3.2 直线运动

1资源信息表标题第三章3.2直线运动关键词匀速直线运动速度描述本教学设计包括：一、教学任务分析二、教学目标三、教学重点与难点四、教学资源五、教学设计思路六、教学流程七、教案示例学科初中物理八年级第一册第三章3.2节语种汉语媒体格式.doc学习者学生资源类型文本类素材课程类型初中基础型课程作者卫欣单位上海市梅园中学地址上海市梅陇路495号[e-mail]2第三章3.2直线运动执教：上海市梅园中学卫欣一、教学任务分析匀速直线运动是所有运动中最简单的一种，但它是研究其他各种复杂运动的基础，也是学习本章后续内容——二力平衡、惯性牛顿第一运动定律等的基础之一。让初中学生知道直线运动和路程的概念并不十分困难，但要理解匀速直线运动就有一定难度了。这需要通过对演示实验的仔细观察，以及学生自己动手实验来体会匀速直线运动的特点，进而得出其定义。对速度知识的学习包含了初中物理学习中的四个“第一次”：第一次感受用“理想模型”来处理实际问题的方法；第一次比较规范地运用控制变量的科学方法来研究物理现象；第一次体验物理概念的形成过程；第一次运用函数图像来研究物理问题。对于“速度”的计算公式，初中学生在小学学习数学应用题的时候就已经比较熟悉了。但他们对速度的认识多半还只停留在将生活经验和抽象的算术计算相混合的模糊状态中。初中阶段在速度的教学中，首先运用控制变量的思想对物体运动的快慢进行比较，然后说明运动时间和运动路程的对应关系，再利用数学方法对运动路程和时间都不同的实验数据进行处理，最后得出速度的定义。运用函数图像来研究物理问题是物理学研究的一种基本手段，在本节教学中，先根据实验数据绘制路程－时间图像，然后将路程－时间图像与数学教学中已讲过的函数图像进行比较，明确其所属的函数类型，并理解路程－时间图像中纵、横坐标和斜率的物理意义。本节教学要求学生主动参与，认真观察，积极思考，体验数学思维对于物理学研究的重要性，感受物理学与生活的密切关系。二、教学目标1、.知识与技能（1）知道匀速直线运动：知道直线运动、路程，知道匀速直线运动的定义。（2）理解匀速直线运动的速度：理解速度概念的形成、定义和公式。（3）理解路程－时间图像。理解匀速直线运动的路程－时间图像的物理意义，能根据图像计算速度。（4）学会根据实验数据画出匀速直线运动的路程－时间图像，并能根据此图像来分析匀速直线运动。2、过程和方法（1）通过对演示实验的观察和自己动手实验，感受匀速直线运动的特点。（2）经历比较物体运动快慢的过程，认识“控制变量”这一科学研究的常用方法；明白速度概念的形成过程。3（3）经历路程—时间图像的描绘过程，感受图像法。3、情感、态度和价值观（1）通过对速度的学习，懂得物理知识来源于生活，科学是与生活密切联系的。（2）通过对速度概念形成过程和路程—时间图像的学习，感悟数学方法对于物理学研究的重要作用。（3）通过对常见物体运动速度的估测和比较，对不同物体运动的快慢有一个量化的体验。三、教学重点和难点教学重点：速度、匀速直线运动的路程－时间图像。教学难点：频闪照片的解读、速度概念的形成。四、教学资源演示实验器材：直玻璃管、标尺、乒乓球、升降支架、节拍器。学生实验器材：长木板、打点计时器、小车、纸带、木块。课件：频闪照片的拍摄。视频：地铁进站；自动扶梯；赛跑片断。五、教学设计思路本设计的内容包括匀速直线运动、速度和路程—时间图像等三部分内容。本设计的基本思路是：通过对常见生活现象的分析和比较，讨论得出直线运动和匀速直线运动的概念，并提出路程的定义，以及路程的单位。再由对演示实验、课件和学生实验的观察和描述，分析得出匀速直线运动的基本特点：在相同的时间间隔内通过的路程相等，进而导出匀速直线运动的定义。通过讨论了解到匀速直线运动在实际生活中虽然很少，但它却是最简单的运动种类。而把复杂的问题分解成为简单的问题来解决，则是建立物理模型的意义所在。