1.3《速度》课时教案-2025--2026年鲁科版高中物理必修第一册(表格式)

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名称 1.3《速度》课时教案-2025--2026年鲁科版高中物理必修第一册(表格式)
格式 docx
文件大小 24.5KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-09-11 07:18:24

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文档简介

1.3《速度》课时教案
学科 物理 年级册别 高一上册 共1课时
教材 鲁科版高中物理必修第一册 授课类型 新授课 第1课时
教材分析
教材分析
本节课是鲁科版高中物理必修第一册第一章“运动的描述”中的第三节,承接位移与时间的概念,引入速度这一核心物理量。教材通过生活实例引出速度概念,强调其作为描述物体运动快慢和方向的矢量特性,并区分平均速度与瞬时速度,为后续加速度、匀变速直线运动的学习奠定基础。内容逻辑清晰,由浅入深,注重科学思维的培养。
学情分析
高一学生已具备初中物理中对速度的初步认识,能进行简单计算,但多停留在标量层面,缺乏对速度矢量性和瞬时性的深刻理解。学生正处于形象思维向抽象思维过渡阶段,对实验现象兴趣浓厚,但分析能力较弱。生活经验中虽熟悉“快慢”,却难以准确表达方向变化的影响。主要障碍在于区分平均速度与瞬时速度,以及理解极限思想在瞬时速度定义中的作用,需通过情境创设与实验演示加以突破。
课时教学目标
物理观念
1. 理解速度是描述物体位置变化快慢和方向的物理量,掌握其矢量性;
2. 能区分平均速度与瞬时速度,理解瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置的速度。
科学思维
1. 通过极限思想理解瞬时速度的建立过程,发展抽象与推理能力;
2. 能运用v=Δx/Δt公式解决实际问题,进行合理估算与判断。
科学探究
1. 能设计简易实验测量物体的平均速度,使用打点计时器获取数据;
2. 通过分析纸带上的点迹,推断物体运动状态的变化趋势。
科学态度与责任
1. 在实验操作中养成严谨细致、实事求是的科学态度;
2. 认识到精确测量在交通、航天等领域的重要性,增强社会责任感。
教学重点、难点
重点
1. 速度的矢量性及其定义式v=Δx/Δt的理解与应用;
2. 平均速度与瞬时速度的区别与联系。
难点
1. 瞬时速度概念的建立,特别是极限思想的初步渗透;
2. 理解速度的方向性及其在直线运动中的正负表示。
教学方法与准备
教学方法
情境探究法、合作探究法、讲授法、实验法
教具准备
多媒体课件、打点计时器、纸带、小车、斜面轨道、刻度尺、秒表
教学环节 教师活动 学生活动
导入新课
【5分钟】 一、创设情境,激发思考 (一)、播放视频:城市交通早高峰实录
教师播放一段从高空拍摄的城市主干道早高峰车流视频,画面中车辆密集、缓慢前行。随后切换至一段F1赛车高速飞驰的航拍镜头,两段视频形成强烈对比。教师提问:“同样是汽车,为什么我们说F1赛车‘快’,而早高峰的车辆‘慢’?这里的‘快’与‘慢’究竟指的是什么?”引导学生关注“位置变化的快慢”。接着出示一张地铁线路图,指出从A站到B站有两条路径:一条直达,另一条绕行多个站点。提问:“如果两列地铁同时出发并同时到达,它们运动的‘快慢’一样吗?”引发学生对“路径长短”与“位置变化”的辨析,自然引出位移与路程的区别,为速度定义做铺垫。
(二)、回顾旧知,搭建桥梁
教师在黑板上画出一条直线坐标轴,标注起点O和终点A,距离为100m。提问:“若某人从O走到A用了20秒,他的位置变化了多少?变化的快慢如何衡量?”引导学生回忆位移Δx=100m,时间Δt=20s,进而提出用比值Δx/Δt来描述快慢,即速度的概念雏形。强调这个比值反映的是整体运动的平均效果,从而顺利过渡到本节课的主题——速度。 1. 观看视频,感受不同运动状态下的“快慢”差异。
