高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第1章 运动的描述第3节 速度教学设计及反思

这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第1章 运动的描述第3节 速度教学设计及反思，共5页。教案主要包含了教材分析，教学目标与核心素养，教学重难点，教学过程等内容，欢迎下载使用。
【教材分析】
本节是学生学习了位移、时间与时刻、参考系等之后又学习的一个描述物体运动的物理量。平均速度是对初中速度这一概念的延伸，用位移代替路程，并首次利用比值定义法来定义概念。利用极限思想引出瞬时速度的概念，是学生学习极限思想方法的很好途径，为学生对瞬时速度的理解做好了铺垫。
【教学目标与核心素养】
物理观念：掌握平均速度和瞬时速度的概念，理解利用极限求瞬时速度的方法。
科学思维：了解从平均速度求瞬时速度的思想方法，体会数学与物理间的辩证逻辑关系。能根据所要研究的实际问题，运用物理思维进行科学抽象，建立理想化质点模型。
科学探究：通过描述方法的探索，体会如何描述一个有特点的物理量，体会科学的方法，同时通过实际体验感知速度的意义和应用。
科学态度与责任：通过介绍或学习各种工具的速度，去感知科学的价值和应用。培养对科学的兴趣，坚定学习思考探索的信念。
【教学重难点】
教学重点：平均速度、瞬时速度概念的理解和区别。
教学难点：利用极限法得出瞬时速度。
【教学过程】
导入新课
动画模拟蜗牛和飞机运动快慢动画，激发学生兴趣，引出“谁快？谁慢？”这一问题。
新课讲授
一、平均速度
蜗牛从A运动到B，飞机从C运动到D。蜗牛和飞机在一定的时间内都发生了相应位置的变化。蜗牛从位置XA=1cm到XB=5cm 用时4s，飞机从位置XC=100m到XD=500m 用时10s。
问题：他们运动的位移不同，所用的时间也不同，怎么比较他们运动的快慢呢？
学生利用已有的知识很容易得出“可以用单位时间内的位移来表示运动的快慢”这一结论。引导学生得出平均速度的定义。
1．定义：物体运动的位移与所用时间之比，称为这段位移（或这段时间）内的平均速度。
（平均速度是通过比值定义法来定义的，后面还会遇到多个利用比值定义法来定义的物理量）
2．定义式：
3．矢量性：方向与位移方向相同。
4．单位：m/s
观察小球运动情况
小球沿斜槽滚下，依次通过O、A、B、C四点。分析小球在OA、OB、OC这三段的运动情况。
问题1：小球在这三段内的运动得快慢相同么？
问题2：如何准确的用平均速度来描述小球的运动？
注意：必须指明是“哪段时间”或“哪段位移”
二、瞬时速度
问题：一段位移（一段时间）内物体运动得快慢可以由平均速度来表示？某个位置（某个时刻）运动得快慢如何表示呢？
为了精确描述物体的运动引出瞬时速度的概念。
图一图二
问题：图一、图二中OA、OB、OC、OA1、OA2、OA3这六段位移中哪一段的平均速度更接近O点这一位置的瞬时速度？
学生通过思考比较得出OA3段的平均速度更接近，利用极限思想得到瞬时速度，即当位移足够小（时间足够短）时，小球的速度变化很小，可近似认为小球在这段位移（时间）内的运动是匀速的，对应的平均速度可用来描述小球经过O点时的瞬时速度。
1．定义：物体在某位置（时刻）的速度。
2．大小：又叫瞬时速率； 当△t 非常非常小，△x/△t就可以看作某时刻（或某位置）的瞬时速度（极限思想）
平均速率：（不是平均速度的大小）物体运动的路程与所经历的时间之比。
3．矢量性：与物体的运动方向相同。
4．单位：m/s
5．如果瞬时速度始终保持不变，则物体做匀速直线运动。或理解为在匀速直线运动中，平均速度等于瞬时速度。
例1：光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，图乙中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，让滑块d从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2．5×10﹣2 s和1．0×10﹣2 s，小滑块d的宽度为0．5cm，可以测出滑块通过光电门1的速度v1=0．20 m/s，滑块通过光电门2的速度v2=0．50 m/s。（保留两位有效数字）
结论：由于遮光板宽度较小，遮光时间极短，所以遮光板经过光电门这一极短时间内平均速度的大小，可近似认为这就是遮光板运动到光电门时的瞬时速率。
例2：关于瞬时速度，下列正确的是（BCD）
A．瞬时速度是物体在某一段时间内或在某一段位移内的速度的平均值
B．瞬时速度可以看成是时间趋于无穷小时的平均速度
C．瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度
D．物体做匀速直线运动时，瞬时速度等于平均速度
例3：下列对各种速率和速度的说法中正确的是（BCD）
A．平均速率就是平均速度
B．瞬时速率是指瞬时速度的大小
C．匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等
D．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度
例4：为使交通有序、安全，高速公路设立了许多交通标志，甲、乙两幅图是高速公路指示牌，下列说法中正确的是（BC）
三、课堂小结
A．甲图中“25km”是指从此处到下一个出口的位移是25km
B．甲图中“25km”是指从此处到下一个出口的路程是25km
C．乙图中“80km/h”是指要求汽车在该路段行驶的瞬时速度不超过80km/h
D．乙图中“80km/h”是指要求汽车在该路段行驶的平均速度小于80km/h
平均速度
瞬时速度
平均速率
瞬时速率
定义
物体运动的位移与所用时间之比
物体在某位置（时刻）的速度
物体运动的路程与所经历时间之比
瞬时速度的大小
方向
有方向，矢量
有方向，矢量
无方向，标量
无方向，标量
意义
粗略描述物体运动的快慢
精确描述物体运动的快慢
粗略描述物体运动的快慢
精确描述物体运动的快慢
对应
某段时间（或位移）
某一时刻（或位置）
某段时间（或路程）
某一时刻（或位置）