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高中牛顿第二定律教案

发表时间:2020-08-17

第二节怎样比较做功的快慢导学案。

教案课件是老师不可缺少的课件,大家应该要写教案课件了。在写好了教案课件计划后,这样接下来工作才会更上一层楼!你们到底知道多少优秀的教案课件呢?以下是小编为大家收集的“第二节怎样比较做功的快慢导学案”希望对您的工作和生活有所帮助。

11.4认识动能和势能

1.说出什么是能量,记住能量的单位.
2.能说出什么是弹性势能及其影响的因素.
3.重点:说出什么是动能,通过实验探究动能的大小与哪些因素有关.说出什么是重力势能,探究重力势能的大小与哪些因素有关.根据现象,指出动能和势能之间的转化及机械能和其他形式能之间的转化.
4.通过实验探究和合作学习,培养严谨的科学态度、敢于探索创新的科学精神.
一、什么是能
1.我们在日常生活中经常提到“能”,你能说出几个有关“能”的词吗?如:热能、电能、能源开发等.“能”是物理学中的一个重要概念,“能”的概念跟功的概念有密切联系,比如:电流能做功,说明具有电能.因此,我们认为一个物体能够做功,它就具有能.
2.能的单位就是功的单位,在国际单位制中,功的单位是焦(J),能的单位也是焦(J).
二、动能的大小跟哪些因素有关
3.湍急的河水能把石头冲走,流水能做功;飞行的子弹能把木板打穿,飞行的子弹能做功;风吹动帆船航行,空气流动形成的风能做功.这些物体都能做功,它们都具有能.它们的能量是由于运动才具有的.水由于运动、子弹由于运动、空气由于运动而具有能.
物理学中把物体由于运动而具有的能叫做动能.一切运动的物体都具有动能.
4.判断下列物体中哪些物体具有动能.
A.静坐的人;B.足球场上奔跑的运动员;C.炮膛中准备发射的炮弹;D.从飞机上投出的炸弹;E.被电风扇吹动的空气.
具有动能的是BDE;理由是这些物体正在运动.
5.质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大.
三、势能的大小跟哪些因素有关
6.人们在打桩时,必须把重锤高高举起,当重锤落下时可以做功,因为重锤受到竖直向下的重力,重锤下落时沿着重力的方向向下运动了一段距离,所以举高的重锤可以做功,从而将木桩打入地里.一个重锤如果静止地压在木桩上是不能做功的.重锤只有在被举高的情况下才能做功,即重锤被举高时才具有做功的本领——能.
一池静止的水是不能做功的,但是这一池静止的水如果处在高山上,水落下时就可以做功,把水车冲得转起来.
我们把物体由于被举高而具有的能叫重力势能.
7.质量相同的物体,被举得越高,它的重力势能越大;被举相同高度的物体,质量越大,重力势能越大.
8.物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能.弹性势能与物体的弹性形变量有关,弹性形变量越大,弹性势能越大.
四、机械能的转化
9.如图所示,比较小球在A、B、C处的势能和动能情况(A、B分别在左右最高点,C在中间最低点),可得出结论:物体具有的动能与势能是可以相互转化的.
10.有摩擦等阻力时,在动能和势能的相互转化中,机械能会不断减少.机械能跟其他形式的能之间可以相互转化.
1.一个物体具有能量,它一定做功吗?不一定.
小结:能与功的关系是物体能够对外做功,它一定具有能量,但物体具有能量,不一定正在对外做功.
2.探究影响动能大小的因素.
(1)如图甲所示,让两个质量相同的钢球从斜面上不同的高度(hAhB)滚到水平面上,小球推动纸盒运动,会发现A(选填“A”或“B”)球把纸盒推开的距离远,说明A球具有的能量大(选填“大”或“小”).
(2)如图乙所示,将两个质量不同的钢球(mCmD)从斜面上相同的高度滚到水平面上,并推动纸盒做功,会发现C球将纸盒推开得更远,说明C球具有的能量大.
写出你的探究结论:小球的质量相同时,小球的位置越高,滚到水平面上时速度越大,具有的动能也越大,纸盒被推开的距离越远;高度相同时,小球滚到水平面上时速度相同,小球的质量越大,具有的动能越大,纸盒被推开的距离越远.这说明,物体的动能与物体的速度和物体的质量有关.
3.探究影响重力势能大小的因素.
让物体自由下落冲击小方桌,方桌的桌腿是四根钉子,放置在沙箱的沙面上.如图所示.
(1)通过观察钉子进入沙面的深浅来判断物体重力势能的大小.
(2)比较图中A和B是通过控制质量来验证重力势能的大小与高度的关系.
(3)要探究重力势能的大小与质量的关系,应选择图中的C和D进行对比实验.
(4)实验结论:影响重力势能大小的因素有质量和高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.
4.小组内交流讨论,在探究影响动能、重力势能大小的因素两个实验中,运用了哪两种科学探究方法.
答案转换法、控制变量法.
5.自制单摆进行实验,讨论它在运动的过程中动能和势能是如何变化的.请你解答下列问题:
(1)用一根细线和一块橡皮,自制一个单摆,进行实验.用作图的方法画出摆球的运动轨迹.
(2)描述上述实验中橡皮在不同位置(主要是最高点、最低点)重力势能及动能的变化情况.
答案橡皮在最高点时重力势能最大,动能为零;橡皮在最低点时重力势能最小,动能最大.上升过程中橡皮的动能减小,重力势能增大,即动能转化为重力势能;下降过程中橡皮的重力势能减小,动能增大,即重力势能转化为动能.
(3)动能和弹性势能可以相互转化吗?你能举例说明么?
答案可以,例如射箭时弓的弹性势能转化为箭的动能,水平面上运动的小球撞击弹簧时,将球的动能转化为弹簧的弹性势能.
归纳总结:动能和势能统称为机械能,动能和势能是可以相互转化的.
见《导学测评》P5jab88.cOM