2. 思考并回答教师提出的问题,尝试用自己的语言解释“快”与“慢”的含义。
3. 回忆位移与时间的基本概念,参与课堂互动,建立新旧知识的联系。
4. 记录关键信息,明确学习目标。
评价任务 观察能力:☆☆☆
表达能力:☆☆☆
联想能力:☆☆☆
设计意图 通过真实生活场景的视觉冲击,迅速吸引学生注意力,激活已有经验;利用对比与追问,促使学生反思日常语言中“快慢”的模糊性,激发求知欲;通过地铁路径问题巧妙复习位移概念,为速度的矢量性埋下伏笔;最后以数学比值方式引出速度定义,实现知识的自然衔接。
新知建构
【15分钟】 一、构建速度概念,突出矢量本质 (一)、定义速度,强调方向性
教师在PPT上展示速度的定义:“速度是表示物体运动快慢和方向的物理量,等于位移与发生这段位移所用时间的比值。”公式呈现为v = Δx / Δt。重点讲解Δx是矢量,有大小也有方向,因此速度v也是矢量。举例说明:一辆汽车向东行驶100m用时10s,其速度为10m/s,方向向东;若向西行驶相同距离和时间,则速度为-10m/s(规定东为正方向)。通过正负号体现方向,帮助学生理解在一维直线运动中速度的方向如何量化表达。教师进一步提问:“如果一个人绕操场跑一圈回到原点,他的位移是多少?速度是多少?”引导学生得出位移为零,平均速度也为零,尽管他实际跑了400米,从而深刻体会速度基于位移而非路程。
(二)、区分平均速度与瞬时速度
教师讲述:“刚才我们计算的是整个过程的平均效果,称为平均速度。但在现实中,物体的速度往往是变化的。”展示一张汽车仪表盘的照片,指针指向60km/h,提问:“这个数值代表什么速度?”引导学生认识到这是某一时刻的速度,即瞬时速度。接着播放一段自由落体小球的慢动作视频,每一帧都标出小球的位置和对应时间。教师选取两个相邻极短时间间隔(如0.02s)内的位移,计算其平均速度,并说明当时间间隔趋近于零时,该平均速度就趋近于瞬时速度。通过动态演示,让学生直观感受“无限逼近”的思想,初步渗透极限概念。强调瞬时速度的大小叫速率,是标量。 1. 听讲并记录速度的定义及公式。
2. 参与讨论,理解速度的矢量性及其方向表示方法。
3. 分析案例,区分平均速度与瞬时速度的不同应用场景。
4. 观察视频,体会瞬时速度的物理意义。
评价任务 概念理解:☆☆☆
方向判断:☆☆☆
术语运用:☆☆☆
设计意图 通过精准定义和典型例题,强化速度的矢量属性,纠正学生将速度等同于速率的常见误区;借助生活化素材(仪表盘)引出瞬时速度,增强亲切感;利用高帧率视频逐帧分析,将抽象的极限过程可视化,降低认知难度;通过“绕圈归零”的反例,深化对平均速度本质的理解,促进科学思维的发展。
实验探究
【12分钟】 一、动手实践,测量平均速度 (一)、布置任务,明确流程
教师将全班分为8个小组,每组发放一套实验器材:电磁打点计时器、纸带、小车、斜面轨道、电源、刻度尺。讲解实验原理:打点计时器每隔0.02s在纸带上打一个点,通过测量两点间的距离可得位移,结合时间间隔即可计算平均速度。演示安装步骤:固定打点计时器于斜面顶端,连接电源(交流6V),将纸带穿过限位孔并与小车尾部固定。强调注意事项:先通电再释放小车,防止纸带损坏;实验结束后立即关闭电源。
(二)、指导操作,收集数据
各小组开始实验,教师巡视指导。要求学生让小车从斜面顶端静止滑下,打出一条清晰的纸带。选取其中一段连续的点迹(如前6个点),用刻度尺测量第1点到第6点之间的总位移Δx(单位:m),该过程经历的时间Δt = 5×0.02s = 0.1s(因有5个时间间隔)。计算此段时间内的平均速度v_avg = Δx / Δt。鼓励学生多次测量取平均值以减小误差。对于能力较强的小组,可进一步要求他们计算相邻两点间的平均速度,观察速度是否随时间增加。
