教學設計

課程基本信息課例編號2020QJ08WLRJ004學科物理年級8年級學期第1學期課題運動的快慢（第一課時）教科書書名：物理八年級上冊出版社：人教版出版日期：2012年6月教學人員姓名單位授課教師商樂北京市三帆中學指導教師王紅西城教育研修學院張全貴、顧亞華北京市三帆中學教學目標一、教學目標：1.知識目標：能用速度描述物體的運動；知道速度單位間的換算關系；知道勻速直線運動的概念。2.能力目標：經(jīng)歷速度概念的建立過程，能觀察和分析身邊事例運動的快慢，培養(yǎng)學生的觀察能力和表述能力。通過觀察玩具小車的運動并標記小車運動軌跡的實驗，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。3.情感目標：體驗比較物體運動快慢的方法，有用“運動有快慢”的觀點觀察和分析身邊事例的意識，認識速度概念在實際生活中的意義。滲透交通安全教育，讓學生體會到物理是有用的。二、教學重點：建立速度的概念三、教學難點：建立速度的概念；對勻速直線運動的理解教學過程時間教學環(huán)節(jié)主要師生活動2分鐘11分鐘6分鐘2分鐘1分鐘2分鐘引入一、速度二、勻速直線運動三、變速直線運動拓展課堂小結(jié)+布置作業(yè)觀看一段100米決賽的視頻?！静シ乓曨l】師：比賽過程真是驚心動魄，扣人心弦。同學們，在剛才的視頻里，運動員們有的跑得快，有的跑得慢，你能判斷誰跑得最快嗎？生：當然是跑在最前面的跑得快！師：那你們知道這樣判斷的依據(jù)是什么嗎？這是比賽進行到8.5秒時的一個畫面，跑在最前面的運動員，因為他通過的路程最長，所以我們認為他跑得最快。這是人們在生活中常用的一種比較物體運動快慢的方法，在相等的時間內(nèi)，比較通過的路程，通過路程長的則運動得更快。同學們，如果我們沒有看到比賽時的情境，又是通過什么方法來找到跑得最快的冠軍呢？生：會去查詢最后比賽的成績，來找到跑得最快的冠軍。下面，我們把兩種比較物體運動快慢的方法歸納一下，方法1，同時起跑，相同時間，比較路程，路程長的則運動得更快；方法2，都跑完全程，相同路程，比較時間，用時短的則運動得更快。師：在前面的視頻中，蘇炳添跑完100米用了9.92秒，這個成績打破了亞運會的紀錄。同學們，你們跑100米需要多少時間呢？在我校的一次運動會上，100米短跑決賽中，冠軍的成績是12秒。我國優(yōu)秀的跨欄運動員劉翔，曾以12秒88的成績打破了保持13年的110米欄世界紀錄。同學們，你能判斷劉翔和校冠軍誰跑得更快嗎？生：他們通過的路程不同，所用的時間也不同，這該怎么判斷呢？師：其實，我們?nèi)匀豢梢杂们懊娴膬蓚€方法來進行判斷。比如方法1，相同時間比較路程?？梢员容^他們在單位時間，也就是一秒內(nèi)通過的路程，路程長的則運動得更快。那如何找到他們一秒內(nèi)通過的路程呢？生：借用數(shù)學知識，可以用總的路程，除以總的時間，就是一秒內(nèi)通過的路程。師：說得很好！計算一下，先看校冠軍的，路程除以時間就是100米除以12秒，約為8.33m/s，說明校冠軍在一秒內(nèi)通過的路程為8.33米。再看劉翔的，路程除以時間就是110米除以12.88秒，約為8.54m/s，劉翔在一秒內(nèi)通過的路程為8.54米。相同時間，劉翔的路程長，所以劉翔跑得更快?？鐧谂茈y度大很多，劉翔還跑得這么快，真的是太厲害了！生：老師，可以用第2種方法來判斷嗎？相同路程比較時間。師：當然可以，同學們可以先思考一下如何去比較。生：我想到了，可以比較他們通過一米所用的時間，時間短的則運動得更快。這次就該用總的時間除以總的路程，得到他們通過一米路程所用的時間。師：能夠很好的進行知識遷移，真是太棒了！