第一章机械运动 （全部完整教案）

第一章　机械运动
1.会根据生活经验估测长度和时间.会选用适当的工具测量长度和时间.
2.能用实例解释机械运动及其相对性.
3.能用速度描述物体运动的快慢,能用速度公式进行简单计算.
4.通过实验测量物体的速度.
通过观察现象,实验探究加深对机械运动、参照物、速度等概念的体验,并能把所学的知识和生活中的现象联系起来.
1.认识运动是宇宙中的普遍现象,了解运动和静止的相对性.
2.激发学生对运动现象的兴趣,培养学生将物理和生活联系的意识.
本章是整个初中力学的基础,它既是学生后续学习的需要,也是他们参与生产、生活和社会实践的必备知识.教材知识紧紧围绕机械运动的描述逐步展开.首先通过物理中最基本的测量,长度和时间的测量进入初中物理的学习,然后再通过参照物的引入,让学生学会从物理的角度用科学的术语来描述运动.知道运动和静止的相对性.而运动的物体自然有快慢的不同,顺理成章地进入最基本最简单的运动,变速运动的快慢需要用平均速度来表示,这些基本的运动知识也为后续学习认识运动奠定了基础.为了尽快让学生熟悉学习物理的基本方法,教材安排了实验室中测量平均速度的实验,引导学生在长度和时间测量的基础上,用间接的方法测量平均速度,同时实现对学生实验技能的培养.
为了体现从生活走进物理的理念,本章的想想议议都以学生熟知的典故和事例形式引入,让学生观察和实验来验证自己的猜想,得出正确的结论,最后学以致用,完成从物理走向社会的跨越.整章的学习探索过程符合学生的认知规律,体现了以生为本的特色.
【重点】
1.参照物的定义和选择.
2.机械运动的描述与探究方面的知识和技能.
3.速度的定义和物理意义.
4.速度公式的运用,物理计算题的解题格式、解题方法.
【难点】
1.参照物的定义和选择.
2.运动的相对性、速度的测量基本实验方法和技能.
3.速度公式的运用,物理计算题解题格式、解题方法.
一、长度和时间的测量
长度以及时间的测量是学生每时每刻都会注意到的物理现象,学生对于生活中无处不在的事物,往往由于司空见惯而失去好奇心与关注度.因此在课堂的一开始,本课程并不直接讲授测量的有关知识,而是从分析运动与长度和时间有关,引入长度和时间的测量,通过比较课桌的长宽高,让学生了解测量的重要性,从而引发学生对于常见的长度测量的好奇心.并在此基础上,引入常见的长度估算方法、精确的测量、测量结果中的单位换算等,让学生带着好奇心进行物理学习,达到比较理想的学习效果.
学生在日常生活中经常见到长度和时间,每天都在各种时间的标准下度过,见到标注长度的各种事物,在潜意识中埋下了长度和时间测量的种子.但是由于没有进行系统的测量学习,在进行测量的过程中容易出错.
学生具备了一定的分析问题、实际操作能力,为本知识点的学习做好了能力方面的准备.
学生具备了一定的研究性学习与协作学习的能力和意识,具有一定的科学探究思想,为本知识点的学习做好了思想上的准备.
二、运动的描述
学生对运动不陌生,但对运动的相对性缺乏理性认识,需要老师加以引导,学生更能清醒地认识运动.
在教学中,建议多举实例(图片或多媒体课件),在课堂中进行一系列的活动,让学生认识到:机械运动是指物体位置变化的运动,要判断物体是静止还是运动的,必须要选参照物作为判断的标准.
三、速度及速度计算
学生在数学课上早就接触过,但那仅仅是数值运算,速度的真正内涵并不清楚,而且里面蕴含的物理方法更是无从谈起.或许学生还在用数学的观点看待速度,就需要我们从这里开始逐渐引导学生进入物理领域.
在引入新课时,建议用教材“想想议议”栏目中提出的问题,让学生充分讨论.教师也可以提出一些问题,以启发学生的思路.
四、匀速直线运动
教师可以先引导学生观察教材中的图1.3 - 3,学生会发现,甲图中的汽车在相同的时间内通过的路程都相等,运动的路线是直线;乙图中的汽车在相同的时间内通过的路程不相等,运动的路线也是直线.在此基础上,引出匀速直线运动的概念.
五、平均速度的测量
测量平均速度实验是学生第一次分组实验课.教师通过这节的教学,不仅要让学生学会用刻度尺和停表测出小车在斜面上运动的平均速度,而且要让学生知道平均速度的数值在不同的时间内或不同的路程中其大小会不同.讲平均速度或计算平均速度时,必须强调是物体在哪一段时间内或哪一段路程中的平均速度,否则是没有任何意义的.学生通过亲身参与整个实验过程,体会利用物理公式间接测定物理量的科学方法.由于本节是学生的第一次分组实验课,教师应引导学生阅读实验室《使用规则》,让学生养成遵守实验室的要求,认真按照规则做好实验的习惯.
本实验最好在老师亲自示范下,让学生明白实验步骤及其需要测量的量,小组讨论,分工明确,在此过程中掌握实验注意事项,减小实验误差.
第1节　长度和时间的测量
1课时
第2节　运动的描述
1课时
第3节　运动的快慢
1课时
第4节　测量平均速度
1课时
本章复习教案
1课时
第1节　长度和时间的测量
1.会使用适当的工具测量长度和时间.
2.知道测量有误差、减小误差的方法有哪些.
1.通过实验,学习刻度尺和停表的使用方法.
2.体验通过日常经验或自然现象粗略估计长度和时间的方法.
1.通过学习简单的测量知识,体会测量在物理学中的重要性,养成细致、严谨的学习习惯.
2.认识测量长度和时间的工具及其发展变化的过程,培养学生对科学技术的热爱.
【重点】　正确使用测量工具测量长度和时间.
【难点】　
1.正确记录测量结果.
2.误差和错误的区别.
【教师准备】　测长度工具:刻度尺、皮卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器各1个.
计时工具:石英钟、电子手表、机械停表、电子停表、单摆各1个.
【学生准备】　刻度尺和电子手表每人各准备1个.
导入一:
学校每年都举行田径运动会,田径赛分为田赛和径赛两类,在田赛中通常以距离的长短来论成绩,这就要进行长度的测量,如图甲所示;在径赛中通常以时间的长短来论成绩,这又要进行时间的测量,如图乙所示.请大家思考,时间和长度的测量用到哪些工具?这些工具如何使用呢?
导入二:
用眼观察甲、乙、丙三幅图,在图甲中帽檐直径AB、帽子高CD哪个较长?在图乙中上下两根线段一样长吗?在图丙中中心的两个圆面积一样大吗?
问题:
(1)目测的结果是怎样的?
(2)用尺子量一量再比较,看看有何发现?
导入三:
多媒体播放配画诗《早发白帝城》:
“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还.
两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山.”
分析诗句中哪些词句分别对应于描述长度(距离)、时间.
一、长度的单位
思路一
提出问题:想一想在小学学过的长度单位有哪些?它们之间的换算关系是怎样的?自学课本知道还有哪些新的单位?
讨论交流:复习小学学过的长度单位及单位间换算.了解长度单位还有微米、纳米.
归纳总结:在国际单位制中长度的单位是米,符号为m,常用长度单位还有千米(符号为km)、分米(符号为dm)、厘米(符号为cm)、毫米(符号为mm)、微米(符号为μm)、纳米(符号为nm).它们同米的换算关系为:
1 km=1000 m=103 m;1 dm=0.1 m=10-1 m;1 cm=0.01 m=10-2 m;1 mm=0.001 m=10-3 m;1 μm=0.000001 m=10-6 m;1 nm=0.000000001 m=10-9 m.
[知识拓展]　巧用“台阶法”理清单位换算
何谓“台阶法”呢?简单地说就是做“爬楼梯”游戏,俗话说得好“脚踏楼梯步步高”,每上一个台阶即单位扩大,每下一个台阶即单位缩小,下面我们就先来看看这一台阶.在长度的国际单位制中即有十进率,又有千进率,所以我们可将它们分成两个台阶,如图甲、乙所示.
单位换算的时候有两种情况:一种是由大的单位向小的单位换算,另一种是由小的单位向大的单位换算.基本的换算方法就是当由大的单位向小的单位换算的时候,用已知数据乘以由大到小的进率关系,下面我们来看一个例题.
　36 cm=　　　　km.本题属小的单位向大的单位换算,应当除以相应的进率,但本题的两个单位cm和km之间既涉及十进制换算,又涉及千进制换算,这时头脑中只要有上面两个台阶借助国际单位“米(m)”作跳板,换算就简单了,由第一个台阶,从cm到m要向上爬两层楼梯即要×10-2,再由第二个台阶从m到km只要向上爬一层楼梯即要×10-3.所以换算关系如下:?
36 cm=36×10-2 m=36×10-2×10-3 km=3.6×10-4 km或根据?1 cm=10-5 km,即36 cm=36×10-5 km=3.6×10-4 km.
由上例可看到单位换算的一般步骤是:①原数字不变;②乘上换算的进率;③加上换用的单位;④整理结果.
　　[过渡语]　我们知道了长度的很多单位,并且学会了长度单位之间的换算,接下来我们学习如何用刻度尺准确测量物体的长度?
思路二
师:要进行测量,就要有一个人们公认的测量标准——测量单位.在古代,人们就学会了利用身边的物品、自然界某些规律的变化作为测量的单位.比如利用身高、足长等作为长度单位,利用昼夜的交替、季节的变化等作为时间的单位.1960年,国际上通过一套统一的测量标准,叫国际单位制.
课件展示:在国际单位制中,长度的基本单位为米(m).
师:同学们,除了“米”这个单位,你们知道长度还有哪些单位?
学生回答:
课件展示长度的单位:千米(km)、米(m)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm).
师:长度单位之间的换算关系,你们知道吗?
学生回答.
课件展示长度单位的换算关系:
1 km=103 m　　　　　1 dm=10-1 m
1 cm=10-2 m 1 mm=10-3 m
1 μm=10-6 m 1 nm=10-9 m
课件展示反馈练习:
1 μm=　　　　mm 18 km=　　　　m?
130 nm=　　　　m 10 dm=　　　　mm?
2×102 cm=　　　　m 78 mm=　　　　m?
二、长度的测量
一、常用的长度测量工具
活动一　让学生说出所知道的长度测量工具如刻度尺等,然后教师出示一些常用的测量工具(刻度尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器)让学生观察.
活动二　观察下图刻度尺的外形回答下列问题:
(1)它的零刻度线在哪里,是否磨损?
(2)它的量程是多少?
(3)它的分度值是多少?
在上图所示的刻度尺中,其零刻度线在左端(离最左端边缘有一小段距离),没有磨损,它的量程为0~8 cm,也就是说它最多能测8 cm的长度,它的分度值是0.1 cm.
教师强调:刻度尺的零刻度线如果磨损,要从一个清晰的整数刻度线量起.
二、使用刻度尺测长度的方法
活动　学生分组实验,测量铅笔的长度、圆柱体的高、木块的长度、物理课本的长和宽等,教师及时纠正出现的问题,要求学会正确使用刻度尺.
归纳总结:正确使用刻度尺的方法可用四个字加以概括,即“选、放、读、记”.
(1)选,在实际的测量中,并不是分度值越小越好,测量时应先根据实际情况确定需要达到的程度,再选择满足测量要求的刻度尺.
(2)放,即刻度尺的位置应放正,零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测物体保持平行(如图甲所示),不能歪斜(如图乙所示).
对于较厚的刻度尺,应使刻度线贴近被测物体(如图丙所示).零刻度线磨损时,要从其他清晰整数刻度线作为起始刻度测起,测量结果应该等于读出的刻度值减去作为起始的刻度值(如图丁所示).