相关知识

怎样比较运动的快慢


怎样比较运动的快慢
1.教学目标
知识与技能
⑴知道速度的定义、公式和单位。能用速度公式进行简单的计算。
⑵知道什么是匀速直线运动和变速直线运动。
过程与方法
⑶通过观察、思考和讨论,得出比较物体运动快慢的两种方法。
⑷经历建立速度概念的过程,理解速度的定义方法——比值定义法。
情感态度与价值观
⑸通过本节课的学习,学生对原本比较“熟悉”的速度,会有新的、更加透彻的认识,从中体验到科学方法的魅力,启迪学生用科学的方法研究我们周围的物理现象。
2.教材说明
本节主要内容有:比较物体运动快慢的两种方法,速度的定义、公式和单位,匀速直线运动和变速直线运动。
速度是生活中经常用到的物理量,了解一些运动物体大致的速度值,学会速度的计算和单位换算,具有重要的实际意义。匀速直线运动和变速直线运动,是上一节机械运动知识的延伸,后面两节描述物体“不受力时怎样运动”和“物体受力时怎样运动”,也要用到这些知识。
本节教材的编写思路是:首先通过“活动1”,引导学生从两幅情景图中归纳出比较运动快慢的两种方法,为建立速度的概念提供方法上的准备。然后教材利用图9-14提出问题:如果物体通过的路程和所用的时间都不相等,怎样比较它们运动的快慢?启发学生讨论、深思。此问题解决了,自然就得到了速度的定义方法。于是教材接下来一气呵成,顺次介绍速度的定义、公式、单位和计算。本节教材的最后是机械运动的分类,运用速度的知识,研究什么是匀速直线运动和变速直线运动。
本节教学重点:让学生经历建立速度概念的过程,理解用“比值”定义物理量的科学方法,学会用速度公式进行简单的计算。
本节教学难点:速度定义中的“单位时间”,学生不容易理解,是本节教学的难点。速度的单位由长度单位和时间单位组合而成,学生对速度单位的写法、读法、换算都不习惯,是本节教学的又一个难点。
3.教学建议
本节的知识学生并不陌生,关键是让学生从“物理学”的角度来理解速度的内涵。所以在教学过程中,教师既要充分利用学生已有的知识,又要重视科学方法的指导,让学生领悟比较物体运动快慢的方法,经历速度概念和公式的建立过程,学会用速度公式解决有关问题。
比较物体运动快慢的两种方法
可开门见山,用大屏幕播放一段短跑或游泳比赛的视频资料。为提高学生的兴趣,比赛场面要热烈,扣人心弦,场景中最好有学生熟悉的我国著名运动员,也可以用学校运动会短跑比赛的录像资料。当比赛进行到中途时,暂停播放,问学生:就现阶段来说,谁跑(游)得最快?你是如何判断的?学生回答后,继续播放,直至运动员全部到达终点,再次提问:到达终点后,裁判员是如何比较他们快慢的?通过学生讨论、回答,总结出比较物体运动快慢的两种方法:一是“时间相同比路程”,二是“路程相同比时间”。
如果找不到有关视频资料,也可以采用下述教学方法。教师问学生:咱们班谁跑得比较快?请推荐两位。教师根据学生的推荐,点出两位同学的名字(有真实感),继续提问:现在我们要比较×××和×××谁跑得更快,怎样办?请大家想办法、出主意,看能想出哪些比较方法。让学生自由讨论,思考回答。最后总结出比较运动快慢的两种方法。
在此基础上,教师点明本节课的课题:事实上,不只体育运动需要比较快慢,汽车、火车、飞机等运动的快慢也是人们所关心的。本章要研究物体的运动,快慢是一个非常重要的问题。
速度及其计算公式
⑴速度的定义
让学生观察教材图9-14和图注文字、数据,提出问题:汽车和飞机通过的路程和所用的时间都不相同,怎样比较它们运动的快慢呢?
学生思考、讨论、回答。因为学生在小学数学课中已学过速度的计算,他们容易想到算出二者的速度,即路程与时间的比值,来比较汽车和飞机运动的快慢。
教师追问:为什么用“路程与时间的比值”能比较出物体运动的快慢?这实际上采用了上述哪种比较方法?