計算一下，先看校冠軍的，時間除以路程就是12秒除以100米，約為0.120秒每米，說明校冠軍通過一米所用的時間為0.120秒，再看劉翔的，時間除以路程就是12.88秒除以110米，約為0.117秒每米，劉翔通過一米所用的時間為0.117秒。相同路程，劉翔用的時間更短，所以劉翔跑得更快。不管用哪種方法來進行比較，都可以判斷出是劉翔跑得更快。生活中人們更習慣于采用第1種方法來判斷物體運動的快慢，就是相同時間比較路程，當物體在不同時間通過的路程也不相同時，就用路程與時間的比值來比較物體運動的快慢。這個比值越大，說明物體運動得越快。師：在物理學中，把路程與時間的比值叫做速度。速度是表示物體運動快慢的物理量，在數(shù)值上等于物體單位時間內(nèi)通過的路程。如果用字母v表示速度，s表示路程，t表示時間，則速度的計算公式為v=s/t。因為速度等于路程除以時間，所以速度單位由長度單位和時間單位組合而成，通過前面的學習，我們知道長度的國際單位是米，時間的國際單位是秒，所以速度的國際單位就是米每秒。注意讀法，讀作”米每秒”。如果某物體運動的速度v等于20m/s，表示該物體在一秒內(nèi)通過的路程為20米。生活中人們習慣說汽車行駛了多少公里，也就是路程的常用單位是千米，如果時間的單位用小時，則速度的單位就是千米每時，在交通運輸中速度的單位就常用千米每時。生：那米每秒和千米每時這兩個單位間的換算關系又是什么呢？我們可以把1m/s寫成1米除以1秒，把一米換成千米，是1/1000千米，把一秒換成小時，為3600分之一小時，最后計算結(jié)果為3.6千米每時。所以1m/s等于3.6km/h，1km/h則等于3.6分之一m/s。師：獵豹是陸地上的短跑冠軍，它沖向獵物時的速度高達40m/s，而旗魚是海洋中的游泳冠軍，曾觀測到它的時速可達110km/h。同學們，你能判斷獵豹和旗魚誰的速度更大嗎？生：它們的速度單位不同，無法判斷啊！師：那就換算成相同的單位，比如獵豹的速度v1=40m/s就等于40×1m/s，把1m/s換成3.6km/h，結(jié)果為144km/h，這個速度大于旗魚的110km/h，所以獵豹的速度更大。生：我知道了，也可以換算旗魚的速度v2=110km/h等于110×1km/h，1km/h換成1/3.6m/s，結(jié)果約為31m/s，這個速度小于獵豹的40m/s，所以仍然可得出獵豹的速度更大。師：這是高速路上的一個交通標志牌，同學們知道上面60、100、120這些數(shù)字表示的意思嗎？生：這是限速標志，單位是千米每時，標志牌提示，在這段路上小客車允許的最高速度為120km/h，大型車最高速度為100km/h，而60則表示車速不得低于60km/h，以免妨礙其他車輛的正常通行。師：非常正確！如果一輛車以最高速度120km/h行駛，換算一下，120km/h約為33m/s，也就是滴答一下，一秒鐘汽車就會開出33米，真的是相當快啊。所以為了安全，行人不能翻越護欄橫穿高速路，司機要遵守交通規(guī)則，不能超速行駛。因此，司機需要關注汽車里的速度表，這是汽車上可以直接顯示行駛速度的儀表。請同學們讀一下此時的速度大小。生：速度計的單位是km/h，此時速度為60km/h，如果汽車以這個速度行駛，一小時內(nèi)通過的路程為60千米。師：同學們，你們了解生活中物體運動的速度嗎？比如人步行的速度，客機飛行的速度、以及列車的行駛速度，給大家三個速度參考值，請同學們思考他們的對應關系是什么？來看看你們找對了嗎？人步行時運動較慢，對應約1m/s，飛機飛行時相對更快，對應約250m/s，這是我國完全自主研制的c919客機，最大速度可達280多米每秒，普通列車行駛速度約40m/s，我國的復興號高鐵最高速度可達100多米每秒，也就是300多千米每時。