(3)读,即读数,视线要正对刻度线(如图所示).除读出分度值以上的准确值外,还要估读出分度值的下一位数值(估读值).图中铅笔长度为69.5 mm,其中69 mm是准确值,0.5 mm是估读值.
(4)记,指记录.记录测量结果应包括数值和单位.图中木块长度为2.80 cm.
[知识拓展]　用刻度尺测物体长度时,被测物体末端正好落在刻度线上时,我们读的估读值为零,记录时也不能省略,如图甲所示,其读数应为2.50 cm,不能读作2.5 cm,若长度在两刻度线之间,我们读数时的估读值就不为零,记录时要把估读值记上,如图乙所示,物体的长度为2.44 cm.读估读值时,要读到分度值的下一位,不能再向下读了,因为估读值本身已经不准确了,因此再读出的值是没有意义的,不应读取.
　如图所示,用A,B两刻度尺测同一木块的边长,就分度值而言,　　　　尺精确些,就使用方法而言,　　　　不正确.用A刻度尺测量出的木块长度是　　　　.?
解析:本题主要考查能否正确使用刻度尺测量长度.刻度尺A的分度值是1 mm,刻度尺B的分度值是2 mm,分度值越小测量越精确,因此刻度尺A精确些.刻度尺B有刻度的一侧没有靠近被测木块,使用方法错误.被测木块的末端恰好落在短刻度线上,此时长度准确值为2.2 cm,估读值为0.00 cm,所以木块长为2.20 cm.
【答案】　A　B　2.20 cm(或22.0 mm)
　　[过渡语]　我们知道了测量物体的一般方法,对于特殊形状的物体,它的长度(或直径)又如何能准确测量出来呢?
三、时间的测量
一、计时工具
教师概括介绍计时工具的发展变化过程.在古代,人们用日晷、沙漏等器具来计时.16世纪后,欧洲出现了有重锤的摆钟,近代机械式钟表就是在它的基础上发展起来的.现代利用石英晶体制成了稳定、轻巧、方便的电子钟表,它一天的偏差不超过0.5秒.目前最准确的计时装置是天文台使用的铯原子钟,30万年的偏差只有1秒.让学生看课文了解古代和现代的几种计时工具.
学生交流课外收集的有关古代人和现代人测量时间的工具、测量方法.
简要介绍日晷、沙漏计时原理:
日晷:在太阳照射下垂直于日晷圆盘上的杆在圆盘上形成影,随太阳升降运动,不同时刻在日晷上影子的位置不同,在日晷上对应位置标上对应的时刻,就可以用来计时了;沙漏:沙漏上方容器的沙子以相同的时间间隔向下方的容器漏下相同数量的沙子,根据漏下的沙量计时.
二、时间单位
复习学过的时间单位及单位间的换算关系.
了解在国际单位制中时间的单位是秒,了解“秒”的准确定义:铯133原子振动9192631770次所需的时间定义为1 s.
认识时间单位的符号:小时(h)、分(min)、秒(s).
三、停表的使用
练习使用停表的方法;利用停表测量自己一分钟内脉搏跳动的次数,然后用脉搏估算一段时间;用绳子绑住一支笔做成一个摆,测量摆摆动一个来回所用的时间.
[知识拓展]　停表读数
小盘:通常有30刻度型和60刻度型.30刻度型每格代表0.5分钟,60刻度型每格代表0.25分钟.
大盘:大盘每圈代表30 s,共60个大刻度,每两个大刻度之间有5个小刻度,所以每个大刻度代表0.5 s,每个小刻度代表0.1 s,这也是停表精确度为0.1 s的原因.
读数为小盘的分钟数+大盘的秒读数.先读小盘的读数,它的单位是分钟,看上面的示数可知每分钟分为前半分钟和后半分钟,要注意看它是指向哪半分钟.接着读大盘的读数,它的单位是秒, 如果是前半分钟就读0~30 s,若为后半分钟就读31~60 s.
　　[过渡语]　我们无论使用多么精密的刻度尺和钟表都不能准确测量出长度和时间,这是为什么呢?下面我们来学习误差?
四、误差
提出问题:为什么测量值与真实值之间总会有差别?
教师讲解:由于受所用的仪器、测量方法的限制和测量者的不同,所以测量值和真实值之间必然存在差别,测量值和真实值之间的差别叫做误差,误差是不可避免的.
交流讨论:减小误差有哪些方法?错误与误差有什么不同?
归纳总结:减小误差的方法:多次测量求平均值,选用更精密的测量工具,改进测量方法.
错误与误差不同:错误是指不按实验操作的有关规定的做法,是不正确的测量方法产生的,所以只要严格按要求去做,错误是可以避免的,而误差是不可避免的.
长度和时间的测量
1.使用刻度尺前先认清刻度尺的　　　　、　　　　、　　　　、　　　　;刻度尺要放正,有刻度的一边要　　　　被测物体,与被测物体平行,不能倾斜;读数时,视线与刻度尺尺面　　　　,要估读到　　　　的下一位;记录的测量结果应由　　　　、　　　　和　　　　组成.?
解析:使用刻度尺前先认清刻度尺的零刻度线、量程、分度值、单位;刻度尺要放正,有刻度的一边要紧靠被测物体,与被测物体平行,不能倾斜;读数时,视线与刻度尺尺面垂直,要估读到分度值的下一位.记录的测量结果应由准确值、估读值和单位组成.
【答案】　零刻度线　量程　分度值　单位　紧靠　垂直　分度值　准确值　估读值　单位
2.如图所示的是停表,其大表盘的分度值是　　　　,小表盘的分度值是　　　　;图中显示的示数是　　　　.?
解析:停表的大表盘代表的是秒,把1 s分成两份,每一份是0.5 s,所以大表盘的分度值是0.5 s;小表盘代表的是分,把1 min分成两份,每一份是0.5 min,所以小表盘的分度值是0.5 min;图中停表的示数为3 min+37.5 s=3 min37.5 s.
【答案】　0.5 s　0.5 min　3 min37.5 s
3.下列长度的单位换算正确的是 (　　)
A.2.5 m=2.5 m×100 cm=250 cm
B.75 mm=75×10-3 m=7.5×10-2 m
C.42 cm=42÷100 m=0.42 m
D.24 m=24 m÷1000=0.024 km
解析:A.2.5 m=2.5×100 cm=250 cm,不符合题意;B.75 mm=75×10-3 m=7.5×10-2 m,过程符合要求,故B符合题意;C.42 cm=42×10-2 m=0.42 m,不符合题意;D.24 m=24×10-3 km=0.024 km,不符合题意.故选B.
4.为了检验人躺着和站立时身体长度是否有差异,选用下列哪种尺最合适 (　　)
A.量程0~3 m,分度值1 mm
B.量程0~10 m,分度值1 dm
C.量程0~30 cm,分度值1 mm
D.量程0~15 cm,分度值0.5 mm
解析:人的高度大约在2 m左右,躺着和站着的长度相差不大,准确到毫米就可以了,所以根据题中的选项,要用量程是3 m,分度值是1 mm的刻度尺,即选项A最合适.故选A.
5.下列关于误差的说法中正确的是 (　　)
A.认真细致的测量可以避免误差
B.测量时未遵守操作规则会引起误差
C.测量时的错误就是误差太大
D.测量中错误是可以避免的,而误差是不可避免的
解析:误差与测量的人、测量工具、测量环境有关,因此,任何测量中的误差都是不可避免的,只能努力减小误差,不可能消除误差;选用更精密的测量仪器,改进实验方法,熟练实验技能等都可以减小误差,但不能消除误差.所以选项A,B,C错误,选项D正确.故选D.
时间和长度的测量
一、教材作业
【必做题】
教材第15页动手动脑学物理的2,3题.
【选做题】
教材第15页动手动脑学物理的1,4题.
二、课后作业
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【基础巩固】
1.把下面单位进行换算:1 km=　　　　m;1 dm=　　　　m;1 cm=　　　　m;1 mm=　　　　m;1 μm=　　　　m;1 nm=　　　　m.?
2.用分度值为1毫米的刻度尺测量一物体的直径,下列数据中正确的是 (　　)
A.21.4 cm B.21.420 cm
C.21 cm D.21.42 cm
3.若四次测量一本书的宽度记录为:12.38 cm,12.36 cm,12.38 cm,12.34 cm,则这本书宽度平均值是 (　　)
A.12.38 cm B.12.365 cm
C.12.36 cm D.12.37 cm
4.在下列长度、时间测量中,选用的测量工具正确的是 (　　)
A.测量书桌的长度可以选用量程为10 m,分度值是1 dm的刻度尺
B.测量铅笔的长度可以选用量程为20 cm,分度值为1 mm的刻度尺
C.测量运动员百米赛跑的时间,可以选用家庭常用的石英钟
D.测量上完一节课所用的时间可以选用秒表
【能力提升】
5.用分度值为1毫米的刻度尺直接测量一张纸的厚度测不出来,这时可将许多相同的纸叠起来,使之有足够的厚度,用刻度尺测出总厚度除以张数,就可间接测出一张纸的厚度了,在下列长度的测量中,与这一方法相同的是 (　　)
A.测一曲线的长度 B.测一枚硬币的直径
C.测圆锥的高 D.测细铜丝的直径
6.现在通用的鞋的号码数是指人的脚跟到脚尖的距离的厘米数,一位同学想请人在外地给他买一双合适的球鞋,他利用手头仅有的一把受潮膨胀的木尺测出自己的脚长是24 cm,则他应该买下面列出的哪个号的鞋最合适 (　　)
A.23号的 B.24号的
C.24号半的 D.23号半的
7.要画百米跑道,在下列如何选用工具的说法中,正确的是 (　　)
A.选用分度值是1 mm,量程是30 cm的钢尺
B.选用分度值是1 mm,量程是1 m的木尺
C.选用分度值是1 cm,量程是50 m的皮卷尺
D.上述工具都不行,一定要选用量程超过100 m的刻度尺
【拓展探究】
8.甲、乙两卷粗细不同的细铜线,甲铜线标签上注明直径是D1=0.8 mm,乙铜线的标签已经模糊不清了.不用刻度尺,可以再另选一种物品,你用什么简易办法可以求出乙铜线的直径?(写出主要的实验步骤和乙铜线直径D2与D1的关系式)
【答案与解析】
1.103　0.1　0.01　10-3　10-6　10-9[解析:长度单位间的换算关系是:1 km=103 m=104 dm=105 cm=106 mm=109 μm=1012 nm.]
2.D[解析:A.对于“21.4 cm”,“1”对应的单位是cm,此刻度尺的分度值为1 cm,不符合题意;B.对于“21.420 cm”,小数点后“2”对应的单位是0.1 mm,此刻度尺的分度值为0.1 mm,不符合题意;C.对于“21 cm”,“2”对应的单位是dm,此刻度尺的分度值为1 dm,不符合题意;D.对于“21.42 cm”,“4”对应的单位是mm,此刻度尺的分度值为1 mm,符合题意.故选D.]
3.D[解析:将数据12.38 cm,12.36 cm,12.38 cm,12.34 cm相加后求平均值得12.365 cm,因为测量时估读到分度值的下一位,所以最接近真实的测量记录应为12.37 cm(四舍五入法).由此可见选项A,B,C都不正确.故选D.]
4.B[解析:A.测量书桌的长度应该选用量程为10 m,分度值是1 cm的刻度尺,分度值为1 dm的刻度尺准确程度不够,此选项错误;B.测量铅笔的长度可以选用量程为20 cm,分度值为1 mm的刻度尺,准确程度合适,此选项正确;C.测量运动员百米赛跑的时间,应该选用准确程度更高的停表,此选项错误;D.测量上完一节课所用的时间可以选用石英钟,此选项错误.故选B.]
