是机械运动知识的延伸。 本节教材的编写思路是：首先通过“运动员赛跑活动”，引导学生从图中归纳出比较运动快慢的两种方法，为建立速度的概念提供方法上的准备。由此引出运动的快慢不仅与所跑路程有关，而且与所用时间有关，自然就得到了速度的定义方法。于是教材接下来一气呵成，顺次介绍速度的定义、公式、单位和计算。本节教材的最后是机械运动的分类，运用速度的知识，研究什么是匀速直线运动和变速直线运动。 教学目标 【知识与技能】 1、知道速度描述物体运动的快慢的方法。 2、知道速度的定义、公式和单位。 3、通过实验巩固用停表和刻度尺正确测量时间、路程，并求出速度。 【过程与方法】 1、通过观察、思考和讨论，得出比较物体运动快慢的两种方法。 2、经历建立速度概念的过程，理解速度的定义方法——比值定义法。 【情感态度和价值观】 通过本节课的学习，学生对原本比较“熟悉”的速度，会有新的、更加透彻的认识，从中体验到科学方法的魅力，启迪学生用科学的方法研究我们周围的物理现象。 重点难点 教学重点 1、让学生经历速度概念的建立过程。 2、理解比值定义的科学方法。 3、会测量物体运动的速度。 教学难点 速度定义中的“单位时间”，学生不容易理解，是本节教学的难点。速度的单位由长度单位和时间单位组合而成，学生对速度单位的写法、读法、换算都不习惯，是本节教学的又一个难点。 教学方法 实验探究法、讲解讨论法、启发诱导、活动体验。 教具、学具 多媒体课件、带刻度长木板、小木块、停表（电子表）、金属档板、小车等。 授课时数 3课时 第1课时 速度 教学过程 导入新课 投影图片，教师介绍： 同学们都非常熟悉龟兔赛跑的故事，说的是乌龟和兔子同时起跑，比赛谁跑得快。由于兔子的骄傲自大，在比赛进行中睡了一觉，乌龟最终抢先跑到了终点。 本来兔子比乌龟跑得快，由于在赛跑中乌龟赢得了胜利，我们说乌龟比兔子跑得快，为什么说法不一样呢？ 讲授新课 一、比较物体运动快慢的两种方法 【想想议议】 教师投影甲乙两幅图片，学生观察后回答下列问题： 甲 乙 1．如图甲是奥运会男子100m赛跑起跑6s时的情景，谁运动得快？_____________。你是依据什么判断的？_____________________________。 2．如图乙所示，运动员跑到终点后，最终决赛成绩如下表： 根据决赛成绩，请你判断：谁运动的快？________。你判断的依据是什么？____________________ 【讨论分析】 比较运动快慢的两种方法： 1．在路程相同的情况下，比较所用时间的长短；（用时短的就快） 2．在时间相同的情况下，比较路程的大小。（路程大的就快） 【提出问题】 若路程不相同，时间也不相同时，那么应该如何去比较运动的快慢呢？ 【想一想，算一算】 学校的百米冠军的成绩是12 s，而第24届奥运会一万米比赛冠军的成绩是28 min，怎样比较他们运动的快慢 【小组讨论】 二、速度及其计算公式 【自主学习】 阅读教材第44页速度及其计算公式的有关内容，完成以下问题： 1．在物理学中，把物体通过的路程与通过这段路程所用时间的比，叫做速度。 2．速度的物理意义：表示物体运动快慢的物理量。 3．公式：v＝（v表示速度，s表示路程，t表示时间）。 4．在国际单位制中，速度的基本单位是米每秒，符号是m/s或 【牛刀小试】 1．1 m/s和1 km/h哪个大？它们之间怎么换算？ 2．72m/s= km/h 3．108 km／h＝______m/s 【讨论分析】 1．为什么不用单位路程的时间来表示速度呢？ 答：因为单位时间的路程越大，则速度越大；而单位路程的时间越长则速度越小，故虽然后者也能比较物体运动的快慢，但比较起来很不方便，所以我们用单位时间的路程来表示速度。 2．速度的公式及其单位是什么？ 答：速度的公式：v＝。路程的单位是米（m），时间的单位是秒（s），则速度的单位就是米/秒，即m/s或m·s－1。常用单位是km/h或km·h－1。单位换算：1 m/s＝3.6 km/h；1 km/h＝m/s。 【自主学习】 学生独立阅读教材第45页上的例题，并完成下面的跟踪训练 【跟踪训练】 超声波在海水中的传播速度是1500m/s，若将超声波垂直向海底发射出信号，经过4s后收到反射回来的波信号，则海底深度是多少？ 【师生分析】 已知：超声波在海水中的传播速度是v＝1500m/s，超声波传到海底的时间t＝×4s＝2s 求：海底深度s。 解：根据可得，所以此处海水的深度： s＝vt＝1500m/s×2s＝3000m。 答：此处海水的深度为3000m。 课堂小结 一、比较运动快慢的两种方法 1.相同时间内通过的路程越长，则物体运动得越快。 2. 