这一点学生以前没有思考过,可以让学生展开讨论,感悟其中蕴含的科学道理:路程除以时间是物体1s通过的路程,所以用“路程与时间的比值”比较快慢,实际是相同时间比路程。学生悟出了其中的道理,也就真正理解了速度的定义方法。至此,速度的定义可以说已呼之欲出了。
这时教师趁势介绍速度的定义。
为帮助学生理解“单位时间”,教师可将它具体化为1s、1h等,并结合前面学生算出的汽车和飞机的速度值来说明。
最后结合速度的定义对学生进行科学方法教育:路程与时间的比值,等于物体在单位时间(相同时间)内通过的路程,能够表示物体运动的快慢。可见利用两个物理量的比值,可以定义一个新的物理量,这种方法叫比值定义法。大家想一想:我们以前学过的哪个物理量也是用比值法定义的?(密度。)在以后的学习中,我们还将用这种方法来定义新的物理量。
⑵速度的公式
启发引导学生写出速度的公式:如果用s表示路程,t表示时间,v表示速度(同时板书三个字母及对应的物理量名称),你能根据速度的定义,写出计算速度的公式吗?
学生写出速度的公式后,教师指出:用公式来表述物理量之间的关系,既简明又准确,使用起来也很方便,是研究物理常用的一种方法。但要注意,学习物理公式时不能仅记住其表达形式,还要注意理解它所包含的物理意义。公式中的三个物理量必须是对应的,s是物体在时间t内通过的路程,t是该物体通过路程s所用的时间,不能根据公式乱代数据计算速度。
⑶速度的单位
首先让学生弄清速度单位的来历和意义:根据速度公式,速度等于路程除以时间,所以速度的单位等于路程的单位除以时间的单位。在国际单位制中,路程的单位是米(m),时间的单位是秒(s),速度的单位是米/秒,即m/s或m/s-1;在交通运输中常用“千米/时”做速度的单位,符号为km/h。为了提高学生的兴趣,培养学生的能力,可以问学生:你还能写出速度的哪些单位?(如cm/s,km/min等)当然对这些单位不做教学要求,只是让学生举一反三,掌握方法。知道了速度单位的来历,反过来,当我们看到速度的某个单位时,还应该知道它的物理意义,如3m/s表示1s内通过的路程为3m。
对于速度单位的读法和写法要作规范化要求,提醒学生不要沿用小学数学中的习惯。如学生把5m/s读成“每秒5米”,应加以纠正。
关于速度单位m/s和km/h之间的换算,不少学生感到困难。关键要教会学生换算的方法,即分子、分母分别换算,然后计算,让学生自己练习变换,经两、三次练习,使学生逐渐掌握,不要死记它们之间的数值关系。
⑷速度的计算
学生在数学课中多次做过速度的计算题,物理课学习速度的计算,重在让学生养成用“公式”分析问题的习惯。初中学生刚开始学物理,用公式求解物理题,要讲究解题的规范性,同时注意公式的物理意义。
解答物理计算题的过程一般分为“已知”“求”“解”“答”四个部分。
写“已知”和“求”,能够培养学生认真审题的良好习惯,有利于学生理清物理过程,抓住题目的关键条件,以后解题熟练了,学生逐渐养成了审题和分析的习惯,“已知”和“求”可以不写。在“已知”中,必须用规定的物理符号表示题中的已知量,单位可在这一步中统一。对于“求”,同样用规定的物理符号表示题中的所求量。
“解”是解题过程的重点,应包括:
①写出所依据的公式或变形公式,如果题目中出现了两个以上的物理过程,如教材例题中涉及到“飞机的运动”和“自行车的运动”,公式中的各物理量还要标上“角码”以示区分;
②代入数据和单位;
③进行数学运算,得出结果。
最后是“答”,根据计算结果,说明问题的答案。
对于教材中的“例题”,第一问可由教师示范解答,第二问可让学生练习解答,教师针对学生在练习中出现的问题,总结解题注意事项,然后再补充一道练习题,让学生巩固解题方法。
匀速直线运动和变速直线运动