通过对录像以及实验数据的观察、分析和讨论，在得出比较物体运动快慢的两种基本方法的基础上，在教师的点拨下，理解速度概念的形成过程，知道速度的定义，及其物理意义，知道速度的单位及其读法。通过实验和讨论，知道生活中常见物体运动速度的数值，对速度的大小有一个初步的概念。通过活动和讨论，学会绘制匀速直线运动的路程－时间图像。通过类比、讨论和交流等方式，初步学会如何通过图像来分析某个具体的匀速直线运动的规律及匀速直线运动中各物理量之间的因果关系。本设计要突出的重点是：从感性到理性逐步建立匀速直线运动的概念，分析匀速直线运动特点，得出其定义。具体的方法是：用视频展示两个不同的运动情景（地铁列车进站和自动扶梯），提出两个引导性的问题（提示问题：1.运动的路径；2.运动快慢的变化情况），通过比较两者的相同点和不同点，引出直线运动的概念，并得出对匀速直线运动的初步认识——运动快慢不变的直线运动。再由对玻璃管4中乒乓球做匀速直线运动这一实验和课件的观察以及打点计时器记录小车匀速直线运动轨迹的实验，认识到乒乓球在相同的时间间隔内通过的距离是相等的。速度概念的建立。首先观看赛跑的录像，通过对其中两个片断——途中跑和终点冲刺的讨论得出比较运动快慢的两种基本方法：时间相同比路程和路程相同比时间。再对一组实验数据进行分析，在巩固以上两种比较运动快慢方法的基础上，讨论如何将运动路程和运动时间都不相同的实验数据通过一定的数学运算转换为能用“时间相同比路程”的方法比较其运动的快慢，同时知道运动时间和运动路程的对应关系。再运用数学概念将路程与时间的比值理解为分母为“1”的分数，其物理意义是在一个时间单位内通过的路程，最后导出“匀速直线运动物体在单位时间内通过的路程”这一作匀速直线运动物体速度的定义。路程－时间图像的绘制及对其物理意义的理解。方法是在对数学中学过的函数图像进行简单回顾基础上，按照活动卡上活动2的要求，由学生绘制匀速直线运动的路程－时间图像。通过对学生所绘制的、具有代表性图像进行点评和分析，了解绘制该图像应注意的问题。然后将此图像与前述函数图像进行比较，发现与正比例函数图像相同。通过与正比例函数的类比和讨论，得出路程、时间和速度间的因果关系，从而深化对该图像物理意义的理解。本设计要突破的难点还有：频闪照片的解读。方法是，通过课件演示频闪照片的拍摄过程，了解照片所表现的物理内容。本设计通过大量的学生活动，创设学生自主学习的氛围，通过对生活现象和实验现象的分析归纳，得出匀速直线运动和速度的定义，并利用图像对匀速直线运动进行研究，感受物理知识是对自然界物质及运动规律的描述，物理学与生活是密切相关的；同时体验数学方法对于物理研究的重要意义。本设计需要3课时.六、教学流程51、教学流程图情景I录像直线运动；路程活动I讨论1情景III演示课件情景II演示实验1活动III讨论2活动IV应用运动的特点理想模型情景IV录像活动V讨论3活动VII应用活动VI讨论4情景V实验数据比较运动快慢的方法速度活动VIII作图活动X应用活动IX讨论5情景VI函数图像速度公式活动II学生实验62、流程图说明情景Ⅰ视频录像播放地铁进站和自动扶梯的视频。活动Ⅰ讨论1比较两个运动的异同，引入直线运动和路程的定义以及匀速直线运动的初步概念。情景Ⅱ演示实验通过观察乒乓球在玻璃管中的运动。初步认识匀速直线运动的特点。情景Ⅲ演示课件频闪照片的拍摄。帮助学生解读频闪照片，进一步了解匀速直线运动的特点。活动II学生实验通过实验体验匀速直线运动的特点，从而得出匀速直线运动的定义。活动III讨论交流通过讨论认识到生活中严格的匀速直线运动是极少的。活动IV应用判断哪些运动是匀速直线运动情景IV视频录像赛跑录像，突出途中跑和冲刺报成绩两个片断。活动V讨论交流通过对视频的讨论交流，理解比较物体运动快慢的两种方法。情景V实验数据以某同学为比较两辆四驱车行驶快慢为背景而记录的数据。活动VI分析、讨论实验数据通过讨论，巩固对比较运动快慢方法的理解，并进一步引出速度的定义。活动VII应用比较运动的快慢；速度单位的换算；简单的速度计算情景VI讨论、交流回顾数学中已学的函数图像。