(三)、数据分析,得出结论
教师邀请两组代表上台展示他们的纸带和计算结果。投影放大纸带,带领全班一起测量并核对数据。提问:“你们测得的平均速度是多少?不同组的结果是否相同?为什么?”引导学生讨论误差来源(如摩擦、打点不清晰、测量偏差等)。进一步提问:“如果我们想了解小车在某个具体点(比如第3个点)的速度,该怎么办?”启发学生思考更短时间内的平均速度可以更好地逼近瞬时速度,呼应前文极限思想。 1. 分组合作,组装实验装置,规范操作打点计时器。
2. 测量纸带上点迹间的距离,记录实验数据。
3. 运用公式计算平均速度,完成实验报告。
4. 参与班级分享,分析实验结果与误差原因。
评价任务 操作规范:☆☆☆
数据准确:☆☆☆
合作意识:☆☆☆
设计意图 通过亲自动手实验,将理论知识转化为实践体验,提升学生的科学探究能力;在真实操作中理解打点计时器的工作原理和数据处理方法;通过小组协作培养团队精神;通过误差分析强化实事求是的科学态度;通过引导性问题将实验结果与瞬时速度概念相联系,实现知识的纵深推进。
巩固应用
【8分钟】 一、典例精析,深化理解 (一)、例题1:火车过桥问题
教师出示题目:“一列长200m的火车以72km/h的速度匀速驶过一座长1000m的大桥。求火车完全通过大桥所需的时间。”引导学生画出示意图,明确“完全通过”是指从车头进入桥头到车尾离开桥尾的过程,总位移应为桥长加车长,即Δx = 1000m + 200m = 1200m。速度换算:72km/h = 20m/s。代入公式Δt = Δx / v = 1200 / 20 = 60s。强调审题关键在于确定正确的位移。
(二)、例题2:瞬时速度辨析
出示问题:“某运动员百米赛跑成绩为10秒,有人说他每秒跑10米,这种说法对吗?若不对,应该如何描述?”引导学生分析:10秒内跑完100米,平均速度为10m/s,但起跑阶段速度较小,中途加速后可能超过10m/s,冲刺时也可能变化。因此不能说“每秒跑10米”,这混淆了平均速度与瞬时速度。正确表述应为“全程平均速度为10m/s”。进一步拓展:“若测得他在50米处的瞬时速度为11m/s,在80米处为11.5m/s,说明他在加速。”帮助学生建立动态速度观。
(三)、即时训练,反馈矫正
发放练习卡,包含两道选择题:
1. 关于速度的说法正确的是( )
A. 速度是描述物体位置变化多少的物理量
B. 速度方向一定与位移方向相同
C. 匀速直线运动中瞬时速度不变
D. 平均速度的大小就是平均速率
2. 一物体沿直线运动,前半段位移的平均速度为4m/s,后半段位移的平均速度为6m/s,则全程平均速度为( )
A. 4.8m/s B. 5.0m/s C. 5.2m/s D. 无法确定
学生独立完成后,教师随机抽取几名学生回答,并进行点评纠错。 1. 阅读题目,理解题意,画出运动示意图。
2. 应用速度公式进行计算,解答实际问题。
3. 完成练习卡,检验学习效果。
4. 积极发言,接受教师反馈。
评价任务 公式应用:☆☆☆
逻辑推理:☆☆☆
答题准确:☆☆☆
设计意图 通过典型例题,训练学生提取信息、建模分析的能力;在解题过程中再次强化位移与路程、平均速度与瞬时速度的区别;通过易错选项设置,暴露常见误解,实现精准纠偏;即时练习及时检测学习成效,便于教师调整教学节奏,确保目标达成。
总结升华
【5分钟】 一、结构化回顾,激励展望 (一)、系统梳理,归纳要点
教师站在讲台中央,缓缓说道:“今天我们踏上了一段探索‘速度’本质的旅程。我们不再满足于‘很快’‘很慢’这样的模糊表达,而是学会了用v=Δx/Δt这个精确的公式去量化运动的快慢。更重要的是,我们知道了速度不仅有大小,还有方向,它是矢量的世界里的重要成员。我们区分了平均速度——那是旅程的整体印象;也触摸到了瞬时速度——那是某一瞬间的生命脉动。正如古希腊哲人芝诺提出的‘飞矢不动’悖论所暗示的,真正的运动存在于每一个不可分割的瞬间。而我们通过极限的思想,终于能够捕捉那转瞬即逝的速度。”