5.D[解析:由于一张纸的厚度和细铜丝的直径都非常小,不能直接测量(小于测量工具的分度值),所以要测多个相同物理量的总和,求平均值,从而达到减小误差的目的.故选D.]
6.C[解析:用受潮膨胀的木尺测量物体的长度,木尺的分度值变大,所以其读数比真实值小,因此脚的真实长度比24 cm稍长.故选C.]
7.C[解析:要画百米跑道,要求精确到厘米就可以了,而且画百米跑道对精确度要求不是很高,所以可选用分度值为1 cm,量程是50 m的皮卷尺进行测量.故选C.]
8.将两卷细铜线分别紧密地缠绕在两支圆铅笔上.缠绕相同的长度L后,数出甲铜线缠绕的圈数n1和乙铜线缠绕的圈数n2,因为L=D1n1,L=D2n2,所以没有标签的乙铜线的直径约为D2.
　　《长度和时间的测量》是第一章的第一节课,学生缺乏定量研究自然现象的经验,对测量及其重要性缺乏认识.本课首先给出两张图,让学生先观察后测量,认识到人的直觉有时不可靠,要对物体的某些情况进行定量的描述,必须用仪器来测量;然后讲授长度和时间的测量方法,并加以练习和实测的训练.经过精心的设计和准备本节课取得了良好的教学效果,对这节课的教学有如下的心得体会:
这节课是本章的教学基础.通过本节教学要让学生了解长度和时间这两个物理量,进而了解国际单位制并学会基本的测量方法.
成功之处:
本节课主要采取师生共同合作探讨交流和精讲精练的方法进行教学,通过实际教学收到了很好的成效.对于长度、时间的基本单位,严谨讲授,并结合身边物体的长度练习加以了解掌握长度和时间单位的基本概念.对于长度和时间测量的方法及工具的使用,采取学生参与活动,教学内容融入到活动中,让学生利用刻度尺和停表对身边物体如1元硬币直径等的实际测量,引导学生动手,鼓励学生积极动脑,大胆尝试,进而掌握刻度尺和停表的使用方法及注意事项,效果明显.
学生在日常生活中对有关长度和时间的测量的内容已有一些感性认识,但实际操作少,且生活中的测量常常比较粗略,不够规范.教材就从训练学生规范地进行实验操作开始,培养学生严谨的科学态度.教材尽量从学生已有的基础出发,学习有关测量长度和时间的知识,达到能够规范地使用测量仪器和进行正确测量的目的.首先,教材让学生观察所使用的刻度尺,希望学生养成良好的习惯——使用任何测量工具之前都要先把它观察清楚,确定刻度尺的零刻度线、分度值、量程和单位,然后让学生边操作、边思考,练习正确使用刻度尺测量长度的方法,掌握测量的基本技能.
有待改善之处:
上完整节课后感觉测单摆的周期的实验成功率不高,应在课前反复练习提高效率.内容安排上,尽可能把测量的误差和错误在本节内完成.
动手动脑学物理(教材第15页)
1.提示:测硬币周长的方法很多,这里仅提供三种方法:(1)用软线绕硬币一周,用刻度尺测出软线的长度,即测得硬币的周长.(2)给硬币一周涂上墨水,让它在纸上滚动一周,测得墨迹长度,即可得硬币的周长.(3)用特殊方法测出硬币直径,根据L=πd可求得周长.
2.提示:用直尺测出一只脚的长度,再根据身高与脚长的关系可得出身高.
3.解:t=3600 s×24=86400 s.
4.测出小铁块摆动若干次所用的时间,然后除以摆动次数,这样测量的结果更准确;小铁块的摆动周期只与绳的长度有关,与其他因素均无关,可调整绳的长度,做出周期为1 s的摆.
　　1.日晷——古代的计时工具
日晷是一种古老的计时仪器,它是一个石制圆盘,圆盘中心垂直贯穿着一根金属棒称为晷针.使晷针南北放置,并把它对准北极星,这样,晷针就必定和地轴平行,石盘则呈现南高北低的姿态,其盘平面也就必定和赤道面相平行.因此这种日晷称为“赤道日晷”.
在热天太阳就在头顶,我们住在北半球的人觉得很热,这是因为太阳在赤道以北运行,离我们近.这时太阳把日晷的北平面照得通亮,晷针就在北边留下了投影. 在冷天情况与此相反,太阳在赤道以南,北半球的冬天就来临.日晷的南平面就被照亮,晷针就在南平面有了影子.夏至,太阳位置离赤道最北,达到极限,然后又往南移,所以这条界线称为北回归线.当太阳向南移,转到冬至时也有一条无形的线,称为南回归线.所以太阳总是半年照在日晷北平面上,半年照在日晷南平面上.周而复始,一年来回一次称为一个“乾坤”.春分和秋分那天太阳正好在赤道上运行,白天和黑夜一样长.
2.使用刻度尺测长度的特殊方法
探究活动一　测出一枚硬币的直径和一个球的直径
实验器材　刻度尺、两个直角三角板、桌面、硬币、小球等.
实验方案　如图甲所示,分别用直角三角板的一条直角边贴在刻度尺上,另一条直角边贴在硬币上,这样,两直角三角板直角顶点在刻度尺上所对应的读数值之差,就是硬币的直径.
　　如图乙所示,将球放在水平桌面上,刻度尺与桌面垂直,放在桌边上,用一个直角三角板的一条直角边贴在球体上,另一直角边贴在刻度尺上,可以在相应的位置上读出数值,得出球的直径.
探究活动二　给你如图所示的一段曲线,你能想办法测出这段曲线的长度吗?
　　实验器材　无弹性的棉线、刻度尺.
实验方案　先找一段柔软的棉线,在一端做一个记号,然后将它放在图中曲线的一端,让棉线的形状沿着曲线的形状附着在曲线上,在曲线另一端处的棉线上做记号.最后将棉线取下,伸直,用刻度尺测出棉线上两个记号间的长度,就是曲线的长度.
探究活动三　测硬币的周长
实验器材　白纸、铅笔、刻度尺.
实验方案　在硬币边上找一点做出记号,作为起点,找一张白纸,画上一条射线,将硬币边的记号与射线的端点重合,再将硬币沿着射线滚动一周,记下终点.用刻度尺量出射线端点到终点的长度,就是硬币的周长.
探究活动四　测细铜丝的直径
实验器材　圆铅笔、刻度尺.
实验方案　找一支圆铅笔,把细铜丝捋直,将细铜丝在铅笔上依次密绕适当的圈数n,用有毫米刻度的刻度尺量出这些线圈的长度L,再用线圈长度除以圈数所得的就是金属丝的直径d.
交流总结:以上四种测长度的特殊方法分别称为等量替代法、化曲为直法、滚动法、累积法.测量长度的方法还有很多,同学们可以在实践中多探究,希望你能归纳出更多的方法.
第2节　运动的描述
1.知道参照物的概念.
2.知道物体的运动和静止是相对的.
3.会根据指定的参照物判断物体的运动或静止;会根据物体的运动情况判断参照物.
1.能用实例解释机械运动及其相对性.
2.通过计算机辅助教学认识运动的描述.
1.认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止是相对的.
2.通过课外的拓展学习了解运动的有关知识,感受技术进步带来的精彩纷呈的特技运动效果.
【重点】　
1.机械运动的概念.
2.研究物体运动和静止的相对性.
【难点】　
1.参照物的概念.
2.认识物体运动和静止的相对性.
3.用实例解释机械运动.
【教师准备】　图片及多媒体课件.
【学生准备】　复习上一节相关内容.
导入一:
(1)“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走.”青山为什么会走?
(2)在美国电影《生死时速》中,展示了一场惊心动魄的生命竞赛:在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呢?
(3)大家喜欢看《西游记》吗?你知道孙悟空的“腾云驾雾”是怎样拍摄的吗?
[设计意图]　在惊奇中讨论事件发生的原因,激起求知欲望.
导入二:
据新闻报道,1962年11月,美国马里兰州上空一架正在飞行的飞机与一只天鹅相撞,发动机严重破坏,飞机坠毁,机上17人全部遇难.2006年9月10日傍晚,编号CZ3868昆明——长沙——义乌的航班在2000米高空飞行,9分钟后将在黄花机场降落.突然,一只小鸟撞上了飞机,飞机机翼受损严重.20时24分,飞机在长沙降落.南航湖南公司机务人员立即进行仔细检查,只见左机翼上血迹斑斑,飞机左内着陆灯罩高强度有机玻璃被击得粉碎,飞机无法继续飞行.
[设计意图]　在一般学生看来,飞机能把小鸟撞坏,飞机不应有什么大问题,由新闻报道得知,飞机也会损坏,通过设疑增加学生学习本节知识的兴趣.
一、机械运动
一、认识机械运动的普遍性
课件展示:引导学生观看课件展示的图片.
布置读图:课本P16图1.2 - 1
观看图片,直观感受各种物体的运动.
分组讨论、回答问题,深化认识运动是宇宙中的普遍现象.
总结:我们身边的一切物体都在运动,平时认为不动的房屋、树木等随地球自转、公转也在运动,整个太阳系、乃至银河系及宇宙,也都不停地运动.宇宙中的一切物体都在运动,绝对不动的物体是没有的.
二、机械运动的概念
引导:请用科学的语言对这些运动进行描述?
思考交流归纳:上述运动物体的位置随时间不断地发生变化.物理学中把物体位置的变化叫做机械运动.
三、其他运动形式
提出问题:阅读课本P17上面部分,你还知道哪些运动形式?
带着问题阅读课本,找到答案:分子、原子的运动、电磁运动、生命运动.感知运动是宇宙中的普遍现象.
[知识拓展]　对“运动”的理解
机械运动又简称运动,指的是宏观物体的位置变化.运动一词在很多地方不是指机械运动.例如,分子运动是肉眼无法直接观察的微观粒子——分子的运动,不是宏观物体的运动,就不是机械运动.再如“五四”运动(属于社会活动)等不属于机械运动.
　　[过渡语]　你认为路边的树木是静止的还是运动的?
思考回答,在思维冲突中感受在描述物体运动与静止中不自觉地选择了“标准”.
二、参照物与运动和静止的相对性
思路一
一、参照物的概念
设置问题情境一:当你在路边站立时,你认为路边的树木是静止的;而当你乘坐正在行驶的公共汽车上时,感觉路边树木在向后退,认为树木是运动的,为什么会有这样不同的感觉呢?
讨论交流:人通常是以地面为“标准”,相对于地面,树木没有位置的变化,人认为是静止的;而当人乘坐正在行驶的公共汽车时,不自觉地选择汽车为“标准”,树木相对于汽车有位置的变化,所以感觉树木在运动、向后退.
设置问题情境二:课本P17“想想议议”.
[设计意图]　学生的生活体验、感性认识是理解参照物的基础.
讨论交流:观察者先以对面行驶的火车为“标准”,观察者所乘坐的火车与作为“标准”的火车相距越来越远,位置关系发生变化,观察者觉得自己所乘坐的火车发生了运动.观察者后以地面为“标准”, 观察者所乘坐的火车与地面位置没有发生变化,观察者觉得自己所乘坐的火车是静止的.
总结:在判断物体的运动和静止时总要选取一个物体作为“标准”.如果被研究的物体位置相对这个“标准”发生了变化,就说它是运动的;如果没有变化,就说它是静止的.这个作为标准的物体叫参照物.
