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    高考物理人教版必修1精品教案 第一章 运动快慢的描述速度

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    高中物理人教版 (新课标)必修13 运动快慢的描述──速度教案设计

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    这是一份高中物理人教版 (新课标)必修13 运动快慢的描述──速度教案设计,共5页。教案主要包含了背景和教学任务,教学目标,教学重点和难点,教学设计思路和教学流程,学习资源和器材准备,案例实录,教学反思等内容,欢迎下载使用。
    一、背景和教学任务
    “运动快慢的描述 速度”是人教版教材第2章第3节的内容,要求学生对速度有全面的理解。“速度”是运动学中最基本的概念之一,但它对于整个运动学的理解有着至关重要的作用。本节课要让学生对速度有全面而深入的理解,又要让学生理解和掌握研究物理问题的思维方法和科学方法,又应在教学中激发学生的学习兴趣,让学生在幸福和智慧中学习。
    二、教学目标
    1.知识和技能
    (1)通过实验,理解速度的概念。知道速度的定义、公式、符号、单位和物理意义,知道它是矢量。
    (2)通过实验及比较分析,理解平均速度的概念。
    (3)通过观察及理论分析,明确瞬时速度的概念。
    (4)通过生活实例,理解平均速度和瞬时速度的区别。
    2.过程和方法
    通过观察实验、参与实验和理论分析的过程,培养学生的观察能力及逻辑分析能力,锻炼学生的语言表达能力。同时渗透科学方法和思维方法(如比值法、极限思维法)的教学。
    3.情感、态度和价值观
    对速度正确而全面的理解,培养学生严谨的科学态度。在参与实验的过程中体会主动获得知识的乐趣,增强友爱互助,团结奋进的情感。多处联系生活实例,使学生体会到物理知识来源于生活又应用于生活的和谐美,从而热爱生活、热爱科学。
    三、教学重点和难点
    速度、平均速度及瞬时速度的概念及区别。理解瞬时速度的含义。
    四、教学设计思路和教学流程
    “速度”这个词听起来通俗易懂,没学过物理的人也知道大致的意思,但就是这种似懂非懂的认识,造成了人们对它认识的误区,同时也给这节课的教学增加了难度。例如,在高速公路上一般都有限制时速的标记,如“120km”,很多人认为是指1h不可以超过120km,其实,是指任一时刻的速度都不可以超过每小时120km。通过这节课的教学应使学生对日常生活中的前概念澄清认识,深入理解速度的物理含义。
    这节课设计的整体构思是:从生活实例引出问题,用科学实验来解释验证,得出结论,最后把所学的知识应用到实际生活中,做到深入浅出。
    速度这个概念是本节课的重点之一。首先,通过比较两个学生走路的快慢,得出当时间相同时,位移大的快;位移相同时,时间短的快。这个过程让学生参与,以调动学生的积极性。随后提出“当位移和时间都不同时如何比较运动的快慢”这个疑问,留下悬念,为引入速度这个概念埋下伏笔,同时也让学生感到引入速度这个物理量的必要性。接下来做实验:在气垫导轨上使滑块运动,得到2组数据,让学生处理数据,分析滑块运动的快慢,使学生认识到对待科学实验要态度严谨,实事求是。这样要比直接给出2组数据更有意义。在引入速度这个物理量的过程中,又渗透了一些思维方法和科学方法的介绍(如比较法,比值法,控制变量法)。
    平均速度的含义及其方向也是学生理解的重点,通过学生分组实验,然后加以比较、分析,帮助学生理解。研究平均速度即是对变速直线运动的快慢的研究,也是通过实例引入的。提出的问题是要描述手的运动情况。为使这种描述更科学,采取用电火花计时器在纸带上打点的实验方法,用纸带上的点迹来记录手的运动情况,这样做更让学生感到科学实验的重要作用。分析纸带的过程,采取教师设疑和学生思考、讨论的方法,以调动其积极性,锻炼思维及语言表达。
    这节课的难点是瞬时速度的理解。学生对于瞬时速度是第一次接触,理解起来还有一定的困难。而且,用极限思想来理解它是对学生思维的一种考验和历练。教学中应认真引导好思维的过程,对此不应挖得太深,以免加重学生的负担。为了突破难点,以刚打好的纸带为研究对象,让学生分组讨论,得出结论。
    在小结时,请学生来总结内容和本节课涉及的方法,提高学生的总结能力,并使学生意识到科学方法的重要性。
    五、学习资源和器材准备
    气垫导轨,数字计时器,电火花计时器,纸带,录像机,多媒体电脑设备,实物投影仪等。
    六、案例实录
    1.录像引入新课
    (播放录像)教师:自然界中一切物体都在运动,他们在不同的时刻所处的位置不同。请看录像。我们再来看一遍,你们比较这些运动有哪些不同之处?