書上的小資料也有一些物體運動的速度，來了解一下，這里速度單位是米乘秒的負一次方，實質(zhì)就是米每秒，因為米乘秒的負一次方就等于米除以秒，也就是米每秒。人們騎自行車行駛的速度約為5米每秒，據(jù)說雨燕是飛行速度最快的鳥，可達48米每秒，比普通列車還快。當然，沒有上海磁浮列車的速度大，這個可達120米每秒。子彈的殺傷力強就是因為它速度很大，子彈在剛出膛時速度約1千米每秒。地球上方的同步衛(wèi)星運動速度是3070米每秒。師：按照運動路線，機械運動分為直線運動和曲線運動。這是分別沿直線和曲線運動的列車，商場里的扶梯沿直線運動，而過山車則沿曲線運動，相信同學們還能舉出生活中很多物體做直線運動或曲線運動的實例。下面，請同學們觀察一輛玩具小車的運動情況，判斷小車做的是直線運動還是曲線運動，它的運動快慢是如何變化的？（播放視頻）生：我覺得小車好像做的是直線運動，剛開始運動是由慢到快，中間相對平穩(wěn)，最后是由快到慢停下來。師：是否真的是這樣呢？我們知道感覺有時候是不可靠的，要是能把小車的運動軌跡找到就好了。要找到小車的運動軌跡，就需要標記出一些小車的運動位置，同學們有辦法標記小車的運動位置嗎？老師的辦法是在小車上放一支記號筆，通過電動機驅(qū)動，讓這支筆可以等時間間隔的上下運動，從而在紙上標記位置（播放視頻），看一下演示效果。這樣，當記號筆和小車一起運動時，便可以標記出一些小車的運動位置。下面，請同學們看一下演示過程。（播放視頻）這樣我們就初步獲得了小車的運動軌跡。根據(jù)小車的運動軌跡，同學們判斷小車做的是直線運動還是曲線運動呢？生：從軌跡可看出，小車做的是直線運動。師：很好！我們還可以用直繩檢驗一下（播放視頻），小車確實是沿直線運動的。那我們之前猜測的小車初始運動是由慢到快，中間相對平穩(wěn)，最后是由快到慢，是否從軌跡上可以看出來呢？截取小車在不同時段的運動軌跡來分析一下，首先看小車中間段的運動情況。因為是相同的時間間隔，在紙上標記的位置，所以小車從一個點運動到下一個點所用的時間是相等的，可以初步看出相鄰兩個點間的距離近似相等。用刻度尺實測一下，相鄰兩個點間的距離幾乎都是2.5厘米。這說明小車在中間段運動時，相同時間通過的路程相同，由v=s/t可知，小車速度不變。我們把物體沿著直線且速度不變的運動叫做勻速直線運動。列車在平直軌道上平穩(wěn)行駛，跳傘運動員在空中平穩(wěn)下落時可近似認為做勻速直線運動。勻速直線運動是最簡單的機械運動，是研究其它復雜運動的基礎。做勻速直線運動的物體在任意相同時間內(nèi)通過的路程都相等，速度是不變的。師：我們再來看剛才小車前一段和后一段的運動情況，兩個標記點間的時間仍然相等，但與中間段不同的是什么呢？生：相鄰兩點間的距離明顯不等。前一段運動，相鄰兩點間的距離不斷增大，說明小車運動得越來越快，速度在變大；后一段運動，相鄰兩點間的距離不斷減小，說明小車運動得越來越慢，速度在變小。師：分析得很好，我們把物體做直線運動，但速度大小改變的運動叫做變速直線運動。比如列車在平直軌道上進站或出站時做的就是變速直線運動。做直線運動的物體，通常情況下速度都是變化的，因此，變速運動在生活中更為普遍。師：其實，我們還可以借助攝影技術來記錄運動物體的位置。比如說頻閃攝影，就是借助電子閃光燈的連續(xù)閃光，在同一張底片上記錄運動物體相隔同樣時間的不同位置。比如拍攝一張?zhí)O果下落的頻閃照片，這樣就在一個畫面上記錄了間隔相同時間，蘋果下落的不同位置。這是網(wǎng)球運動員擊球時和跳水運動員躍下跳板時的頻閃照片,可以清晰的呈現(xiàn)出不同時刻的動作情況，方便對運動員的動作進行分析與指導。我們也可以把頻閃攝影用于物體運動的研究，比如蘋果的下落運動，從照