关于机械运动分为直线运动和曲线运动,最好能播放流星划过夜空,或飞机拖着烟雾做特技飞行的一些场景,使学生意识到物体做机械运动时,总要经过一定的“路线”,然后让学生观察教材图9-15和图9-16,体会“直线运动”和“曲线运动”的含义。在此基础上,让学生列举生活中物体做直线运动和曲线运动的例子。
“活动2”的目的是:让学生通过具体的数据,感性地认识匀速直线运动和变速直线运动。
教学时,可让学生根据教材图9-17提供的信息,计算汽车在各自时间中的速度值,然后分析比较计算的结果,看(a)、(b)两图汽车的运动情况有什么不同。
在学生回答的基础上,得出匀速直线运动和变速直线运动的定义。然后列举生活中物体做变速直线运动和可以近似看作匀速直线运动的实例。如列车在平直的轨道上匀速行驶,小球在光滑的桌面上滚动,都可以近似地当作匀速直线运动。汽车在平直的公路上加速或减速行驶,粉笔从手中落下,都是变速直线运动。
关于“信息游览”中的“一些物体运动的大致速度”,让学生知道常见物体运动速度的大约数值即可,不要求记住确切的数据。教学时可让学生自学阅读表中的信息。为加强学生的印象,学生阅读后可以做一个竞答游戏,教师在黑板上写出几个速度值,让学生猜可能是哪些物体运动的大致速度。
4.教学评价
课堂测评
1.通过本节课的学习,你对速度有哪些新的认识?
2.如果用“物体通过单位路程所用的时间”来定义速度(v′),那么速度的公式、单位将会是怎样的?物理学中为什么不采用这种方式来定义速度?
3.根据机械运动的分类,掷出的铅球在空中所做的运动属于运动;直线运动可分为运动和运动,在平直的轨道上启动的火车做运动。
4.陆地上奔跑最快的动物——猎豹,快跑时速度可达40m/s;海洋里游动最快的鱼——旗鱼,速度可达108km/h;天空中飞行最快的鸟——褐海燕,速度可达5km/min。假设让这三种动物在一起比赛,谁是冠军?谁是亚军?谁是第三名?
5.气象预报称:台风中心正以25km/h的速度向距150km的某地接近。请你算一下,台风中心多长时间到达该地?
6.图1是汽车上的速度表,汽车按表上所指示的速度匀速行驶15min,通过的路程是多少?
7.假日里,小红的爸爸开车带全家去风景区游玩,已知从出发地到目的地的总路程为84km。小红从公路公路标志牌上看到,他们出发20min,汽车行驶了30km,那么照此速度计算,他们再用多长时间可以到达目的地?
参考答案
1.主要是“科学方法”方面的,如:比较物体运动的快慢有两种方法,一是“时间相同比路程”,二是“路程相同比时间”,速度是采用第一种方法来定义的;速度等于路程和时间的比值,利用两个物理量的比值来定义新的物理量的方法,叫比值定义法。2.如果速度(v′)的定义为“物体通过单位路程所用的时间”,那么速度的公式将为v′=,速度的单位将是s/m。如果用这种方法来定义速度,速度值越小,物体运动越快,速度越大,物体运动越慢,人们很不习惯。3.曲线匀速直线变速直线变速直线4.褐海燕是冠军,猎豹是亚军,旗鱼为第三名。5.6h6.17.5km7.36min
“自我评价与作业”指导
1.有两种:相同时间比路程,相同路程比时间。物理学中利用“相同时间(单位时间)比路程”的方法来定义速度。2.⑴真空中的光速是自然界中速度的最大值,为3×108m/s。1.5×1011m⑵约0.29m/s3.略4.匀速直线运动0.8h(即48min)5.2.56.180m
课外活动
两个活动的实验方案都是开放的,要鼓励学生创造性地设计实验,以下方案仅供参考:
1.把昆虫放在坐标纸上,用铅笔在昆虫爬过的小格上画线,描出昆虫运动的轨迹。找一段细棉线,使之与昆虫运动的轨迹完全重合,在棉线上标出轨迹的起点和终点,把棉线拉直后用刻度尺测出这两点间的距离,即是昆虫运动的路程。根据昆虫运动的路程和时间可算出昆虫的运动速度。
2.几位同学合作进行测量,在100m路程中,每隔10m或20m站一位记时员,可测算出各段路程的速度值。为减小误差,最好多测几次,各段取几次速度的平均值。