活动VIII作图绘制匀速直线运动的路程－时间图像。活动IX讨论、交流通过比较，认识到该图像属于正比例函数，并理解路程、速度、时间之间的关系。活动X应用7速度的计算；对若干匀速直线运动的路程－时间图像进行分析。3、教学主要环节本设计课分为三个主要的教学环节。第一环节，观察分析、实验体验建立匀速直线运动的概念。第二环节，分析比较、感悟方法建立速度概念，感悟控制变量的科学方法。第三环节，绘图比较、理解应用运用路程－时间图像分析解决匀速直线运动的相关问题。七、教案示例第一课时（一）引入1.播放录像：自动扶梯和地铁进站。2.提出问题：这两个运动（提示从运动路径及运动快慢角度观察）有什么相同点和不同点？（二）新课3.讨论，交流。相同点：运动的路径都是直线。不同点：运动的快慢不同。引出直线运动和匀速直线运动的概念。4.匀速直线运动的特点（1）演示实验观察乒乓球在玻璃管中的运动。初步认识到物体做匀速直线运动，在相等的时间内通过的距离相等。（2）课件演示拍摄频闪照片是物理学中研究物体运动特点的重要方法，以课件演示频闪照片的拍摄过程。通过对做匀速直线运动物体的频闪照片的分析，再次说明其运动的特点。（3）学生实验利用给定器材（长木板、小车、打点计时器）验证匀速直线运动的特点——相等的时间内通过的路程相等。结论：运动物体通过的路径长度叫路程。在相等的时间内通过的路程相等的直线运动叫匀速直线运动。5.匀速直线运动是一种理想模型（1）问题生活中有哪些运动是直线运动？其中属于匀速直线运动的又有哪些？（2）讨论交流结论：实际生活中作直线运动的物体是很少的，作匀速直线运动的物体就更少了，几乎没有，因此匀速直线运动是一种理想模型。但匀速直线运动是最简单的一种运动，是研究复杂运动的基础。8（三）知识应用6.比较一组打点计时器打出的纸带，判断哪些是匀速直线运动第二课时（一）引入1.录像：一组学生进行短跑比赛，提出问题：哪个同学跑得快。（二）新课2.比较物体运动快慢的两种方法（1）录像片断1：途中跑定格初步结论1：通过路程多的运动快。（2）录像片断2：终点线，裁判员报成绩初步结论2：运动时间短的运动快结论：运动时间相同，通过路程越多的运动越快；运动路程相同，运动时间越短的，运动越快。（3）问题：以上两个结论是否是在所有的情况下都适用？（4）讨论交流3.速度概念的形成（1）比较运动快慢方法的应用展示一组四驱车运动的路程和时间数据，学生运用以上两种比较运动快慢的方法对其中相应的数据进行分析比较，判断其运动的快慢。（2）问题如何比较以上数据中运动路程和运动时间都不同的物体运动快慢？（提示：通过一定的数学计算，使路程和时间都不相同的运动转化为时间相同，再进行比较其经运算转换后的路程）（3）讨论交流结论：将运动路程除以运动时间，其比值可看作是分母为“1”的假分数，分母即为一个时间单位，而其分子即表示物体在这一个时间单位内通过的路程。（4）速度的定义、单位一个时间单位可称为单位时间，所以做匀速直线运动的物体在单位时间内通过的路程叫做该物体的速度。匀速直线运动的速度公式：速度＝时间路程（v＝ts）速度的国际单位：米/秒；常用单位：千米/时速度单位间的换算：1米/秒＝秒米11＝时千米3600110001＝3.6千米/时速度是反映物体运动快慢的物理量，速度越大，物体运动越快。（三）知识应用94.应用（活动卡P46）（1）比较物体运动的快慢，了解生活中常见物体的运动速度（2）速度单位的换算（3）速度的定义（4）速度的计算第三课时（一）引入1.函数图像展示若干函数的图像，说出其名称。（二）新课2.匀速直线运动的路程－时间图像（1）作图活动卡P46，以时间为横坐标，路程为纵坐标，在坐标纸上将一组匀速直线运动的路程和时间的数据绘制成图像。将该图像与前面展示的图像相比较，发现它与正比例函数的图像相同。（2）路程与速度和时间的关系将s=vt与y=kx相比较，路程相当于应变量y，时间相当于自变量x，速度