高一物理教案：《怎樣描述運動(dòng)的快慢》(2)

　　教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設計意圖及資源準備

　　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(guò)的劉易斯在百米賽跑過(guò)程中每個(gè)10m內的平均速度,只能大體反映劉易斯在百米賽跑中的快慢變化情況.為了對變速運動(dòng)作精確的描述，還需要引入瞬時(shí)速度的概念。

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

　　為真實(shí)情境進(jìn)行設計:劉易斯百米賽跑視

　　二、新課教學(xué)

　　運動(dòng)物體在某一瞬間或經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)的速度，叫做瞬時(shí)速度(instantaneous velocity)。平時(shí)說(shuō)到的百米賽跑運動(dòng)員沖線(xiàn)的速度，子彈飛出槍口的速度、飛船與運載火箭分離時(shí)的速度等，都是瞬時(shí)速度。

　　瞬時(shí)速度的方向跟物體經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)的運動(dòng)方向相同。瞬時(shí)速度的大小，叫做瞬時(shí)速率(instantaneous speed，簡(jiǎn)稱(chēng)速率)。汽車(chē)行駛中速度計上指示的數值就是瞬時(shí)速率(如課本P32圖1—21)。

　　實(shí)驗探究——用光電門(mén)測量瞬時(shí)速度

　　實(shí)驗裝置如課本P33圖1—22，使一輛小車(chē)從一端墊高的木板上滑下，木板旁裝有光電門(mén)，其中A管發(fā)出光線(xiàn)，B管接收光線(xiàn)。當固定在車(chē)上的遮光板通過(guò)光電門(mén)時(shí)，光線(xiàn)被阻擋，記錄儀上可以直接讀出光線(xiàn)被阻擋的時(shí)間。這段時(shí)間就是遮光板通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間。根據遮光板的寬度Δs和測出的時(shí)間Δt，就可以算出遮光板通過(guò)光電門(mén)的平均速度(v=Δs/Δt)。由于遮光板的寬度Δs很小，因此可以認為，這個(gè)平均速度就是小車(chē)通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度。

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

　　播放實(shí)驗視頻

　　真是情境

　　播放實(shí)驗視頻

　　討論與思考(課本P33)之后學(xué)習S-T圖像討論與思考(課本P33)物體的運動(dòng)情況，除了用語(yǔ)言文字和數學(xué)公式描述外，還可以直觀(guān)地用圖像來(lái)描述，給出了一輛汽車(chē)在平直公路上作勻速直線(xiàn)運動(dòng)時(shí)在不同時(shí)刻的位移。

　　時(shí)間

　　t/s04.910.015.119.9

　　位移

　　s/m0100200300400

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

　　教師邊看邊指導，然后把同學(xué)所畫(huà)的圖像在投影儀(實(shí)物)上打出。

　　總結：可以看出幾個(gè)點(diǎn)幾乎都在過(guò)原點(diǎn)的一條直線(xiàn)上。s與t成正比。

　　提問(wèn)：圖像如何反映汽車(chē)運動(dòng)的速度?

　　總結：圖像的斜率反映物體運動(dòng)的速度。

　　物理量之間的關(guān)系可以用公式來(lái)表示，也可以用圖像來(lái)表示，利用圖像可以比較方便地處理實(shí)驗(或觀(guān)測)結果，找出事物的變化規律。以后我們還會(huì )遇到更多的用圖像來(lái)處理物理量之間的變化規律，所以，現在我們就要重視圖像的學(xué)習。

　　學(xué)生模擬現場(chǎng)

　　投影儀

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

　　分析與解答：

　　開(kāi)始時(shí)，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(shí)間內，兔子通過(guò)的位移大。接著(zhù)，驕傲的兔子打瞌睡了，時(shí)間不停地流逝，兔子的位移沒(méi)有變化。烏龜的速度雖然小，卻一直不停地向前做勻速直線(xiàn)運動(dòng)。等到兔子猛然醒來(lái)，發(fā)現烏龜已快接近終點(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(shí)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。得出結論播放龜兔賽跑的動(dòng)畫(huà)

　　教學(xué)流程圖

　　七、教學(xué)評價(jià)設計

　　知識點(diǎn)教學(xué)目標評價(jià)方法備注

　　瞬時(shí)速度知道課堂檢測

　　位移-時(shí)間圖像理解課堂作業(yè)

　　八、幫助和總結

　　本節學(xué)習了一種新的處理問(wèn)題的方法：即根據實(shí)驗數據作出圖像，圖像反映物理規律，這是我們通過(guò)實(shí)驗探求自然規律的一要重要的基本的途徑。應在學(xué)生充分預習的基礎上，真正讓學(xué)生自己能畫(huà)出圖像，并練習分析圖像所代表的過(guò)程或規律。

　　瞬時(shí)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，一方面應從平均速度的概念延伸到瞬時(shí)速度;另一方面從物體運動(dòng)的s—t圖象上采用無(wú)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(shí)速度。

　　本節教學(xué)主要采用自己動(dòng)手、類(lèi)比對照等方法，使圖像中的物理意義便的很簡(jiǎn)單，很清楚，使學(xué)生從簡(jiǎn)單入手，激發(fā)學(xué)生的學(xué)生興趣，多角度處理物理問(wèn)題，為以后講述圖像打下較扎實(shí)的基礎。

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