第二节运动的快慢(3)


第二节运动的快慢(3)

素质教学目标

1、知识与技能

能用速度描述物体的运动。

能用速度公式进行简单的计算。

知道匀速直线运动的概念。

了解平均速度的概念。

2、过程与方法

体验比较物体运动快慢的方法,认识速度概念在实际中的意义。

3、情感、态度与价值观

感受科学与艺术结合所带来的美感。

教学重点

速度的物理意义及速度公式

教学难点

1、建立速度的概念

2、“频闪摄影“研究物体运动的方法

教学过程

一、引入新课

在实际生活中,物体运动的快慢是人们关心的问题。如:在田径运动会短跑比赛中,人们最关心的是谁得冠军;人们外出旅行时,总是希望选择便捷的交通工具尽快到达目的地;军事上总是希望导弹、作战飞机能够飞得快些……。

问题:如何描述物体运动的快慢?

二、速度

1、比较物体快慢的两种方法。

(1)在游泳比赛中,观众和裁判比较运动员游得快慢的方法是不同的。

问题:请同学们说说看,观众用什么方法比较运动员游得快慢?裁判用什么方法比较运动员游得快慢?

学生交流讨论后回答。

(观众的方法是:比赛中看谁游在最前面;裁判的方法是看谁先到达终点,用的时间短。)

归纳:观众的方法实际上是:在相同时间内看物体运动路程的长短来比较快慢;裁判的方法实际上是:物体运动路程相同,看运动时间的长短比较快慢。

(2)学生实验:“比较纸片下落的快慢”。体验两种比较物体运动快慢的方法。

取两张16开纸,其中一张对折一次,另一张对折两次,为了使纸片平稳下落,可将纸片的两端向上叠起一部分,让它们从同一高度同时释放。

(猜一猜):哪一张纸片下落的较快?

(试一试):结果与你的猜测一致吗?

(议一议):怎样比较纸片运动的快慢?还有其他比较运动快慢的方法吗?

(3)再举例让学生讨论:一位同学百米跑用了12s,而一万米跑世界冠军的成绩大约是28min,怎样比较它们运动的快慢?

启发:有两个小球各自的运动的快慢都不变,其中一个小球沿直线运动30m,用了1min;另一个小球沿直线运动40m用了50s。图11-2-1是两个小球运动在某一段时间内的运动情况。两个小球运动的时间、通过的路程都不相等,由图11-2-1,你能否判断哪一球运动得更快?

(由图可以看出在每1s的时间内,率二个小球通过的路程长,可以确定第二个小球运动更快。)

学生受到启发:在运动的时间、通过的路程都不相等情况下,每一个相等的时间内通过的路程长的物体运动得快。这样就将问题转化为在时间相等的情况下进行比较。

2、在物理学中物体运动快慢的描述

以人们比较物体运动快慢的实践为基础,在物理学中用速度表示物体运动快慢,在相同的时间内,物体经过的时间越长,它的速度就越快;物体经过相同的路程,所花的时间越短,速度越快。由前面的计算知道,速度等于运动物体单位时间内通过的路程,可用公式:v=s/t表示。

介绍公式中符号的意义和单位:

s----路程-----米(m)t------时间------秒(s)v------速度------米每秒(m/s或m.s-1)

在国际单位制中,速度的单位是米每秒,在交通运输中还常用千米每小时做单位,符号是km/h或km.h-1。1m/s=3.6km/h1km/h=1/3.6m/s=0.28m/s

3、阅读课文第23页中所给出的一些物体的速度值,了解一些物体运动的速度(说明第一宇宙速度是航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度,也叫环绕速度。)

4、速度计算

(1)学生阅读课文第23页例题,理解题意,根据速度公式计算运动员和摩托车速度。

(2)学生阅读课文第24页例题,分析题意:北京到上海的铁路线长度和火车运营速度求火车从北京到上海运行时间,可以用公式v=s/t求解,将公式v=s/t变形得到t=s/v,将数据代入求解。

三、“频闪摄影”------研究物体运动的方法

四、匀速直线运动

1、让学生自己阅读课文第25页的内容:

(1)物体怎样的运动叫做匀速直线运动?

(2)物体怎样的运动叫做变速运动?

(3)怎样粗略地描述物体的变速运动?

(物体沿着直线快慢不变的运动叫匀速直线运动,因此,物体做匀速直线运动时其速度应该是一个定值,与路程的大小和时间的长短无关,所以不能将v=s/t理解为v与s成正比,与t成反比。)

2、在学生讨论的基础上教师进行小结:

变速运动可以用v=s/t来计算,s是物体通过的某一段路程,t是物体通过这一段路程所用的时间,求出的v就是物体通过这一段路程的平均速度。

3、计算生活中的平均速度

(1)学生尝试说明列车时刻表。

(2)根据列车时刻表查询从襄樊到丹江的行程、运行时间。计算列车从襄樊到丹江运行的平均速度。

(3)查列车时刻表计算列车从朱坡到老河口行程、运行时间。计算列车从朱坡到老河口运行的平均速度。

五、指导学生课后阅读科学世界时间放大镜

达标自查

1、速度是用来表示物体的物理量。

2、一个做匀速直线运动的物体,在1min内通过的路程是120m,则它的速度为m/s,其物理意义为。

3、一个做匀速直线运动的物体,在4s内通过的路程是20m,则它在前2s的速度一定是()

A、80m/sB、10m/sC、5m/sD、无法判断

4、善于匀速直线运动的速度公式v=s/t,下列说法正确的是()

A、物体运动的速度v越大,通过的路程s越长

B、物体运动的速度v越大,所用的时间t越少

C、物体运动的速度与路程成正比,与时间成反比

D、物体v由s/t决定,但与s、t的大小无关

5、下列速度,按大小排列的顺序是()

(1)运行中的火车的速度是72km/h(2)高速公路上飞驰的轿车的速度是1.8km/min(3)草原上狂奔的猎豹的速度是28m/s

A、(1)(2)(3)B、(3)(2)(1)C、(2)(3)(1)D、(1)(3)(2)

6、一辆在平直公路上行驶的汽车,在第1h内通过的路程是80km,在第2h内通过的路程是80km,在第3h内通过的路程还是80km,小华说该汽车在这3h内一定做匀速直线运动,小明则认为汽车在这3h内不一定做匀速直线运动,他们谁说得对?谈谈你的看法。

能力提高

7、小明跟爸爸坐火车去旅游,为了测定火车行驶中的平均速度采用了如下方法:从听到车轮与钢轨连接处发生第一次碰撞起计数,结果在1min内听到了25次碰击声,爸爸告诉小明钢轨每一根长25m,则这段时间内火车行驶的速度是多大?