难点强调:(1)参照物的选定可以是任意的,运动和静止的物体都可以作为参照物,研究对象本身不能作为参照物.(2)为了研究方便,物理学中一般选取地面或固定在地面上的物体(如树木、建筑物、高山)作为参照物.(3)被判断的物体与参照物之间有位置的变化,该物体是运动的;被判断的物体与参照物之间无位置的变化,该物体是静止的.
总结引申:由以上讨论我们知道:(1)整个宇宙中的物体都是运动着的,绝对静止的物体是没有的,所以物体的运动是绝对的,而物体的静止只是相对的,平时我们所说的运动和静止都是相对于参照物而言的.(2)选择的参照物不同,描述同一物体的运动时,结论一般不同,这就是运动和静止的相对性.
二、运动和静止的相对性
课件展示:坐在汽车里的乘客、司机和路旁的孩子们有如图所示的对话.
交流回答预设:两个不同的观察者以各自选定的不同参照物来研究乘客的运动情况,孩子们是以地面为参照物,认为汽车、司机、乘客前进得真快;司机以汽车为参照物,认为自己和乘客都没有动.
布置读图:让学生看课本P18图1.2 - 4.
提出问题:以同样快慢、向同一方向前进的卡车和联合收割机以什么为参照物它们是运动的,以什么为参照物,卡车或联合收割机是静止的.为什么?
讨论回答:选地面为参照物它们都在运动;卡车以联合收割机、联合收割机以卡车为参照物都是静止的,即以其中一个为参照物,另一个是静止的——相对静止.
[知识拓展]　两个物体运动的快慢相同,运动的方向相同,这两个物体相对静止.
课件展示跟踪典例:图中的特技跳伞运动员只有在他们保持　　　　时,才能形成一定的造型.?
讨论总结:特技跳伞运动员在做空中造型表演,他们的速度大小和方向是相同的,这样他们保持相对静止.
[知识拓展]　选择参照物的注意事项
(1)不要将被研究物体本身选作参照物:选择被研究物体作参照物,被研究对象相对于自己永远不会有位置的变化,所以结论永远是静止的,这样的描述没有意义,所以不要将被研究物体本身选作参照物.
(2)参照物的选择是任意的:宇宙中一切物体都可以被选作参照物,通常选择能使问题简单化的物体来作参照物.
(3)一般选地面或地面上静止的物体作参照物:我们生活在地球上,选择地面或地面上静止的物体作参照物,判断周围物体的运动状态常常是最简单的,所以一般选地面或地面上静止的物体作参照物,此时往往省略参照物不说.
思路二
一、参照物
当你在路边站立时,你认为路边的树木是静止的;而当你乘坐正在行驶的公共汽车上时,感觉路边树木在向后退,认为树木是运动的,为什么会有这样的感觉呢?
学生活动:通过讨论交流明白,人通常是以地面为“标准”,相对于地面,树木没有位置的变化,认为是静止的;而当人乘坐正在行驶的公共汽车时,不自觉地选择汽车为“标准”,树木相对于汽车有位置的变化,所以感觉树木在运动、向后退.
[设计意图]　结合生活实例,引出物理问题,体现从生活到物理的课程理念.
归纳:在判断物体的运动和静止时总要选取一个物体作为标准.如果一个物体的位置相对这个标准发生了变化,就说它是运动的;如果没有变化,就说它是静止的.这个作为标准的物体叫参照物.
二、运动和静止的相对性
实验:请同学们将书本放在课桌上,把钢笔放在书本上,用手缓慢地推动书本,使书本载着钢笔沿桌面向前移动,思考下面问题:
(1)书本相对于桌面的位置有无变化?书本相对于桌面是运动的还是静止的?
(2)钢笔相对于书本的位置有无变化?钢笔相对于书本是运动的还是静止的?
(3)钢笔相对于桌面的位置有无变化?钢笔相对于桌面是运动的还是静止的?
(4)通过上面的实验,你能明白什么问题?
学生活动:学生进行实验,并经过讨论思考交流得出:(1)书本相对于桌面的位置发生变化,书本相对于桌面是运动的;(2)钢笔相对于书本的位置没有变化,钢笔相对于书本是静止的;(3)钢笔相对于桌面的位置发生变化, 钢笔相对于桌面是运动的;(4)钢笔相对于书本静止而相对于桌面是运动的,说明参照物选择的不同,描述同一物体的运动情况可能不同.
[设计意图]　通过亲身体验明确判断物体运动和静止的方法,理解机械运动的相对性.
思考:
(1)现在你明白孙悟空的“腾云驾雾”是怎样拍摄的吗?
(2)在美国电影《生死时速》中,展示了一场惊心动魄的生命竞赛:在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呢?
(3)有关太阳、地球、卫星的运动和静止
①我们通常所说的“太阳东升西落”,是以谁为参照物呢?
②地理学科中所说的“地球绕着太阳转”又是以谁为参照物呢?
③地球同步卫星与地球一起在做同步运动,如果以地球为参照物,地球同步卫星是运动还是静止?
(4)甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上行驶,甲车中乘客观察乙车,发现乙车向正东方向行驶.如果以地面为参照物,关于甲、乙两车的运动情况,判断错误的是 (　　)
A.甲、乙两车都向东行驶
B.甲、乙两车都向西行驶
C.甲车向西行驶,乙车向东行驶
D.甲车向东行驶,乙车向西行驶
[设计意图]　利用所学物理知识解释生活中的现象,培养学生应用物理知识的能力.
教师分析问题(1)和(2):
(1)先拍摄出孙悟空在“云朵”(布景)上的镜头,再拍出天空上的白云、地上的山河湖泊等镜头,然后将两组画面放到“特技机”里叠合.叠合时迅速地移动作为背景的白云和山河湖泊.我们看电视是以白云和山河湖泊作参照物,于是就产生了孙悟空“腾云驾雾”的效果.
(2)让另一辆汽车与这辆车沿相同的方向行驶,当两辆车并排行驶速度相同时,乘客就可以安全撤离到另一辆汽车上.即让两车保持相对静止.
学生思考并回答题(3)和题(4).
三、讨论课本P18“想想议议”
引导学生思考讨论、发言回答.
讨论交流回答预设:
(1)选地面为参照物,自动扶梯上的人是运动的;选自动扶梯为参照物,自动扶梯上的人是静止的.
(2)选地面为参照物,战机是运动的;选加油机为参照物,战机是静止的.
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.下列运动中不属于机械运动的是 (　　)
A.飞机升空 B.小船顺流而下
C.卫星绕地球转动 D.星星在天空中闪烁
解析:本题考查对机械运动的理解.飞机升空,飞机的位置在发生变化,属于机械运动;小船顺流而下,小船的位置在发生变化,属于机械运动;卫星绕地球转动,卫星的位置在发生变化,属于机械运动;星星在天空中闪烁,不是位置的变化,不属于机械运动.故选D.
2.“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”是一句歌词,对这句歌词中有关物体运动情况的解释,正确的是 (　　)
A.前一句是以人为参照物,说竹排是运动的
B.后一句是以竹排为参照物,说青山是静止的
C.前一句是以青山为参照物,说竹排是运动的
D.后一句是以青山为参照物,说青山是运动的
解析:如果以青山为参照物,竹排相对于青山位置不断变化,则竹排是运动的,“小小竹排江中游”是以青山为参照物;如果以竹排为参照物,青山相对于竹排的位置不断变化,青山是运动的,“巍巍青山两岸走”是以竹排为参照物.故选C.
3.小红骑着自行车上学,若说她是静止的,则选择的参照物可能是 (　　)
A.小红背着的书包 B.迎面走来的行人
C.从身边驶过的汽车 D.路旁的树木
解析:本题考查参照物的选择.小红骑自行车上学,若说她是静止的,则选择的参照物和小红之间的位置肯定没发生变化.小红和她背着的书包之间的位置没发生变化,和迎面走来的行人、路旁的树木、从身边驶过的汽车之间的位置都发生了变化.故选A.
4.当甲车突然向前开动时,与之并排停放在路边的乙车中的驾驶员感觉自己在向后退,则他选择的参照物是 (　　)
A.甲车 B.乙车 C.路灯 D.地面
解析:本题考查参照物的选择.乙车驾驶员感觉自己在后退,则他所选择的参照物是向前运动的,A正确;若以乙车为参照物,驾驶员是静止的,B错误;乙车停放在路边,以路灯或地面为参照物,乙车驾驶员也是静止的,C,D错误.故选A.
一、教材作业
【必做题】
教材第15页动手动脑学物理的1,2题.
【选做题】
教材第15页动手动脑学物理的3题.
二、课后作业
【基础巩固】
1.下列现象中不属于机械运动的是 (　　)
A.嫦娥二号奔月 B.桃子成熟
C.日本海啸 D.运动员争先恐后
2.下列说法中正确的是 (　　)
A.我们只能选择静止的物体作为参照物
B.参照物是可以任意选择的,但我们选定参照物后,就必须把它看成是运动的
C.研究物体是否运动时,有时可以不选择参照物
D.运动是绝对的,而运动的描述是相对的
3.有位诗人坐船远眺,写下了著名的诗词:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎;仔细看山山不动,是船行.”诗人在诗词中前后两次对山的运动的描述,所选择的参照物分别是 (　　)
A.风和水 B.船和地面
C.山和船 D.风和地面
4.某人坐在一辆行驶的汽车里,请判断这个人相对于下列各种参照物是运动的还是静止的:
(1)以地面上的建筑物为参照物,这个人是　　　　;?
(2)以他所乘坐的车厢为参照物,这个人是　　　　;?
(3)这个人相对于另一辆同样快慢、方向相同的汽车是　　　　;?
(4)这个人相对于另一辆同样快慢、反向行驶的汽车是　　　　.?
【能力提升】
5.在南北方向的平直公路上,有a,b,c三辆汽车,a车上的人看到b车匀速向南,c车上的人看到a车匀速向北,b车上的人看到路旁的建筑物匀速向南,这三辆车中相对于地面可能静止的是 (　　)
A.只有a车 B.只有b车
C.只有c车 D.a车和c车
6.观察图中的烟和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况,下列说法中正确的是 (　　)
A.甲、乙两车一定向左运动
B.甲、乙两车一定向右运动
C.甲车可能运动,乙车向右运动
D.甲车可能静止,乙车向左运动
【拓展探究】
7.电视、电影中利用了运动的相对性原理,拍摄出了孙悟空的“腾云驾雾”.孙悟空“驾云飞奔”,是先拍摄出孙悟空在“云朵”(布景)上的镜头,再拍出天空上的白云、地上的山河湖泊等镜头,然后将两组画面放到“特技机”里叠合.叠合时迅速地移动作为背景的白云和山河湖泊.我们看电视是以白云和山河湖泊作参照物,于是就产生了孙悟空腾云驾雾飞奔的效果.想想看,如何拍摄人坐在开动的飞机或者火车里观看沿途风光的镜头?如何拍摄武艺“高强”的人“飞檐走壁”的镜头?
8.在现代交通中,高速列车已成为现实.为了不影响高速列车的运行,有人设想,若能使高速列车在进出站时既不停车,又能上下乘客,岂不更好.你能进行这样的设计吗?若能设计,说明理由.
【答案与解析】
1.B[解析:物理学中把物体位置的变化叫机械运动,其中A,C,D三个选项中的物体位置都发生了变化,而B选项不是.]
2.D[解析:我们可以任意选择参照物,不管它相对于地面来说是运动还是静止的,一旦被选为参照物后,我们就把它看成是静止的.研究物体是否运动以及怎样运动,必须选择参照物,不选择参照物,就无法判定物体是否运动.故A,B,C都错.]
