高一物理教案：《怎樣描述運(yùn)動的快慢》(2)

　　教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖及資源準(zhǔn)備

　　一、引入新課播放:劉易斯百米賽跑視頻前面作業(yè)中我們已經(jīng)算過的劉易斯在百米賽跑過程中每個10m內(nèi)的平均速度,只能大體反映劉易斯在百米賽跑中的快慢變化情況.為了對變速運(yùn)動作精確的描述，還需要引入瞬時速度的概念。

　　學(xué)生討論總結(jié)：平均速度只能粗略地描述運(yùn)動的快慢，不能精確地描述

　　為真實情境進(jìn)行設(shè)計:劉易斯百米賽跑視

　　二、新課教學(xué)

　　運(yùn)動物體在某一瞬間或經(jīng)過某一位置時的速度，叫做瞬時速度(instantaneous velocity)。平時說到的百米賽跑運(yùn)動員沖線的速度，子彈飛出槍口的速度、飛船與運(yùn)載火箭分離時的速度等，都是瞬時速度。

　　瞬時速度的方向跟物體經(jīng)過某一位置時的運(yùn)動方向相同。瞬時速度的大小，叫做瞬時速率(instantaneous speed，簡稱速率)。汽車行駛中速度計上指示的數(shù)值就是瞬時速率(如課本P32圖1—21)。

　　實驗探究——用光電門測量瞬時速度

　　實驗裝置如課本P33圖1—22，使一輛小車從一端墊高的木板上滑下，木板旁裝有光電門，其中A管發(fā)出光線，B管接收光線。當(dāng)固定在車上的遮光板通過光電門時，光線被阻擋，記錄儀上可以直接讀出光線被阻擋的時間。這段時間就是遮光板通過光電門的時間。根據(jù)遮光板的寬度Δs和測出的時間Δt，就可以算出遮光板通過光電門的平均速度(v=Δs/Δt)。由于遮光板的寬度Δs很小，因此可以認(rèn)為，這個平均速度就是小車通過光電門的瞬時速度。

　　學(xué)生理解瞬時速度是矢量，既有大小(叫速率)，又有方向(物體的運(yùn)動方向)。

　　播放實驗視頻

　　真是情境

　　播放實驗視頻

　　討論與思考(課本P33)之后學(xué)習(xí)S-T圖像討論與思考(課本P33)物體的運(yùn)動情況，除了用語言文字和數(shù)學(xué)公式描述外，還可以直觀地用圖像來描述，給出了一輛汽車在平直公路上作勻速直線運(yùn)動時在不同時刻的位移。

　　時間

　　t/s04.910.015.119.9

　　位移

　　s/m0100200300400

　　提問：請同學(xué)以上面圖表所給出的數(shù)據(jù)，以橫軸為(t)軸，縱軸為位移(s)軸，用描點(diǎn)法作圖，看是一個什么樣的圖像，s與t存在一個什么函數(shù)關(guān)系?

　　教師邊看邊指導(dǎo)，然后把同學(xué)所畫的圖像在投影儀(實物)上打出。

　　總結(jié)：可以看出幾個點(diǎn)幾乎都在過原點(diǎn)的一條直線上。s與t成正比。

　　提問：圖像如何反映汽車運(yùn)動的速度?

　　總結(jié)：圖像的斜率反映物體運(yùn)動的速度。

　　物理量之間的關(guān)系可以用公式來表示，也可以用圖像來表示，利用圖像可以比較方便地處理實驗(或觀測)結(jié)果，找出事物的變化規(guī)律。以后我們還會遇到更多的用圖像來處理物理量之間的變化規(guī)律，所以，現(xiàn)在我們就要重視圖像的學(xué)習(xí)。

　　學(xué)生模擬現(xiàn)場

　　投影儀

　　案例分析請把龜兔賽跑的過程粗略地用s—t圖像表示出來。(提示：烏龜和兔子從同一地點(diǎn)出發(fā)，假定跑動過程都是勻速直線運(yùn)動。)

　　分析與解答：

　　開始時，兔子的速度大，反映在圖像上，是它的斜率比較大(比較陡)，在同一時間內(nèi)，兔子通過的位移大。接著，驕傲的兔子打瞌睡了，時間不停地流逝，兔子的位移沒有變化。烏龜?shù)乃俣入m然小，卻一直不停地向前做勻速直線運(yùn)動。等到兔子猛然醒來，發(fā)現(xiàn)烏龜已快接近終點(diǎn)了，于是，兔子以更大的速度向前奔(圖像的斜率更大)，可為時已晚，最后烏龜取得了勝利。(s—t圖像如下圖。)

　　學(xué)生進(jìn)行討論分析。得出結(jié)論播放龜兔賽跑的動畫

　　教學(xué)流程圖

　　七、教學(xué)評價設(shè)計

　　知識點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)評價方法備注

　　瞬時速度知道課堂檢測

　　位移-時間圖像理解課堂作業(yè)

　　八、幫助和總結(jié)

　　本節(jié)學(xué)習(xí)了一種新的處理問題的方法：即根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖像，圖像反映物理規(guī)律，這是我們通過實驗探求自然規(guī)律的一要重要的基本的途徑。應(yīng)在學(xué)生充分預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，真正讓學(xué)生自己能畫出圖像，并練習(xí)分析圖像所代表的過程或規(guī)律。

　　瞬時速度概念的建立，是學(xué)生在高中階段第一次接觸“極限”的思想，如何正確地理解此概念，一方面應(yīng)從平均速度的概念延伸到瞬時速度;另一方面從物體運(yùn)動的s—t圖象上采用無限分割的思想幫助學(xué)生理解圖像的斜率表示物體的瞬時速度。

　　本節(jié)教學(xué)主要采用自己動手、類比對照等方法，使圖像中的物理意義便的很簡單，很清楚，使學(xué)生從簡單入手，激發(fā)學(xué)生的學(xué)生興趣，多角度處理物理問題，為以后講述圖像打下較扎實的基礎(chǔ)。

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