8、一物体做匀速直线运动,它在前5s内通过的路程是10m,在接下来的10s内通过的路程是25m,在最后5s内通过的路程是16m。

(1)分别求出它在前5s,最后5s和全程的平均速度。

(3)通过你的计算结果说明,为什么说到平均速度必须指明是在哪一段时间或哪一段路程的。

第二节运动的快慢(2)


第二节运动的快慢(2)

从容说课

讨论论物体的运动时,运动的快慢是人们主要关心的问题.速度的计算在小学的数学课中已有接触,学生并不陌生,但小学的数学中学生习惯于用长度表示速度,教学中教师要注意引导学生体验分析在运动路程相同的时候,通过比较运动时间来判断物体运动的快慢;在运动时间相同的时候,比较运动的路程来比较运动的快慢;在运动时间和路程都不相等的时候比较单位时间内的路程来判断物体运动的快慢,从而理解速度的概念及速度的单位.通过利用公式的简单计算掌握速度单位的换算;通过实际生活中的例子,了解匀速直线运动和变速直线运动的区别及平均速度的概念;通过“科学世界”,感受科学与艺术结合的美感,增强对科学的热爱.

教学目标

一、知识目标

1.能用速度描述物体的运动.

2.能用速度公式进行简单的计算.

3.知道匀速直线运动的概念.

二、能力目标

1.经历观察物理现象的过程,能简单描述所观察现象的主要特征,具有初步的观察能力.

2.能应用所学知识解决简单的实际问题.具有初步的分析问题,解决问题的能力.

三、德育目标

1.感受科学与艺术结合所带来的美感,具有对科学的求知欲.

2.在解决问题的过程中,有克服困难的信心和决心,体验战胜困难,解决物理问题时的喜悦.

教学重点

速度的概念及单位.

教学难点

匀速直线运动的判断及速度单位的换算.

教学方法

观察比较法:通过对生活中实际事例的比较,理解速度的概念和匀速直线运动与变速直线运动的区别.

练习法:通过学生练习,学会应用速度公式的简单计算及速度单位的换算.

教具准备

投影仪、录像机及资料片.

课时安排

1课时

教学过程

一、引入新课

请同学们观看课前准备的录像资料:

·动画片“龟、兔赛跑”的片断

·战争题材电视片中立体战的片断

[师]刚才的画面中,同学们看到了在地面上沿直线爬行的乌龟、在笔直的公路上行驶的汽车、在空中沿直线飞行的飞机……结合同学们上节课学习的知识,你认为它们有什么共同的特点吗?

[生](以地面为参照物)它们都在运动.

[生]它们运动的路线都是直的.

[生]它们都在做机械运动.

[师]它们做机械运动的情况有没有什么区别呢?

[生]有.它们有的在天上飞,有的在地上爬.

[生]它们运动的快慢不一样.

[师]运动有快有慢,怎样描述物体运动的快慢呢?

二、新课教学

1.速度

(1)概念

[想想议议]

[师]请同学们继续观看学校田径运动会上100m决赛的盛况.

[放录像]

·学校田径运动会100m决赛

[师]在一片欢呼声中,100m决赛的冠军产生了.同样是跑100m的运动员,如何比较他们运动的快慢呢?

[生]都是百米运动员,他们跑的路程一样长.先到达终点的运动员用的时间短,他运动得就快.

[生]通过相等的路程,用的时间短的人运动得快.

[师]同学们归纳得很好.大家接着观看另一场精彩的比赛片断

[放录像]

·24届奥运会万米赛片断

[师]比赛还在进行中,怎样比较运动员们运动的快慢呢?

[生]看看他们谁跑在最前面,跑在最前面的人跑的路程最长,而时间一样.

[生]在相等的时间内,跑的路程长的运动员运动得快.

[师]通过同学们的分析,我们已经知道在路程相同的情况下,通过比较时间的长短来判断运动的快慢;在时间相同的情况下,通过比较路程的长短来比较运动的快慢.请同学们继续关注下面的问题.

[投影]

学校百米赛冠军的成绩是12s,24届奥运会万米赛冠军的成绩是28min,怎样比较他们运动的快慢?

[生]根据前面的方法,可以比较他们一段相同路程内的时间或比较他们一段相同时间内的路程.

[生]可以比较他们在1s内运动的路程.

[师]请同学们分别计算他们在1s内的路程.