    学生1:运动方向不同,快慢也不同。
    学生2:有直线运动,也有曲线运动。
    教师:你们都非常善于观察,善于发现。这节课我们就来研究如何描述运动的快慢。
    2.提出问题
    教师:如何比较运动的快慢呢?请2位同学来配合我做一个小实验。
    2位学生到讲台前,沿同一方向走路。
    (1)时间相同,位移不同的情况下,问谁走得快?
    学生:同学甲快。
    教师追问:如何判断的?
    学生:时间相同,同学甲的位移大。
    (2)位移相同,时间不同的情况下,问谁走得快?
    学生:同学甲快。
    教师追问:如何判断的?
    学生:位移相同,同学甲用的时间短。
    教师:一般情况下,要比较的运动可能位移和时间都不同,又该如何比较快慢呢?
    3.演示实验
    教师:下面我们通过实验来获得数据,然后比较快慢。
    展示仪器(实物投影)
    [仪器及原理介绍]
    气垫导轨:气垫导轨上有很多小孔,导轨连着气泵。当气泵充气时,导轨上形成一层气膜,使滑块的运动近似匀速运动。
    数字计时器:数字计时器是一种精确测定时间间隔的仪器。2个黑色的装置为光电门,当滑块的挡片经过光电门1时,数字计时器开始计时,当滑块的挡片经过光电门2时,计时结束。数字计时器记下滑块通过两个光电门的时间间隔,这段时间对应的位移可由导轨上的标尺读出。
    实验过程:
    第1次:滑块运动的位移为60cm,时间为1.621s。
    第2次:滑块运动的位移为30cm,时间为645.3ms。
    4.分析问题,得出速度的概念
    教师:请同学们比较滑块这两次运动的快慢。
    (学生动笔计算)
    教师:请一位同学来回答,并说明如何比较的。
    学生:第2次滑块运动得快。我求出位移和时间的比值,比值大的快,即单位时间内,位移大的快。
    教师:很好,这种方法是把一个量转化成相同的,然后比较另一个量,这是一种普遍适用的好方法——控制变量法。为了应用方便,伽利略把单位时间内的位移称为速度。
    (1)速度的定义:位移s跟发生这段位移所用的时间t的比值。
    (2)公式:。
    (3)单位:m/s,km/h。
    教师:速度有没有方向?
    学生:有,速度的方向是运动的方向。
    教师:那么,速度是矢量还是标量?
    学生:矢量。
    (4)矢量:速度的方向为运动的方向。
    教师:为什么要引人速度这个概念?
    学生:为了比较运动的快慢。
    (5)物理意义:描述运动的快慢。
    5.扩展问题,得出平均速度和瞬时速度概念
    教师:实际的很多运动都是变速运动,如何比较变速运动的快慢呢?现在我们就来研究手的运动过程。用实验来记录手的运动过程。(学生分组实验)
    [仪器及原理介绍]
    电火花计时器:电火花计时器工作时,每隔0.02s打一个点。把纸带从小黑片的下方穿进去,插上电源,按下开关,拉动纸带,纸带上就打下很多小点,这些点记录了手的运动情况。
    (两位学生合作进行实验)
    教师:哪位同学到讲台上分析一下自己的纸带的运动情况?
    学生1(将纸带实物投影):因为每2个点的时间间隔均为0.02s,所以通过点迹的距离越来越大可以判定我的纸带做变速运动。
    学生2(将纸带实物投影):我的纸带也做变速运动。
    教师:那么,手的运动也为变速运动。下面来比较这2段纸带运动的快慢。纸带平行放置(实物投影,如图1)

    图1
    学生:AE段比CD段运动得快。
    教师追问:是不是AE之间每一小段运动得都快?