3.B[解析:前一句“看山恰似走来迎”,这是诗人身在船上,以船为参照物,山相对于船的位置不断发生变化,所以说山是运动的;后一句“仔细看山山不动,是船行”,诗人仔细一看,山与山之间、山与地面之间的位置没有发生变化,以地面为参照物,山是静止的.对照题中所给的选项,B是正确的.]
4.(1)运动的　(2)静止的　(3)静止的　(4)运动的[解析:(1)以地面上的建筑物为参照物,坐在行驶汽车里的人与建筑物之间的位置发生了变化,所以这个人是运动的.(2)以他所乘坐的车厢为参照物,坐在行驶汽车里的人与车厢之间的位置没有发生变化,所以这个人是静止的.(3)以另一辆同样快慢、方向相同的汽车为参照物,坐在行驶汽车里的人与另一辆汽车之间的位置没有发生变化,所以这个人是静止的.(4)以另一辆同样快慢、反向行驶的汽车为参照物,坐在行驶汽车里的人与另一辆汽车之间的位置发生变化,所以这个人是运动的.]
5.C[解析:因为b车上的人看到路旁的建筑物匀速向南,所以b车一定是相对地面向北运动的;a车上的人看到b车匀速向南,所以a车一定是相对地面向北运动的,且车速大于b车的车速;c车上的人看到a车匀速向北,那么c车可能静止,可能向南运动,也有可能向北运动但车速小于a车车速.故选C.]
6.D[解析:由图中的信息可以判断出:因为房子的烟向左飘,所以风是向左吹.甲车运动状态有两种可能:(1)运动.(2)静止.因为乙车旗向右飘,所以乙车只能向左运动,且速度要大于风的速度.故选D.]
7.拍摄出“人在火车或者在飞机里的镜头”,再拍出“沿途的风光”等镜头,然后将两组画面放到“特技机”里叠合.叠合时迅速地移动作为背景的“沿途风光”.我们看电视是以“沿途风光”作参照物,于是就产生了“坐在飞机或者火车里看风景”的效果了.先拍摄出“武艺高强的人在道具场飞的动作”的镜头,再拍出“房檐等”需要在上面飞的镜头,然后将两组画面放到“特技机”里叠合.叠合时迅速地移动作为背景的“房檐等”.我们看电视是以“房檐等”作参照物,于是就产生了“武艺高强的人飞檐走壁”的效果.
8.可以设计一辆与高速列车A相类似的列车B,在列车A进站前,乘客先乘上列车B,当列车A进站时,令列车B加速到与列车A车速相同,并与列车A并排向同一方向前进,保持列车A,B相对静止,待乘客上下完后,B车减速行驶最后停在站上,A车则继续高速前进.[解析:列车相对于地面是高速运行,若让高速列车在进出站时既不停车,又能上下乘客,只要让另一辆列车与高速列车保持相对静止就可以了.]
　　本节课内容的重点是参照物,根据以往的经验,学生对参照物的选择及物体的运动情况判断很模糊,有的只是单纯记答案.怎么能让学生直观、简单、清晰地认识参照物的概念呢?
首先我对教材进行分析.教材先介绍了日常生活中常见的运动现象:机器的运转、车辆的行驶、奔流的河水……“瞬息万变的世界里,物质的运动是非常普遍的”,运动是宇宙中普遍的现象,也就是说运动是永恒的.普遍存在的永恒的“运动”中同时存在着“静止”,这个观点是一个重要的科学观点,也是学生建立科学世界观的基础.
在教学准备过程中,首先是有关材料的准备,物理教学参考上有相关的视频,可以感觉到他们与我所想达到的效果有点差异.所以在原有的基础上我进行了相应的加工,我选择尽可能贴近生活,让学生感兴趣的情景,以适应自己课堂教学的需要.
在本节课的教学过程中,机械运动与参照物这两个板块的教学环节的过渡很生硬.我利用课本中的图“火车徐徐的开动,旁边同学思考究竟是谁在运动”,在设置问题上先设计火车在运动过程中按运动的路线是什么样的运动?第二个问题是究竟是谁在运动?运用问题将两个板块结合起来,达到顺利地过渡.学生在接受知识上很顺利.由这节课我感到,作者对于教材的编排有一定的想法,如果能突破某些难点,在教学过程中将会得心应手;如果随意的改变教材的编排有时是能起到一定的作用,但一定要慎重,在熟读教材的基础上深入理解再进行改动,也能够收到很好的效果,关键在于对教材的理解和把握上,利用课下时间,多读教材认真备课,做到每节课都能顺利地完成并且收到良好的教学效果.另外在讲解参照物时,对于把参照物假定为不动的物体,在课堂上没有更深入地与学生进行交流,如果是让两个学生到台前进行表演可能效果会更好或者与学生进行互动.还有在最后练习的处理上,可以采用另外一种方式,以习题方式练习后,让学生当堂巩固,然后进行小组讨论,最后进行交流,既节约了时间又达到了效果.最后一点就是与学生的互动方面做得太少,对于课堂气氛把握不太理想,这是以后要着重加强的,要让学生在轻松活泼的氛围中快乐地学习.
动手动脑学物理(教材第18页)
1.放在行李架上的物品相对于火车头、车厢的座椅是静止的;相对于路边的树木、房屋是运动的.
2.B
3.如果以电视机为参照物,运动员确实可以近似看作是不动的,但实际我们根据经验,会很自然地选取相对地球不动的物体作为参照物,例如选电视机中的观众、跑道等作为参照物,因此会感觉运动员是运动的.[提示:此类型题比较新颖,大家要着重理解.]
　　探究运动和静止的相对性
实验目的:
1.了解机械运动.
2.通过实例体验物体运动和静止的相对性.
实验原理:
1.在判断物体的运动和静止时总要选取参照物作为标准.如果一个物体的位置相对这个标准发生了变化,就说它是运动的;如果没有变化,就说它是静止的.
2.参照物选择的不同,描述同一物体的运动情况可能不同,所以确定物体是运动还是静止,关键是选什么物体作为参照物,这就是运动和静止的相对性.
实验一
实验器材:
木箱、布、玩具汽车等.
实验步骤:
1.做一个电视机大小的木箱,前面开个屏幕形状的口,如图所示.
2.在木箱内装两个可以被摇动的卷筒,一条长布带上画有街道、树木等背景,布带两端分别固定在卷筒上.
3.在木箱开口的下端固定好用纸片剪成的小汽车或者一个玩具汽车.
4.摇动摇柄,使背景移动,就会有汽车行驶的感觉.
分析论证:选取木箱或地面为参照物,汽车的位置没有变化,它是静止的.选取布带上的景物为参照物,汽车的位置相对这个标准发生了变化,它是运动的.
实验二
实验器材:
小旗(或塑料袋)等.
实验步骤:
1.在有风的天气里,用一根小木杆挑一面小旗(没有小旗也可以用一个塑料袋),通过小旗飘动的方向,可以判断出风吹来的方向,也就是空气流动的方向.
2.用手举着小旗,以不同的速度、沿着顺风、逆风或与风向成一定角度奔跑,观察小旗飘动的方向是否发生改变.
3.与同学们交流讨论,试着对上述情况进行简要的分析.
分析论证:分别以静止的小旗、顺风运动的小旗、逆风运动的小旗,或与风向成一定角度运动的小旗为参照物,会得出空气流动的方向不同的结论,这说明选取不同的参照物,同一物体的运动情况可能不同;选择的参照物不同,同一物体的运动方向也可能不同.
得出结论:综合实验一、二可以看出:在判断物体的运动和静止时必须要选取参照物作为标准.选取不同的参照物,同一物体的运动情况可能不同.
第3节　运动的快慢
1.能用速度描述物体的运动快慢.
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.
4.粗略研究变速直线运动,能用平均速度判断变速直线运动的快慢.
1.经历观察物理现象的过程,能简单描述所观察现象的主要特征,具有初步的观察能力.
2.能应用所学知识解决简单的实际问题.具有初步的分析问题、解决问题的能力.
1.感受科学与艺术结合所带来的美感,具有对科学的求知欲.
2.在解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,体验战胜困难,解决物理问题时的喜悦.
【重点】　速度的概念及单位.
【难点】　匀速直线运动的判断及速度单位的换算.
【教师准备】　图片及多媒体课件.
【学生准备】　准备16开纸3张.
导入一:
播放视频:我国“和谐号”高速列车疾驰时呼啸而过的短片及中学生运动会上运动员奔跑时的短片,结束后屏幕定格为两短片中的截图各一幅.
列车的运动和中学生的运动相比,有什么不同?
运动的物体,有的运动得快,有的运动得慢,在物理学中,如何比较物体运动的快慢呢?
[设计意图]　创设生活情境,感知运动的物体有快有慢,为新课引入做好铺垫.
导入二:
如图所示是“森林动物”运动会中龟兔赛跑的情景:比赛开始后的前一段时间,“观众”认为跑在前面的兔子快.判断依据是什么?由于兔子麻痹轻敌,中途睡了一觉,“裁判员”判定最先到达终点的乌龟运动得快,你同意“裁判员”的观点吗?
一、比较物体运动快慢的方法
思路一
播放视频: 2014年5月19日,国际田联钻石联赛上海站,谢文骏在男子110米栏比赛中夺冠.
1.怎样判断谢文骏和其他运动员在比赛过程中某时刻谁跑得快?
讨论后总结:时间相同时,比较路程,路程长的运动快.
2.如果你是终点裁判员,将如何判断谁跑得快?
讨论后总结:路程相同时,比较时间,用时短的运动快.
[设计意图]　通过喜闻乐见的生活实例引导学生归纳出比较运动快慢的方法.
练习1:森林运动会中龟兔赛跑.比赛开始后,“观众”通过比较　　　　,认为跑在前面的兔子跑得快.由于兔子麻痹轻敌,中途睡觉,“裁判员”通过比较　　　　,判定最先到达终点的乌龟跑得快.?
　　[过渡语]　由以上实例分析可知,比较物体运动的快慢必须考虑路程和时间因素.若路程和时间均不相同,又该如何比较物体运动的快慢呢?
思路二
1.比较物体运动快慢的两种方法
在游泳比赛中,观众和裁判比较运动员游得快慢的方法是不同的.
问题:请同学们说说看,观众用什么方法比较运动员游得快慢?裁判用什么方法比较运动员游得快慢?
学生交流讨论后回答:观众的方法是:比赛中看谁游在最前面;裁判的方法是看谁先到达终点,用的时间短.
归纳:观众的方法实际上是:在相同时间内看物体运动路程的长短来比较快慢;裁判的方法实际上是:运动相同路程,看运动时间的长短比较快慢.
(1)学生实验:“比较纸片下落的快慢”.体验两种比较物体运动快慢的方法.
取两张16开纸,其中一张对折一次,另一张对折两次,为了使纸片平稳下落,可将纸片的两端向上叠起一部分,让它们从同一高度同时释放.
猜一猜:哪一张纸片下落得较快?
试一试:结果与你的猜测一致吗?
议一议:怎样比较纸片运动的快慢?还有其他比较运动快慢的方法吗?
(2)再举例让学生讨论:一位同学百米跑用了12 s,而一万米跑世界冠军的成绩大约是28 min,怎样比较它们运动的快慢?
启发:有两个小球各自运动的快慢都不变,其中一个小球沿直线运动30 m,用了1 min;另一个小球沿直线运动40 m用了50 s.两个小球运动的时间、通过的路程都不相等,你能否判断哪一个小球运动得更快?
(由题可以看出在每1 s的时间内,第二个小球通过的路程长,可以确定第二个小球运动得更快.)
学生受到启发:在运动的时间、通过的路程都不相等的情况下,每一个相等的时间内通过的路程长的物体运动得快.这样就将问题转化为在时间相等的情况下进行比较.