(二)、情感升华,寄予期望
教师语气渐强:“速度不仅仅是物理课本上的符号,它更是现代社会的节奏。高铁以350km/h飞驰,传递着中国速度;航天器突破第二宇宙速度,奔向星辰大海。这些伟大的成就,都始于今天我们在纸上画出的每一个点、测出的每一段距离、算出的每一个数值。希望同学们带着这份对精确的追求、对方向的把握、对瞬间的敬畏,继续前行。未来的你,或许就在实验室里测算量子跃迁的速度,或许在控制室中指挥火箭升空的轨迹。愿你们的速度,永远朝着理想的方向前进!” 1. 跟随教师回顾本节课的核心知识点。
2. 理解速度在科技发展中的重要意义。
3. 感受物理学的人文价值与时代使命。
4. 树立学习物理的信心与责任感。
评价任务 知识整合:☆☆☆
情感共鸣:☆☆☆
价值认同:☆☆☆
设计意图 采用结构化与激励性相结合的方式进行总结:先系统回顾知识脉络,强化记忆;再引用哲学典故深化科学思维内涵;最后将物理概念与国家发展、个人理想相联系,实现从知识到价值观的升华,激发学生内在动力,体现“立德树人”的根本任务。
作业设计
一、基础巩固
1. 判断下列说法是否正确,错误的请改正:
(1)物体运动的路程越长,速度越大。
(2)平均速度的大小就是平均速率。
(3)瞬时速度的方向总是与物体运动方向一致。
(4)做匀速直线运动的物体,任意时间段内的平均速度都等于瞬时速度。
2. 一辆汽车以60km/h的速度向东行驶了30分钟,又以80km/h的速度向西行驶了20分钟。求:
(1)汽车在整个过程中的位移;
(2)汽车在整个过程中的平均速度。
二、能力提升
3. 某同学用手机拍摄了一段小球自由下落的视频,并利用软件分析得到以下数据:
时间t(s) 0.00 0.10 0.200.30位置y(m)0.00 0.05 0.20 0.44
试估算小球在t=0.25s时的瞬时速度。(提示:可用0.20--0.30s内的平均速度近似替代)
【答案解析】
一、基础巩固
1. (1)错误。速度取决于位移与时间的比值,与路程无直接关系。
(2)错误。只有在单向直线运动中两者才相等。
(3)正确。
(4)正确。
2. (1)位移x = 60×(0.5) - 80×(1/3) = 30 - 26.67 ≈ 3.33km(向东)
(2)总时间t = 50min = 5/6 h,平均速度v = x/t ≈ 3.33 ÷ (5/6) ≈ 4.0km/h,方向向东。
二、能力提升
3. Δt = 0.30 - 0.20 = 0.10s,Δy = 0.44 - 0.20 = 0.24m
v ≈ Δy/Δt = 0.24 / 0.10 = 2.4m/s,方向竖直向下。
板书设计
§1.3 速 度
一、速度的定义
v = Δx / Δt (矢量)
单位:m/s
方向:与Δx方向相同
二、两种速度
1. 平均速度:v = Δx / Δt (全过程)
2. 瞬时速度:Δt→0时的极限值
大小:速率(标量)
三、实验:测平均速度
器材:打点计时器、纸带、小车
原理:Δx已知,Δt=0.02n s
计算:v = Δx / Δt
四、应用要点
位移 vs 路程
矢量性 → 正负号
极限思想 → 瞬时速度
教学反思
成功之处
1. 情境导入贴近生活,视频素材生动有效,成功激发学生兴趣;
2. 实验环节组织有序,学生参与度高,动手能力得到有效锻炼;
3. 极限思想通过视频逐帧分析得以形象化,突破了教学难点。
不足之处
1. 部分学生在实验数据测量中存在较大误差,操作规范性有待加强;
2. 对于“方向为负”的理解仍有少数学生困惑,需增加正方向设定的练习;
3. 课堂时间紧张,个别小组未能充分展示实验成果,交流不够充分。