    学生:不是,AE段中GH段就比CD段中CF段慢。
    教师:其实,说AE段比CD段运动得快是一种粗略的说法,是指平均起来的快慢。因此又引入一个物理量——“平均速度”来描述这种平均意义上的快慢。
    (1)平均速度
    ①定义:在变速直线运动中,位移跟时间的比值。
    ②公式:。
    ③方向:平均速度的方向与位移同向。
    ④物理意义:粗略描述运动的快慢。
    由于变速运动各段的平均速度可能不相等,所以,应指明是哪段位移或哪段时间内的平均速度。
    教师:要想精确的描述AE段运动的快慢,应该怎么办?
    学生:应求出每一小段的速度。
    教师追问:每一小段之间的部分速度就不变吗?
    学生:可能还不是,那么应求更短的小段的速度,最好求出每一点的速度。
    教师:如何求某一点的速度呢?如A点的速度。
    (学生讨论)
    学生:用离A点很近的一小段的位移比相应的时间,求出的平均速度很接近A点的速度,取的这一小段越小其平均速度越接近A点的速度,当取的这一小段为无穷小,则其平均速度就几乎等于A点的速度了。
    教师:太棒啦!这里用到的是极限的思维方法。变速运动中某点的速度称为瞬时速度。
    (2)瞬时速度
    ①定义:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度。
    ②公式:。(s很小,t很短,用极限方法)
    ③方向:瞬时速度的方向为运动的方向。
    ④物理意义:精确描述运动的快慢。
    教师:我们应理解平均速度和瞬时速度的区别。
    (播放短片)
    短片内容:在高速公路上,一位司机被交警拦住了,理由是该车超速(该高速公路限制时速为100km/h),司机觉得很冤枉,他说:“我从开始上高速到现在30min内才走了40km,没超速啊!”
    教师:是交警弄错了吗?
    学生:不是,司机认为平均速度没超速,但高速公路限制时速为100km/h是瞬时速度,那辆车一定是某时刻超速了。
    6.理论联系实际
    教师:请大家想一下,生活中哪些物品能够显示速度?
    学生们很踊跃:速度计,路标,测速仪。
    (教师展示以上物品)
    教师:请同学们说出形容快慢的词语。
    (学生们分成2组比赛说词语)学生们很兴奋,说出了很多词语。例如,快:一闪而过,流星赶月,转瞬即逝,呼啸而过,健步如飞,白驹过隙等;慢:慢慢腾腾,蜗行牛步,慢条斯理,闲庭信步,姗姗来迟等。
    7.总结
    教师:请同学对本节课作总结。
    学生:通过本节课的学习,我们知道了描述运动快慢的物理量,有速度、平均速度和瞬时速度,还有研究问题的方法,有控制变量法、比较法、比值法、极限法。
    七、教学反思
    本节课基本完成了预设的教学目标。知识教学方面做到了重点突出,难点突破。在教学过程中,所用到的研究方法、思维方法基本做到渗透给学生,且让学生有所体验。情感态度方面,通过学生上课时渴望的眼神,兴奋的表情,积极参与的态度,可以反映出教育教学目标也已基本达到了。上课时,教师也是努力让学生多参与,成为课堂的主体。和以往的课相比本堂课的效果很好,也很受学生欢迎。但这样的课,由于自由度大,且灵活多变,所以课堂驾驭方面还有些不足。
    在本堂课的教学过程中,笔者觉得有这样一个问题值得思考,那就是对学生的回答进行评价,我做得不够好。肯定性或正确性的评价可以激励学生,但我在点评时多是用“很好”或“非常好”,这样可能会让学生感到乏味或流于形式,说得多了会失去激励的效果,如果可以简明地指出学生回答的闪光点并加以肯定,那样效果应该会更好。
    我在备课时根据教学需要预设了一些问题和目标,然而在教学过程中,由于学生的创造性和开放性,又出现了一些没有预设到的问题(例略)。在实施教学方案时,当学生的活动游离了教学预设时,教学环节的推进必须及时纳入这些变化的因子,而不能拘泥于原来预设的教案不放。这方面我要努力提高自己。
    按照新课程标准设计的课堂教学,其开放度还应多思考多研究。若开放度过大,课堂可能就有些散,难以驾驭,并且效率低,若开放度过小,课堂可能又过于死板,且与新课程改革存在较大差距。而且,教师应该用持续性发展的角度来设计每一堂课,既要考虑知识的连续性,又要考虑方法的有机渗透和逐步掌握,也不可不考虑学生的基础和认知水平而要求得过高过快。

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