2.在物理学中物体运动快慢的描述
以人们比较物体运动快慢的实践为基础,在物理学中用速度表示物体运动快慢,在相同的时间内,物体经过的路程越长,它的速度就越快;物体经过相同的路程,所花的时间越短,速度越快.由前面的计算知道,速度等于运动物体单位时间内通过的路程,也就是路程和时间之比,可用公式:v表示.
介绍公式中符号的意义和单位:
s——路程——米(m)
t——时间——秒(s)
v——速度——米每秒(m/s或m·s-1)
在国际单位制中,速度的单位是米每秒,在交通运输中还常用千米每小时作为单位,符号是km/h或km·h-1.1 m/s=3.6 km/h.
3.阅读课文第20页中所给出的一些物体的速度值,了解一些物体运动的速度.
根据各相应单位的换算值求出m/s和km/h的换算关系.
学生试着推导出速度单位m/s和km/h之间的换算关系.
共同完成推导:1 m/s km/h=3.6 km/h
练习2. 一个做匀速直线运动的物体,在4 s内通过的路程是20 m,则它在前2 s的速度一定是　　　　m/s,合　　　　km/h.?
二、速度公式的应用
例题1:我国优秀运动员刘翔在2004年雅典奥运会上勇夺110 m跨栏金牌并打破奥运会纪录,成绩是12.91 s.这项奥运会记录的运动速度是多少?
规范学生的解题步骤:写出公式、代入数值、计算结果,写上单位,还要写出必要的文字说明.
特别强调:一是:公式中的v,s,t三个物理量必须是同一个物体在同一个运动中的速度、路程及时间;二是:在运用公式进行计算时,单位要统一,如果不统一,计算结果也就没有意义了.
练习3:火车提速后,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1453 km,火车从北京到上海大约要用多长时间?
在一些路段,交通部门对汽车的运动速度有所限制,司机是怎样知道自己的汽车有没有超速呢?
通过课件了解:(1)速度表是汽车等交通工具中用来测量运动速度大小的仪表.(2)了解各部分名称及作用.
三、匀速直线运动和变速直线运动
1.匀速直线运动的定义
自学:在3分钟内迅速阅读课文P20-21页的内容,回答以下问题:
(1)机械运动是如何分类的?
(2)物体怎样的运动叫做匀速直线运动?
(3)物体怎样的运动叫做变速直线运动?
(4)怎样粗略地描述物体的变速运动?
点拨:做匀速直线运动的物体,在任何一段相等的时间内,通过的路程都是相等的.在任何时刻、任何一段路程内,速度都是相等的.
[设计意图]　让学生知道匀速直线运动的特点.
2.平均速度
视频展示:山地自行车运动员在上、下坡时的情景;列车进、出站时的情景.
[设计意图]　让学生知道一般物体的运动速度都是变化的.
问:以上物体的速度大小是变化的,那么,我们如何来比较物体做变速运动的快慢呢?
讨论:通过公式v计算得到的速度能表示物体在某一时刻(或位置)的快慢程度吗?
总结:可以用公式v来描述运动的快慢;物体做变速运动时,在不同路程上或不同时间内的速度是变化的,所以计算后的速度只能表示物体的平均快慢程度,不能表示物体在某一时刻(位置)的快慢程度,不过此时得出的速度叫做平均速度.
[设计意图]　使学生知道变速运动的特点,知道平均速度的意义.
[知识拓展]　用图像来表示物体匀速直线运动的规律:
(1)用横坐标表示时间,纵坐标表示路程,就得到了路程—时间图像.(如图a)
(2)用横坐标表示时间,纵坐标表示速度,就得到了速度—时间图像.(如图b)
1.日常生活中我们常用两种方法来比较物体运动的快慢,请借助图中的短跑比赛来说明这两种方法:a图表明　　　　;b图表明　　　　.?
解析:由a图可以看出他们运动的时间是相同的,但他们所通过的路程不相同,所以由a图可以表明:在相同时间内,通过的路程越长,物体运动越快.由b图可以看出他们通过的路程是相同的,但他们所用的时间不相同,所以由b图可以表明:在通过相同的路程时,物体所用时间越短,运动越快.
【答案】　在相同时间内,通过的路程越长,物体运动越快　在通过相同的路程时,物体所用时间越短,运动越快
2.甲、乙、丙、丁四个物体的速度分别是10 m/s,18 km/h,450 cm/s,1200 cm/min,则由大到小的顺序是 (　　)
A.v丁>v丙>v乙>v甲 B.v甲>v乙>v丙>v丁
C.v甲>v乙>v丁>v丙 D.v乙>v甲>v丙>v丁
解析:v乙=18 km/h=18× m/s=5 m/s,v丙=450 cm/s=450× m/s=4.5 m/s,v丁=1200 cm/min=1200× m/s=0.2 m/s,所以:v甲>v乙>v丙>v丁.故选B.
3.建在公路边的速度标志牌写着60 km/h,它表示经过这一路段的汽车车速不允许超过这个速度,这个速度合多少m/s?
解析:解法一:60 km/h=60×≈16.7 m/s.解法二:60 km/h=60×1 km/h=60× m/s≈16.7 m/s.
4.长200 m的火车以43.2 km/h的速度匀速行驶在京九线上,当它穿越1000 m长的隧道时,所需的时间是多少?
解:由图可知火车穿过隧道时通过的路程是隧道长度与火车的长度之和.即s=L隧道+L车=1000 m+200 m=1200 m,又v=43.2 km/h=43.2× m/s=12 m/s,所以t100 s.
速度
一、教材作业
【必做题】
教材第22页动手动脑学物理的3,4题.
【选做题】
教材第22页动手动脑学物理的1,2题.
二、课后作业
【基础巩固】
1.一辆摩托车做直线运动,1 s内走10 m,2 s内走20 m,3 s内走30 m……则此车的运动是 (　　)
A.一定是匀速直线运动
B.一定是变速直线运动
C.可能是匀速直线运动
D.以上答案都不正确
2.物体做匀速直线运动时,路程与时间的关系为s=vt,在图中,甲、乙两直线分别是两运动物体的路程s和时间t关系的图像,由图可知两运动物体的速度大小关系是 (　　)
A.v甲>v乙
B.v甲C.v甲=v乙
D.条件不足,无法确定
3.人急行的速度大约是2 m/s,人急行横过6 m宽的马路所需要的时间大约是　　　　s;汽车的行驶速度如果是10 m/s,人至少要在距行驶过来的汽车　　　　m处开始穿越马路.?
4.一名同学骑自行车从家路过书店到学校上学,家到书店的路程为1800 m,书店到学校的路程为3600 m.当他从家出发到书店用时5 min,在书店等同学用了1 min,然后二人一起再经过了12 min到达学校.则:
(1)骑车从家到达书店这段路程中的平均速度是多少?
(2)这位同学从家里出发到学校的全过程中的平均速度是多大?
【能力提升】
5.小宇跟小丽进行百米赛跑,每次小宇都比小丽提前10 m到达终点.若小宇退后10 m.再同小丽比赛(两人同时起跑,且两人的平均速度和原来一样),结果是 (　　)
A.小丽先到达终点 B.一起到达终点
C.小宇先到达终点 D.无法确定
6.某种汽车上的里程表和速度表,是用安装在前轮上的计数齿轮来实现计数的.车轮转动,拨动齿轮转动,再通过特定方式的传动装置和由电磁感应原理制成的传感器,在计数器上记录里程,在速度表上指示时速.轮胎用久了,有了明显的磨损后,就会使所计里程和指示的时速产生误差.这样,里程表上所计的里程数　　　　汽车实际行驶的里程数.若用这种车辆从临沂到济南,以速度表上指示的时速为依据,所估算的时间　　　　实际行驶时间.(选填“大于”“小于”或“等于”)?
【拓展探究】
7.有甲、乙两村,分别在同一座山的南面和北面,两村之间全是上下山路,某人上山速度为1 km/h,下山速度为2.5 km/h,从甲村到乙村要走41小时,从乙村到甲村要走29小时,问两村之间路程有多长?从甲村到乙村上山路和下山路各是多少?
【答案与解析】
1.C[解析:从表面上看,摩托车每1 s通过的路程都相等,但每0.1 s内通过的路程是否一定相等呢?在其他任何相等的时间内的情况又如何都不得而知,因此不能确定其运动情况.]
2.A[解析:本题我们可以用两种方法来进行分析.方法1:时间相同比较路程.如图a,在A,B两点,根据公式v,甲、乙两物体运动的时间相等,但s甲大,所以v甲大;方法2:路程相等比较运动的时间.如图b,在C,D两点,根据公式v,甲、乙两物体运动的路程相同,但t甲小,所以v甲大.]
3.3　30[解析:t人3 s.t车=t人=3 s,s车=v车t车=10 m/s×3 s=30 m.]
4.解:(1)骑车从家到达书店这段路程中的平均速度是:v16 m/s.　(2)这位同学从家出发到学校的全过程中的平均速度是:v5 m/s.
5.C[解析:设小宇用的时间为t,则速度为v1;小丽的速度为v2;第2次比赛时,s1'=100 m+10 m=110 m,s2'=100 m,因为速度不变,小宇用时:t1;小丽用时:t2;因为,所以还是小宇先到达终点.]
6.大于　小于[解析:当轮胎用久了,有了明显的磨损后,就会使所计里程和指示的时速产生误差.这样,里程表上所计的里程数大于汽车实际行驶的里程数.若用这种车辆从临沂匀速行驶到济南,以速度表上指示的时速为依据,所估算的时间小于实际行驶时间.]
7.解:设从甲村到乙村上山路长为s1,从甲村到乙村下山路长为s2,由v,根据题意列方程组得:41 h……①,29 h……②,解之得s1=35 km,s2=15 km.两村之间的路程为50 km.
　　在本节课的教学中,我的收获颇丰,在教学设计中,为了落实课改中以学生为本的精神,让学生成为课堂教学的主体,获得学习经历的体验,在本节的设计过程中我觉得比较成功的有以下几点:
(1)我在快与慢的比较环节教学中,以实际运动为例子,进行图片对比并提出观众是如何比较谁跑得快的,而裁判员又是如何记录谁跑得快的?最后总结出比较运动快慢的方法:相同时间看路程的多少,相同路程看所花时间的多少.在此基础上,我提出问题:如果两个物体运动时间不同,所经过的路程也不同,这时,我们如何比较它们运动的快慢?
有学生说:将时间化成相同,看两者的路程多少,这是可以的.在这种思路的启发下,有同学说:将路程化成相同,看所用时间的多少,这也是可以的.我再问:有没有其他的方法,学生陷入了沉思中.我启发说:就时间相同而言,既然可以放大,那么能否缩小呢?有学生就说:可以的,将它们都化成1分钟或1秒钟,看在这1分钟或1秒钟内两个物体各自运动的路程是多少,也是相同时间看路程的一种方法.我肯定他的说法,并指出:物理学中,将每小时、每分钟、每秒钟等看成为单位时间,刚才的方法也就是看物体在单位时间内所经过的路程的多少.换句话说:物体在单位时间内所经过的路程的多少可以表示物体运动的快慢.为了描述物体运动快慢,物理学中引入速度这个物理量.
(2)在速度公式的教学中,由于学生还没有学到分式的内容,所以,我在教学中加入了用文字表述公式的形式,然后再用字母代替文字,最终得出公式的表达式.这种递进式的教学对于刚刚接触物理公式的学生来说,很是受用,能够更好地理解物理公式的意义.
在速度单位的教学中,由于是首次见到复合单位,所以有必要对其进行分解,这样有利于下一步顺利介绍速度单位的换算关系.