通过相同路程用的时间越短，则物体运动得越快。 二、速度及其计算公式 1. 速度：表示物体运动快慢的物理量。 2.公式：。 3.单位：m/s或m·s－1 4.应用 当堂达标 1．百米赛跑的某个时刻，甲、乙两名运动员的位置如图，　 　的速度较快，因为在相同的时间内他通过的　 　大。若终点计时员听到发令枪响才按表计时，这样的计时方法会　 　（填“提高”或“降低”）跑步成绩。 2．在男子百米短跑比赛中，运动员们快步如飞，关于运动快慢的说法中正确的是（ ） ①观众用“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢；②终点裁判用“相同路程比时间”的方法比较运动的快慢；③物理学上用物体通过路程与所用时间的比值来比较运动的快慢；④物理学上用物体所用时间与通过路程的比值来比较运动的快慢． A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 3．短跑运动员跑步的速度是 36km/h，羚羊奔跑的速度是20m/s，汽车的行驶速度是54km/h，三者速度从小到大的排列顺序是（ ） A．汽车，羚羊，运动员 B．羚羊，汽车，运动员 C．运动员，汽车，羚羊 D．运动员，羚羊，汽车 4．已知太阳到地球的距离约1.44×km，光在真空或空气中的传播速度约为v＝3×km/s，太阳发出的光需要经过多长时间才能到达地球？ 参考答案 1. 乙 路程 提高 2. A 3. C 4. 480s 板书设计 第2课时 匀速直线运动和变速直线运动 教学过程 引入新课 投影图片，教师提出问题： 在平直公路上行驶的汽车运动路线和过山车的运动路线有什么不同呢？在运动过程中，它们的速度是否发生变化？ 讲授新课 一、匀速直线运动与变速直线运动 【自主学习】 阅读教材第46页，完成以下问题： 1．物体做机械运动时，按照运动路线的曲直可以分为直线运动和曲线运动。 2．在直线运动中，按照速度是否变化，又可分为匀速直线运动和变速直线运动. 3．物体运动速度保持不变的直线运动叫做匀速直线运动． 4．在变速直线运动中，用v＝来描述运动的快慢叫做平均速度． 【合作探究】 阅读教材活动3比较汽车速度的变化：（a）（b）两图分别记录两辆汽车在平直的公路上，在相同时间内通过的路程． （1）观察比较上面两图中的汽车在相同的时间内所通过的路程有什么特点？ 答：（a）图中小汽车在任何相等的时间内，通过的路程是相等的；（b）图中小汽车在相等的时间内，通过的路程不相等． （2）能否由此总结出匀速直线运动的定义？ 答：能．物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动． （3）能否由此总结出变速直线运动的定义？ 答：能．物体沿着直线且速度变化的运动叫做变速直线运动． （4）变速直线运动的快慢如何描述？ 答：变速运动比匀速运动复杂，如果只做粗略研究，也可以用v＝来描述运动的快慢，这样算出来的速度叫做平均速度． 【教师点拨】 （1）匀速直线运动有两个特点：①运动的路线是直线；②在相同时间内通过的路程是相同的． （2）计算平均速度时，一定要用某段路程除以对应的时间进行计算． 二、平均速度及其应用 例题：我国优秀运动员在奥运会上勇夺110m跨栏金牌并打破奥运会纪录，成绩12.91s。这个运动员的平均速度是多少？ 已知：运动员在运动过程中通过的路程s＝110m，所用时间t＝12.91s 求：运动员的平均速度。 解：根据平均速度的公式可知 ＝＝8.52m/s 答：运动员的平均速度是8.52m/s。 【跟踪训练】 小林开车时看到如图甲所示的交通标志牌，此时汽车内的速度计如图乙所示。 （1）若小林此时汽车的速度大小如图乙速度计所示，汽车此时是否超速？若以这样的车速行驶，汽车行驶0.5h走过多少路程？ （2）在遵守交通规则的前提下，此汽车到香山出口至少需多长时间？ 解：（1）汽车速度计上显示v车＝100km/h，从标志牌知限速v限＝80km/h，所以汽车超速了； 由v＝得，汽车0.5h走过的路程：s＝v车t＝100km/h×0.5h＝50km。 （2）在遵守交通规则的前提下，汽车速度v限＝80km/h，到香山出口的距离s1＝5km， 由v＝得，汽车到香山出口至少需要的时间：t1＝＝＝0.0625h＝225s。 三、一些物体运动的大致速度 【自主学习】 阅读教材第47页“信息浏览”内的内容，然后请你说出下列速度的物理意义。 课堂小结 1．匀速直线运动与变速直线运动 （1）物体运动速度保持不变的直线运动称为匀速直线运动． （2）物体运动速度变化的直线运动称为匀速直线运动． 2．