一名同学板演

学生演算、教师巡视.

百米冠军:=8.33m/s

万米冠军:=5.95m/s

[师]在物理学中物体运动的快慢用速度(velocity)表示.同学们刚才求出的就是两名运动员各自的速度.速度等于什么呢?

[生]速度等于路程除以时间.

[生]刚才计算的是1s内运动员跑的路程,所以说速度等于1s内的路程.

[师]能不能分别计算出两名运动员在1min内、1h内跑过的路程,来比较他们运动的快慢呢?

[生]可以.

[师]“1s、1min、1h”都叫做单位时间,所以可以把速度定义为“单位时间内的路程”.

[板书]速度等于运动物体在单位时间内通过的路程.

(2)公式

[师]在以前的学习中,同学们肯定已经注意到,每一个物理量都有自己的表示符号.物理学上,路程用“s”表示,时间用“t”表示,速度用“v”表示.如果一个运动物体在“t”时间内运动的

路程是“s”,那么这个运动物体的速度该如何表示呢?请大家写出速度的表示式.

[生]v=

[师]这就是速度、路程和时间的关系式.即速度的公式.

(3)单位

[师]同学们可以由速度的公式,根据以往的学习经验,讨论一下速度的单位应该是什么.

[生]根据速度的公式可以看出速度等于路程除以时间,所以速度的单位是、由路程的单位除以时间的单位组成.如果路程的单位用米(m),时间的单位用秒(s),速度的单位就是米(m)除以秒(s).

[师]同学们分析得很好.国际单位制中:路程的单位是米(m),时间的单位是秒(s),速度的单位就写成米/秒(m/s),其中“/”表示除的意思,读作“每”,所以.米/秒(m/s)就读作“米每秒”.

[投影]

练习1:读出课本P23“小数据”中物体的运动速度,说明哪个物体运动得最快,哪个物体运动得最慢.人步行和骑自行车时的运动速度分别是多少?

[生]蜗牛爬行最慢,光速最快.因为蜗牛爬行的速度最小,光的速度最大.

[生]人步行的速度约1.1m/s,自行车的速度约5m/s.

[师]同学们已经了解的“m/s”是速度在国际单位制中的单位,在交通运输中还常用“千米/时(km/h)”作单位,应该怎样读?

[生]“千米/时”中的“时”应该是“小时”,所以可以读作“千米每小时”.

[师]读得非常正确.“时”是“小时”的简称.在计算和用中文符号书写单位时,要用简称.所以写作“千米/时(km/h)”,读作“千米每小时”.同学们还要注意在物理课中不要沿用小学数学中以长度单位作速度单位的方法,不要说:“速度是每秒××米或速度是每小时××千米”.

[生]米/秒和千米/时都是速度的单位,它们之间有什么关系呢?

[师]问题提得很好,请同学们看下面的问题.

[投影]

练习2:火车的速度是72km/h,汽车的速度是30m/s,是火车跑得快还是汽车跑得快?

[生]谁的速度大,谁就跑得快.由于单位不一样,没有办法比较快慢.

[师](引导同学们明白)要比较两车谁跑得快,就要比较两车速度的大小,要比较两车速度的大小,就要统一单位.

[生]可以把km/h化成m/s.72km/h就是72个1km/h,1km就是103m,1h就是3600s等量代换以后,进行计算就可以换算成m/s.

[学生板演]72km/h=72×=72×=20m/s.

[生]也可以将m/s换算成km/h.

[学生板演]30m/s=30×=30×=108km/h.

[师]同学们表现得太棒了.单位统一以后,很容易就能比较出谁运动得快了,谁快呢?

[生]汽车的速度比火车大,所以汽车跑得快.

[师]从同学们刚才进行的单位换算的过程中,是不是能总结出单位换算的一般规律呢?

[生]第一步:数值和单位分离;第二步:等量代换;第三步:进行计算.

[师]请同学们完成下列练习.

[投影]

练习3:(1)10m/s=______=_____=______.

(2)36km/h=______=______=_____.

(学生练习,教师巡回指导纠错)

(1)计算

例题1:一位百米赛跑运动员跑完全程用了11s,而一辆摩托车的速度表指示为40km/h,哪一个的速度比较快?

利用书中的例题,作为速度计算及单位换算的巩固练习.

解:由公式v=可知运动员的速度为:v1===9.1m/s

摩托车的速度:v2=40km/h=40×=40×=11.1m/s

因为v2v1,所以摩托车的速度较快.

例题2:火车提速后,在北京和上海之间的运行速度约为104km/h,两地之间的铁路线长1463km,火车从北京到上海大约要用多长时间?

利用书中例题2作为速度变形公式的应用练习.

解:由v=得:t===14h.

火车从北京到上海大约要用14h.

强调:解题过程要写出所依据的公式,把数值和单位代入时,单位要统一,计算过程和结果都应带单位.

2.匀速直线运动

[想想议议]

[师]请同学们仔细阅读“想想议议”中的内容,看能获得什么信息.