(3)在单位换算的引入中,考虑到这两个单位是经常要换算的,所以,给出生活中一些例子来介绍米/秒和千米/时的大小比较,这样学生从图片入手,接受起来就更加容易,更贴近生活和实际,同时配备了速度表和路牌的图片,让学生更加熟悉我们生活中的速度.
(4)采用了分版块的方式来进行课堂教学,有利于学生对重点知识的把握,更容易抓住本节课的重点内容,对于一些简单的知识点,让学生采用自主学习的方式来完成,可以大大提高效率.
尽管在课程的设计到课件的制作,都进行了无数次的改进,虽然做了充分的准备,但是本节课也有很多不足之处:
(1)没有站在学生立场上考虑问题.我让同学来换算 1米/秒=?千米/时,结果让我大吃一惊,这么简单的问题居然2个同学轮流修改才做对,而时间却花费了5分钟左右,说明同学在复合单位的换算上理解不够到位,评课以后才知道,如果换算1千米/时=?米/秒会简单一些,看来还需要从多个角度思考课堂内容,多站在学生的角度去思考问题才可以,这样才能更准确并且有效地把握课堂.
(2)不断渗透一些难度恰当的练习很有必要.在教学过程中采用分版块的方法来进行教学,让学生对知识的把握有阶段性的成果,但是对于一些题目的选择还缺乏层次性,要进行多方面的考虑才可以,不应该只是以题论题,要选择更具有代表性的题目.
在本次教学中,我也发现了不同同学个体的理解能力的差异,所以,在不同的环节中引入的练习和实例都有所改变,从效果来看,只有不断地变化教学形式,以适应不同类型的学生,这样才能得到较好的教学效果.也只有这样,才能突显以人为本的教学理念,我觉得在这一方面,还有必要做更深入的尝试.
动手动脑学物理(教材第22页)
1.能.即此时速度的公式为v,但从这个公式看,v的值越小,表示物体运动得越快,这不符合人们的思维习惯.
2.确定两个相邻的里程碑,从第一个里程碑开始计时,骑自行车到第二个里程碑停止计时,确定经过两个相邻里程碑所用的时间,用1 km除以骑自行
车所用时间即可求出速度.
3.解:前50 m的平均速度v1≈8.3 m/s.后50 m的平均速度v2≈7.1 m/s.百米全程的平均速度v≈7.7 m/s.
4.(1)268 km/h.　(2)在南京南到上海虹桥路段最慢,在济南西到南京南路段最快.
　　在太阳系中人什么时候的运动速度较快
巴黎某报纸曾登载过一则广告,内容是:“只要你寄出25生丁(法国及瑞士的钱币单位,相当于1%法郎),你就可到星际去旅行.”有位老实人一看了这则广告,立刻寄去了25生丁,结果他收到了这样的一封回信:
“请你静静地躺在床上,脑中想象着地球自转的情形,按巴黎的纬度(北纬49度),你一昼夜可走2.5万千米以上,好好地享受吧!如果还想观赏风景,那就拉开窗帘,你可以看到物换星移的奇妙景象.”
这位刊登广告的人,显然是个骗子,最后,他被控以欺诈罪,罚款了事.被判刑的时候,他还用幽默的语气引用伽利略的名言说:“可是,地球确实在转动啊!” 从另一个角度来看,被告说得也挺有道理的啊!生活在地球上的人,的确是随时都在做“星际旅行”.地球一面绕着太阳公转,一面又以每秒30千米的速度自转,这是众所周知的事.
第4节　测量平均速度
1.学会用停表和刻度尺正确地测量时间、路程,并求出平均速度,加深对平均速度的理解.
2.加深对平均速度的理解,知道用平均速度描述变速直线运动的快慢,初步了解平均速度是表示运动物体在某一段时间内或某一路程内的平均快慢程度的物理量.
1.掌握使用物理仪器——停表和刻度尺的基本技能.
2.使学生通过实验学会用简单方法估测时间、路程.
3.体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程.
1.通过实验激发学生的兴趣,培养学生认真仔细的科学态度和正确、实事求是记录测量数据的严谨作风.
2.培养学生与他人的合作精神.
【重点】　使学生会用停表和刻度尺正确测量平均速度,加深对平均速度的理解.
【难点】　准确计时对学生实验技巧要求较高.
【教师准备】　多媒体视频(刘翔雅典夺冠)、斜面(带刻度)、小车(或小球)、刻度尺、手表(或停表)、金属片各1套.
【学生准备】　斜面(带刻度)、小车(或小球)、刻度尺、手表(或停表)、金属片每组各1套.
导入一:
2004年奥运会上,中国飞人勇夺110 m栏的世界冠军,这标志着中国人在短跑中,也具备世界级水准.你知道刘翔跑的到底有多快吗?
学生观看视频,回顾刘翔夺冠的瞬间,猜想刘翔运动的快慢.
[设计意图]　从生活走向物理,通过具有历史意义的刘翔夺冠吸引学生探究新知识的欲望.
导入二:
多媒体播放一组视频或图片:在草地上滚动的足球,从房檐下落的水滴,从斜坡自动滑下的自行车等.让学生思考:这些运动的物体速度是否变化?怎样知道速度是如何变化的?
学校即将召开秋季运动会,初二(3)班的王老师和本班四位参加4×100 m接力赛跑的同学到运动场进行赛前训练.练了一会儿,同学们开始讨论:甲、乙两同学都认为丁同学跑步途中的速度越来越慢;丁同学则认为甲、乙的观察都不准确,他感觉自己跑步的速度是越来越快的.李老师看到同学们争论起来,笑了笑说:“同学们,证明自己或别人的看法是否正确,需要收集有说服力的证据才行,大家想一想,怎样才能证明丁同学跑步速度是越来越慢,还是越来越快的呢?”
欣赏,阅读,并思考.学生容易判断运动物体的速度是变化的.也能猜想出物体速度是怎样变化的.但是要拿出令人信服的证据,必须进行速度测量.
学生思考:只要测量出丁同学跑步的速度就容易判断了.
[设计意图]　从熟悉的实例入手,引出物理问题,体现从生活到物理的课程理念.激起学习的兴趣.
如图,让小车从斜面滚下,观察小车的运动速度是否改变?怎样测量小车的速度?
学生观察讨论,得出:小车运动速度越来越快.要测量小车速度需要用刻度尺测出小车运动的路程s,用停表测出小车运动的时间t,由公式v可算出小车的平均速度.
[设计意图]　结合具体例子提出物理问题,便于学生思考回答.
测量平均速度
思路一
实验原理:v(测量工具是刻度尺和秒表)
1.测量刘翔110 m栏的平均速度的实验原理是什么?
2.实验中需要用到哪些测量工具?
[设计意图]　由新课引入过渡到实验原理,自然流畅,结合实验原理帮助学生认识实验中所需要的测量工具.
学生根据所学知识汇报实验原理.结合实验原理汇报实验中所需要的两种测量工具.
设计实验:
1.你能否结合实验桌上的器材,设计一个实验来测量小车运动的平均速度?
2.实验的过程中,斜面的坡度大一点好,还是小一点好?为什么?
3.金属片在实验中有什么作用?如何能使测量的时间更准确?
[设计意图]　培养学生的制作计划能力、设计实验步骤的能力、合作交流的能力,明确实验的注意事项,为实验的顺利进行作好铺垫.
学生结合实验桌上的实验器材,交流讨论实验步骤.思考并讨论斜面坡度对实验所带来的影响.思考并讨论金属片的作用,明确为了使测量结果更准确,应在正式实验前练习测量几次.
进行实验:
1.使斜面保持较小的坡度,把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,测出小车将要通过的路程s1,s2,填在表格内.
2.测量小车从斜面顶端滑下并撞到金属片的时间t1,t2,填在表格内.
路程
运动时间
平均速度
s1=
t1=
v1=
s2=
t2=
v2=
　　组织学生动手实验,指出实验中需要注意的问题,并巡回指导.
注意事项:测量小车沿斜面下滑的平均速度时,要使斜面保持较小的坡度,主要是为了便于测量小车运动的时间.
选两个优秀小组展示汇报.
[设计意图]　培养学生良好的动手实验能力,通过分工合作培养学生之间互相协调的能力,收集数据和计算的能力,养成严谨的科学态度.
学生在正式测量前,练习使用停表测量小车运动的时间.然后学生分组实验,并将测量的数据记录在表格内.最后展示汇报实验过程.
分析论证:
做变速直线运动的小车在不同路程内的平均速度一般不同.
1.组织学生计算小车在不同阶段的平均速度.
2.引导学生分析归纳实验结论.
[设计意图]　培养学生透过现象看本质的数据处理能力,进而得出变速直线运动不同阶段的平均速度的关系.
学生计算小车在不同阶段的平均速度.然后分组交流讨论,并归纳出做变速直线运动的物体在不同阶段内的平均速度关系.
交流与评估:
1.实验设计有没有不合理、不充分以及不完善之处?
2.操作过程中出现了哪些失误?你们是如何解决的?有哪些值得别人借鉴的经验?
3.测量结果是否可靠?有哪些因素可能会影响实验结果?
[设计意图]　培养学生在实验中发现问题、解决问题的能力及反思能力,学会书面或口头表述自己的观点,养成善于听取别人意见的习惯.
学生分组进行交流评估,提出各小组在实验中存在的问题、总结宝贵经验、分析实验误差.
思路二
让学生阅读课本中关于实验的内容,要求学生明确该实验目的、实验原理、实验器材、各个器材的作用和用法.
学生按要求操作.
学生按要求进行实验.
实验依据的原理是v,需要测量的是运动小车通过的路程和通过这段路程所用的时间.
主要实验器材:斜面、小车、刻度尺、停表、金属片等.
刻度尺的作用是测量小车通过的路程.使用刻度尺前要观察刻度尺的零刻度线、量程和分度值,使用时要“放好”“读对”“记全”.
停表的作用是测量小车运动的时间.使用停表前应观察秒表的分度值、量程和零刻线.使用停表的方法:第一次按动——启动,长短指针开始转动;第二次按动——暂停,长短指针暂时停止转动;第三次按动——回零,长短指针迅速回到零点.
金属片的作用:便于测量路程和时间.
1.实验前的准备
指导学生将斜面调整好坡度,坡度不能太陡,这样会使小车滑下的时间太短;坡度也不能太小,由于摩擦,小车可能无法自行下滑.还要调整好小车的运动方向.做好小组内人员的分工,哪一个学生操作小车,哪一个操作停表,哪一个记录数据,要分工明确,并协调好.
学生练习用停表计时,先将小车放于斜面顶端,将金属片置于斜面底端,并开始数数:“5,4,3,2,1,0”;读到“0”时操作小车的同学释放小车,负责计时的学生迅速启动停表计时,当听到小车撞击金属片的声音时,学生立即按下停表,并报出数值.应让学生练习几次,熟练以后会使测量的结果更准确些.
2.学生分组实验
按要求组装器材,注意调节斜坡坡度,小车运动到底端所用的时间越长,越容易计时,测量的误差越小.
按照下列步骤进行:
(1)把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1,把s1和后面测得的数据填入下表中.
(2)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1.
(3)根据测得的s1,t1,利用公式v1算出小车通过斜面全程的平均速度v1.
(4)将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s2.
(5)测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s2所用的时间t2,算出小车通过上半段路程的平均速度v2.
路程
运动时间
平均速度
s1=
t1=
v1=
s2=
t2=
v2=
　　教师巡视,随时发现学生出现的问题,给予辅导,纠正错误操作.
数据展示:将几组学生填好的实验表格用投影仪展示出来,对比每组的实验数据,教师提出问题:通过实验求得的不同路程里的平均速度是否相等?