平均速度及其应用 （1）对变速运动做粗略研究时，可以根据v＝.来描述物体运动快慢，表示物体在某一段路程中或某一段时间内的平均快慢程度。 （2）应用 当堂达标 1．一辆正在高速公路上行驶的汽车．其速度表如图所示，则速度表指针显示汽车速度为__________km/h，合__________m/s． 2．如图是公路上的一个交通标志，在遵守交通规则的前提下，从这个标志牌到南大桥，匀速行驶的汽车最快需__________min． 3．一辆汽车在公路上做匀速直线运动，那么汽车通过的路程s与所用时间t的关系正确的是（ ） A B C D 4．如图所示为小航同学从家里乘坐出租车到八一广场游玩时的出租车专用发票，则出租车在该段路程行驶平均速度是多少m/s？ 5.对于匀速直线运动的速度公式,下列说法正确的是( 　　 ) A．物体运动的速度v越大，通过的路程s越长 B．物体运动的速度v越大，所用的时间t越少 C．物体运动的速度与路程成正比，与时间成反比 D．物体v由决定，但与s、t的大小无关 6. 一列火车长 200m，以 36km/h的速度通过一座长1.6km的大桥。问火车从上桥到全部离开大桥所用的时间是多少？ 参考答案 1. 90 25 2.18 3.A 4. 20m/s 5.D 6.解：火车从上桥到全部离开大桥通过的路程 火车的速度是 v = 36 km/h 火车全部离开大桥所用的时间 板书设计 第3课时 测量物体运动的速度 教学过程 导入新课 投影图片，教师介绍： 视频引入：播放高山滑雪比赛的视频，请学生观看视频，并根据视频提出自己想了解的问题。 预设问题：①人从坡上滑下来时，运动的路程和时间是多少？②人从坡上滑下时速度是否发生变化？ 在滑雪比赛过程中，运动员从坡上滑下时速度是否发生变化？我们是怎样做出判断的？ 讲授新课 一、提出问题 物体从斜面自由下滑时的速度是否会发生变化？ 过渡语：请针对提出的问题说明自己的猜想与假设。 二、猜想与假设 【学生猜想】 （1）物体速度越来越大；（2）物体速度不变；（3）物体速度先变大后变小。 【教师设问】 如何验证你的猜想是否正确？ 【师生总结】 我们要验证自己的猜想是否正确，必须进行实验。在进行实验之前，必须先制定计划并进行实验的设计。 三、制定计划与设计实验 （1）若想知道一个物体的速度必须知道哪些物理量？怎么计算速度？若想体现一个物体的速度的变化至少需要几个速度？ 答：想知道一个物体的速度需要知道路程和时间，然后根据速度公式可求出物体的速度。想体现一个物体的速度的变化至少需要两个速度。 （2）若要想得到两个速度，怎么对物体整个运动过程进行分段更易测量？ 答：将物体运动过程分成两段，为了方便测量可以从中点进行分段。将小车从斜面下滑的过程分成两段，即前半程和后半程。 （3）若想测量出前后半程的速度需要测量哪些物理量？需要哪些测量工具？ 答：测量出前后半程的速度需要测量前半程的路程和时间及后半程的路程和时间。用到的测量工具有：刻度尺和秒表。 【师生总结】 根据我们设计的过程，我们需要的实验器材有：小车、斜面、刻度尺、停表和金属片。 （4）怎样测量运动小车前半程和后半程的路程及时间？现在每小组进行讨论，讨论结束后推举代表发言，并上台演示。 答：前半程测量方案：将小车从斜面顶端由静止释放开始计时，当小车经过中点时停止计时。后半程测量方案：将小车从斜面顶端由静止释放，当小车经过中点时开始计时，到达底端停止计时。 （5）上述方案测量前半程是可以的，但在测量后半程的时间时，时间太短不易测量，怎样改变实验方法使测量的后半程时间更加准确？ 【师生总结】 将小车从顶端开始释放，并开始计时，到达底端时停止计时，测出小车全程的运动时间。全程时间减去前半程时间就等于后半程时间。 【教师总结】 刚刚经过大家的讨论，我们已经设计出了本次实验的具体操作过程，下面我们一起梳理一下本次实验的具体操作步骤。 【实验步骤】 （1）测量出小车从斜面顶端到底端的长度s及时间t。 （2）将挡板移至斜面中点，测量出小车从斜面顶端滑下到撞击挡板的距离s1及时间t1； （3）计算下半段路程s2，t2。计算出小车通过全程、上半段路程及下半段路程的平均速度v、v1、v2。 过渡：为了方便记录实验中的数据，我们设计一个表格来记录实验数据，如下表所示。 【实验表格】 测量内容路程s/m时间t/s平均速度v/m s-1全程前半程后半程