[师]照片上两个球之间的时间间隔是相同的.

[生]照片甲中相邻两个球之间的距离相等,照片乙中相邻两个球之间的距离不相同.

[师]甲、乙中两个物体的运动情况相同吗?

[生]照片甲中小球在相同时间间隔内运动的距离也是相同的,所以小球的运动速度是不变的;照片乙中两球间的时间间隔也相同,但相邻两个球之间的距离不相同,说明照片乙中小球的运动速度是变化的.

[师]我们把类似于照片甲中小球的运动叫匀速直线运动,照片乙中小球的运动叫变速运动.大家能说出这两种运动的定义吗?

[生]物体沿直线快慢(或速度)不变的运动叫做匀速直线运动,物体的运动速度变化的运动叫做变速运动.

[师]匀速直线运动是最简单的机械运动.在平直的轨道上行驶的列车可以近似地看作匀速直线运动,但常见物体的运动大多是变速运动.同学们可以举出生活中的例子吗?

[生]车辆进站和出站,起动和刹车,上坡和下坡,都是变速运动.

[生]物体做变速运动时,速度有时快,有时慢,怎样描述它的运动情况呢?

[师]变速运动比匀速运动复杂,在不要求很精确,只作粗略研究的情况下,也可以用公式v=计算变速运动物体的速度,不过求得的速度v表示的是物体在时间,内通过路程s中的平均快慢程度,这样算出来的速度叫平均速度.

[投影]

练习4:火车从北京行驶1小时到天津,通过的路程是140km,求火车的速度.

全体同学练习,一名学生板演.

解:v====140km/h.

[师]火车从北京出发到天津停止,虽然时快时慢,但我们设想火车在1小时内匀速行驶了140千米,火车平均在单位时间内通过的路程就是火车在这段路程或在这一个小时内的平均速度.

提醒同学们注意:(1)v=中的v表示物体在通过路程,中的平均快慢程度:t是通过路

程s所用的时间.即v是在s或t内的平均速度,离开了某一段时间或某一段路程,平均速度便失去了意义.(2)实际问题中所说的速度一般都指的是平均速度.

[科学世界]

[师]当今的科技摄影集科学与技术于一身,两者的结合创造了奇迹般的作品.同学们可以在课后阅读“时间放大镜”及相关的资料,探究科学世界的奥秘,欣赏科学中蕴涵的美.

三、小结

1.速度是表示物体运动快慢的物理量.

(1)匀速直线运动中,速度等于运动物体在单位时间内通过的路程.

(2)匀速直线运动速度的计算公式是v=.

(3)速度的单位是米/秒(m/s)、千米/时(km/h).

2.在变速运动中,v=求出的是平均速度,

四、动手动脑学物理

1.学生要做对这道题,首先要能看懂列车时刻表,并能从列车时刻表上计算出列车在两站间运行的距离和所用的时间.从列车时刻表上可以看出:7531次列车8:43从襄樊开出,11:58到达丹江,运行3小时15分钟,运行距离103km.而7532次列车13:00从丹江开出,16:34到达襄樊运行时间为3小时34分.两列车运行的路程相同,但运行时间不同.而题中要求的是从襄樊到丹江的平均速度,即求7531次列车的平均速度.

解:由列车时刻表可知:从襄樊到丹江的路程是103km,运行时间是3小时15分(3.25h);从朱坡到老河口路程是76km-39km=37km,运行时间是1小时7分(1.12h).

由v=可知,从襄樊到丹江的平均速度是v===31.69km/h.

从朱坡到老河口的平均速度是v′==33.04km/h.

2.提示:(1)利用自己的手表,从某一个里程碑开始计时,到下一个(或两个)里程碑,看看用了多长时间,然后根据v=计算.

(2)在自行车前轮上作一个醒目的记号,先估算出自行车轮转一圈所用的时间,再按相同的速度在两个界碑间骑行,记下车轮经过的圈数,从而计算出自行车运行的时间,再用v=计算自行车的速度.

3.略(和第2题一样,属开放性的题目,没有唯一的结果,只要学生做得合理即可)

4.解:由题知,发射鱼雷时,鱼雷和航母的距离s=5km.

解法一:

若以航母为参照物,则鱼雷的速度为:v=110km/h+30km/h=140km/h

所以鱼雷击中航母的时间,由v=得

t===0.036h=128.6s.

解法二:若以水面下静止的物体作参照物,航母和鱼雷都在运动,它们相遇所需时间即为鱼雷击中航母所用时间,它们运动的路程的和就是鱼雷和航母之间的距离:

v航母t+v鱼雷t=s

t=

=0.036h=128.6s.

五、板书设计

意义:表示物体运动快慢的物理量

定义:在匀速直线运动中,速度等于运动物体在单位时间内通过的路程

公式:v=

速度单位:米/秒(m/s,m·s-1)千米/时(km/h)

(veiocity)s=vt

计算:v=

t=

概念

平均速度

计算