讨论总结:做变速运动的同一物体,在各段路程的平均速度并不相等,平均速度描述的是做变速运动的物体,在s这段路程或在t这段时间内的平均快慢程度.严格地讲离开某段路程或某段时间,平均速度是没有意义的.
强调:求解物体通过某段路程的平均速度时,一定要用物体通过的这段路程除以通过这段路程所用的时间,注意对应关系.
思考:
(1)你的数据和其他同学相同吗?为什么?
(2)如何得出小车在整段路程的后半段的平均速度?
(3)为什么说到物体的平均速度时,必须要指明是物体在哪一段时间内或哪一段路程中的平均速度?
3.填写实验报告
实验报告的主要内容包括:实验目的、实验原理、实验器材、简单的实验步骤、实验数据的记录(一般用表格呈现)、实验结果.在实验报告的后面还可以提出问题并对本实验提出意见和建议,请同学们填写完整实验报告的内容.
1.实验原理:v
2.实验过程:
3.实验结论:做变速运动的物体在不同路程内的平均速度一般不同.
1.小明在做“测量纸片下落的平均速度”的实验,实验过程如图,图中秒表每格为0.5 s,在该次实验中,纸片通过全程s2的平均速度v1=　　　　m/s;纸片通过上段路程s1的平均速度v2=　　　　m/s;纸片通过下段路程的平均速度v3=　　　　m/s;通过计算可以得到,该纸片下落时做的是　　　　运动.?
解析:全程路程s2=2.25 m,时间t=1.5 s,全程平均速度v11.5 m/s;上段的路程s1=1 m,时间t1=1 s,平均速度v21 m/s;下段的路程s3=1.25 m,时间t3=0.5 s,平均速度v32.5 m/s;(4)比较v2,v3可得物体做加速直线运动.
【答案】　1.5　1　2.5　加速直线
2.一位同学骑自行车行驶在一段公路上,前5 min行驶了1200 m,然后又用0.5 h行驶了8 km,最后用5 min行驶1000 m.这位同学骑自行车前5 min的平均速度是　　　　m/s,中途8 km路程中的平均速度是　　　　m/s,通过整段公路的平均速度是　　　　m/s.?
解析:前5 min行驶了s1=1200 m,t1=5 min=300 s,v14 m/s;s2=8 km=8000 m;t2=0.5 h=1800 s,v2≈4.4 m/s;s=1200 m+8000 m+1000 m=10200 m,t=300 s+1800 s+300 s=2400 s,v4.25 m/s.
【答案】　4　4.4　4.25
3.小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图的实验装置:小车从带刻度(分度值为1 mm)的斜面顶端由静止下滑,图中给了小车到达A,B,C三处时电子表的显示.
(1)该实验是根据公式　　　　进行测量的.?
(2)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较　　　　(填“大”或“小”).?
(3)请根据图中所给信息回答:
sAB=　　　　cm,tBC=　　　　s,vAC=　　　　m/s.?
(4)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏　　　　(填“大”或“小”).?
解析:(1)平均速度是指某段时间内的路程与这段时间的比值,计算公式为v.(2)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应较小.(3)由图可知,sA=10.00 cm,sB=5.00 cm,sC=0 cm,tA=15:35:20,tB=15:35:22,tC=15:35:23.所以sAB=sA-sB=10.00 cm-5.00 cm=5.00 cm,tBC=1 s,sAC=sA-sC=10.00 cm-0 cm=10.00 cm,tAC=3 s,vAC3.3 cm/s=0.033 m/s.(4)计时晚,所计时间偏小,用公式v算出的速度偏大.
【答案】　(1)v　(2)小　(3)5.00　1　0.033　(4)大
1.实验目的:测量物体运动的平均速度.
2.实验原理:v.
3.实验器材:轨道斜面、玻璃球、垫块、刻度尺、停表、挡板等.
4.实验步骤.
5.收集数据的表格.
6.结论:小车在下坡过程中速度变快.
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
一、教材作业
【必做题】
教材第25页动手动脑学物理的1,2题.
【选做题】
教材第25页动手动脑学物理的3,4题.
二、课后作业
【基础巩固】
1.小明在班上给同学们讲了新的“龟兔赛跑”故事:乌龟和兔子由起点出发后,兔子很快把乌龟落在后面.它看到乌龟跑得太慢了,就在半途的一棵树下睡了一觉,醒来时发现乌龟离终点很近了,兔子急忙去追,结果它们同时到达终点.在小明讲的这个故事中,关于乌龟和兔子运动的说法正确的是 (　　)
A.在整个运动过程中,乌龟和兔子的平均速度相等
B.在整个运动过程中,兔子的平均速度要大于乌龟的平均速度
C.兔子始终比乌龟跑得快
D.在兔子睡醒之后追赶乌龟的那一段时间里,兔子的平均速度肯定要大于乌龟的平均速度
2.用斜面和滑块做“测物体的平均速度”实验,当滑块自顶端出发开始计时,滑至斜面底端时停止计时,如图所示.在此过程中,滑块的平均速度是 (　　)
A.10 cm/s B.9 cm/s
C.8 cm/s D.7 cm/s
3.一个物体从静止开始沿一条直线通过一段路程,运动得越来越快,在通过这段路程的最后3 m时,用了2 s,则该物体在整段路程中的平均速度可能是 (　　)
A.1.5 m/s B.2 m/s
C.1 m/s D.2.5 m/s
4.一艘快艇以90 km/h的速度去追赶离它120 km远处的军舰,快艇实际航行了270 km才追上军舰,军舰的速度多大?
【能力提升】
5.甲、乙两人同时从同一地点A出发沿直线同向到达地点B,甲在前一半时间和后一半时间内的运动速度分别是v1和v2(v1≠v2),乙在前一半路程和后一半路程内的运动速度分别是v1和v2,则 (　　)
A.甲先到达B点
B.乙先到达B点
C.两人同时到达B点
D.不知道v1,v2哪个大,故无法判断谁先到达B点
6.如图为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,若频闪照相机每隔0.2 s闪拍一次,分析照片可知:小球从A点到F点做的是　　　　运动?
(填“匀速直线”或“变速直线”).小球从D点到F点的平均速度是　　　　m/s.?
7.某同学在爬山活动中上山、下山共用4 h,如果他上山用2.4 h,从原路下山的平均速度为1.5 km/h,求他上山的平均速度是多少.
【拓展探究】
8.为了探究小球自由下落时的运动,某物理实验小组的同学用照相机每隔相等的时间自动拍照一次,拍下小球下落时的运动状态,如图所示.

(1)可以看出小球在做　　　　直线运动(选填“匀速”或“变速”),其理由是　　　　　　　.?
(2)图中四个速度随时间的关系图像,能反映出该小球下落运动的是　　　　.(选填图中的选项字母)?
【答案与解析】
1.AD[解析:已知乌龟和兔子同时出发,同时到达终点,说明它们通过的路程和所用时间相同,由公式v可知,它们全程的平均速度相同.选项A正确,选项B错误;在兔子睡觉的过程中,兔子的速度为0,而乌龟仍然在运动,此过程兔子静止,乌龟有速度.选项C错误;乌龟离终点很近了,兔子急忙去追,结果它们同时到达终点.说明它们的时间相同,但兔子通过的路程大,由公式v可知,兔子的平均速度大于乌龟的平均速度.选项D正确.故选AD.]
2.B[解析:由图知,滑块的路程s=40 cm+5 cm=45 cm,运动时间t=14:35:05-14:35:00=5 s,滑块的平均速度v9 cm/s.]
3.C[解析:一个物体从静止开始沿一条直线加速通过一段路程,在通过这段路程的最后3 m时,用了2 s,则该物体在最后2 s的平均速度是:v1.5 m/s;由于运动速度越来越快,所该物体在整段路程中的平均速度应小于1.5 m/s,因此选项A,B,D都不正确.]
4.解:快艇所用时间:t13 h,军舰通过的路程:s2=270 km-120 km=150 km,军舰和快艇所用时间相同: t2=t1=3 h,军舰的速度:v250 km/h.
5.A[解析:设A,B两地间的距离为s,甲从A地出发到达B地:v1×t甲+v2×t甲=s,t甲;乙从A地出发到达B地:t乙,,∵v1≠v2,∴(v1-v2)2>0,∴-2v1v2>0,2v1v2-4v1v2>0,2v1v2>4v1v2,∴(v1+v2)2>4v1v2,<1,即<1,∴t甲6.变速直线　0.2[解析:由图可知,在相等的时间内物体通过的路程越来越大,说明物体运动越来越快,即速度越来越大,故物体做变速直线运动;从D到F,由图中刻度尺可量出DF间的距离为s=12.5 cm-4.5 cm=8 cm,小球运动的时间t=0.4 s;则小球的平均速度为v20 cm/s=0.2 m/s.]
7.解:∵上山时间:t上=2.4 h;总时间:t=4 h,∴t下=4 h-2.4 h=1.6 h;∵v下=1.5 km/h;∴下山的路程:s=v下t下=1.5 km/h×1.6 h=2.4 km;∵上山的路程和下山的路程相同,∴上山的平均速度:v上1 km/h.
8.(1)变速　在相等的时间内通过的路程不相等　(2)C[解析:(1)相机拍照间隔的时间是相同的,由图可知:在相等的间隔时间内,小球运动的距离逐渐变大,小球的运动速度逐渐变大,做的是变速直线运动;(2)由照片中小球的运动轨迹可知,小球运动的速度随着时间的推移逐渐变大,图C符合题意.故选C.]
　　本节课是一节实验教学课,通过上完本节课,我从两个方面来反思本节课:
1.本节课的优点:在整个教学过程中,我让学生根据实验原理,速度等于路程除以时间测量小车从斜面下滑的平均速度,在整个教学过程中,充分调动了学生的学习积极性,提高学生的动手实践操作能力,学生的求异思维、批评性思维、发散思维能力得到了很好的锻炼,对实验方案的反思、评估有了一定的认识,大部分同学能独立完成实验.
2.本节课存在的一些问题:有个别学生还不会正确使用秒表和刻度尺,比如:有的机械停表一圈是30 s,有的一圈是60 s,分度值分别是0.1 s和0.2 s,有的是电子秒表,在测量长度时有些同学还不会估读到最小分度值的下一位,在教学时,应该在实验之前和学生一起复习一下秒表和刻度尺的正确使用方法,在实验过程中学生探究得不够,有些细节教学没注意,有些学生,先直接用单位为毫米的长度除以时间,得到的单位为毫米每秒,这些就充分体现了学生的单位换算还有待加强,有必要进一步强调基本单位米每秒.
动手动脑学物理(教材第25页)
1.刻度尺　停表　v
2.可能是因为两次小车在斜面上通过的路程、时间和斜面的倾斜程度等不同.
3.提示:可以在跑道上设置一个起点,分别步行、竞走和跑着沿跑道运动一圈,并分别记下所用的时间,
利用速度公式求出平均速度即可.
4.提示:(1)可以利用卷尺测出自己正常行走时一步的距离,再从家正常步行走到学校,记下所走的步数,即可计算出从家到学校的路程.(2)利用辅助法测出自行车车轮的周长,在车轮上做一标记,推着自行车从家到学校,记下车轮转过的圈数,即可计算出从家到学校的路程.
动物中谁短跑最快?
猎豹是世界上跑得最快的动物,速度能达到每小时110多公里,它喜欢捕食的猎物——羚羊,速度是每小时90公里左右.但是,在非洲大草原上,猎豹却经常追不上羚羊.这是为什么呢?原来,猎豹是动物界的短跑冠军,它虽然跑得那么快,但是,它用这个速度跑上三四百米,就会气喘吁吁,速度也慢下来了,而羚羊是?