四、进行实验与收集数据 【学生活动】 根据实验步骤，分组实验，探究小车从斜面下滑时速度的变化。 【教师提示】 动手之前花1至2分钟时间梳理一下实验步骤，并由组长进行具体的分工。 预设学生活动：进行实验。 五、分析数据得出结论 【小组展示】 请两组同学代表将本组的实验数据在黑板上写出，并说出本组根据自己所做实验数据得到的结论。 【师生总结】 因为后半程的速度大于前半程的速度，小车从斜面下滑时，速度越来越大，运动的越来越快。 六、交流与评估 1．在保证小车能自由下滑前提下，斜面的坡度应大些还是小些 答：斜面的坡度应小一些；因为斜面的坡度太大时，小车运动过快,记录时间会不准确。 2．实验中什么环节容易出现误差 答：时间记时开始与小车开始下滑可能不同步及小车撞击挡板时，停止计时会使测量的时间容易出现误差。 课堂小结 1．实验原理：v＝ 2．实验器材：小车、斜面、刻度尺、秒表和金属挡板。 3．实验方法：分路程、测时间、算速度、再比较。 4．实验结论：小车从斜面下滑时，速度越来越大，运动的越来越快。 当堂达标 1．在“测量物体运动的平均速度”实验中，当小车自斜面顶端滑下时开始计时，滑至斜面底端时停止计时(h: min: s)。如图所示，此过程中小车的平均速度是（ ） A．0.1 m/s B．0.09 m/s C．0.08 m/s D．0.07 m/s 2．（多选）关于测小车的平均速度，下列说法错误的是（ ） A．实验中为了便于测量时间，应保持斜面较高的坡度 B．用刻度尺和秒表一起测量出物体的速度，用到了组合法 C．小车在前半程的平均速度小于后半程的平均速度 D．用v＝ 算出的平均速度可精确表示小车在斜面上的运动情况 3.如图是一个小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，频闪照相机每隔0.2s闪拍一次，分析照片可知： （1）小球在做_________直线运动（选填“匀速”或“变速”），判断依据是____________________________________。 （2）小球从A点运动到E点的平均速度是_________m/s。 （3）小球在_________两点间的平均速度最大；。 4．在“探究纸锥下落的快慢”的活动中，小明制作了一个直径8.0cm的纸锥，某次实验用频闪照相机拍摄得到如图所示的照片，已知：频闪照相机每隔0.25s曝光一次，照片中纸锥的直径是0.8cm，照片中A到G的长度l＝8.4cm。 照片中A到G的长度 l/cm①③纸锥的平均速度 v/（m s-1）8.4②④
（1）为了能够从已知的信息计算得出纸锥从A下落到G点的平均速度，请你在设计的表格中将空缺的①②③④部分补充完整。 ①_______________________________________________； ②_______________________________________________； ③_______________________________________________； ④_______________________________________________； （2）观察纸锥下落的照片，可以得出纸锥从A到G过程中，下落速度的变化情况是_________________。 5．如图所示，同学们在“探究速度的变化”的实验中，所用秒表每格为1s。小车从斜面顶端到底端的路程是120cm。试回答下列问题： （1）该实验需要用到测量路程和时间的工具分别是_________和_________。 （2）实验原理：v＝_________。 （3）为了方便实验，该实验中应该让斜面倾斜角度_________（选填“较大”“较小”） （4）小车运动的上半段的平均速度v1＝_________m/s，下半段的平均速度v2＝_________m/s。 （5）小车运动的全程的平均速度v＝_________m/s。 （6）小车做的是_________运动（选填“变速直线”或“匀速直线”）。 参考答案： 1.B 2.AD 3.（1）变速；小球在相同时间内通过的路程不相同 （2）0.1 （3）E、F 4.（1）①从A到G实际下落的高度h/m ②0.84 ③从A到G的时间t/s ④1.5 （2）先加速后匀速 5.（1）刻度尺 秒表 （2）v＝ （3）较小 （4）0.2 0.6 （5）0.3 （6）变速直线 板书设计 1．实验原理：v＝ 2．实验器材：小车、斜面、刻度尺、秒表和金属挡板。 3．实验步骤： （1）测量出小车从斜面顶端到底端的长度s及时间t。 （2）将挡板移至斜面中点，测量出小车从斜面顶端滑下到撞击挡板的距离s1及时间t1； （3）计算下半段路程s2，t2。计算出小车通过全程、上半段路程及下半段路程的平均速度v、v1、v2。 测量内容路程s/m时间t/s平均速度v/m s-1全程前半程后半程
4．实验结论：小车从斜面滑下时，速度越来越大，运动的越来越快。 教学反思