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高中物理优秀教学设计(精选5篇)

发表时间:2023-02-07

高中物理优秀教学设计。

夫子循循善诱人,博我以文,约我以礼,欲罢不能,对所有老师而言,只有写好教案,才能认真上好每一堂课。老师编写创设情境教案,激发学生参与活动的兴趣。下面的内容是中学范文网编辑为大家整理的高中物理优秀教学设计,建议你收藏并分享给其他需要的朋友!

高中物理优秀教学设计【篇1】

教学目标

知识目标

1、初步理解速度—时间图像.

2、理解什么是匀变速直线运动.

能力目标

进一步训练用图像法表示物理规律的能力.

情感目标

渗透从简单问题入手及理想化的思维方法.

教学建议

教材分析

本节内容是本单元的基础,是进一步学习加速度概念及匀变速运动规律的重要前提.教材主要有两个知识点:速度—时间图像和匀变速直线运动的定义.教材的编排自然顺畅,便于学生接受,先给出匀速直线运动的速度—时间图像,再根据具体的实例(汽车做匀加速运动),进一步突出了“图像通常是根据实验测定的数据作出的”这一重要观点,并很自然地给出匀变速直线运动的定义,最后,阐述了从简单情况入手,及理想化的处理方法,即有些变速运动通常可近似看作匀变速运动来处理.

教法建议

对速度——时间图像的学习,要给出物体实际运动的情况,让学生自己建立图像,体会建立图像的一般步骤,并与位移图像进行对比.对匀变速直线运动的概念的学习,也要通过分析具体的实例,认真体会“在相等的时间内速度变化相等”的特点,教师也可以给出速度变化相同,但是所用时间不等的例子,或时间相同,速度变化不等的例子,让学生判断是否是匀变速直线运动.

教学设计示例

教学重点:速度——时间图像,匀变速直线运动的定义.

教学难点:对图像的处理.

主要设计:

1、展示课件:教材图2—15的动态效果(配合两个做匀速运动的物体)体会速度——时间图像的建立过程.

2、提问:如何从速度——时间图像中求出物体在一段时间内的位移?

3、上述两个运动的位移——时间图像是怎样的?

(让同学自己画出,并和速度——时间图像进行对比)

4、展示课件图2—17的动态效果〔配合做匀加速运动的汽车运行情况(显示速度计)

引导同学:采集实验数据,建立坐标系,描点做图.

5、展示课件图2—18的动态效果(配合做匀减速运动的汽车)

引导同学:画出它的速度——时间图像.

6、提问:上述两个汽车运动过程有什么特点?

引导同学发现“在相等的时间内速度的改变相等”的特点.

7、举例:

①速度改变相等,所用时间不等的情况.

②经过相同时间,速度改变不相等的情况.

8、小结:什么是匀变速直线运动?什么是匀加速直线运动?什么是匀减速直线运动?

探究活动

请你坐上某路公共汽车(假设汽车在一条直线上行驶)观察汽车的速度表和自己的手表,采集数据,即记录汽车在不同时刻的速度,之后把你采集的数据用速度——时间图像表示出来,并将你的结果讲给周围人听。

高中物理优秀教学设计【篇2】

一、教材分析

《欧姆定律》一课,学生在初中阶段已经学过,高中必修本(下册)安排这节课的目的,主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法.这就决定了本节课的教学目的和教学要求.这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的,从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法.

本节课在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础.本节课分析实验数据的两种基本方法,也将在后续课程中多次应用.因此也可以说,本节课是后续课程的知识准备阶段.

通过本节课的学习,要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围;理解电阻的概念及定义方法;学会分析实验数据的两种基本方法;掌握欧姆定律并灵活运用.

本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析.这是本节课的核心,是本节课成败的关键,是实现教学目标的基础.

本节课的难点是电阻的定义及其物理意义.尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过,但学生由于缺乏较多的感性认识,对此还是比较生疏.从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量,还是存在着不小的思维台阶和思维难度.对于电阻的定义式和欧姆定律表达式,从数学角度看只不过略有变形,但它们却具有完全不同的物理意义.有些学生常将两种表达式相混,对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清,要注意提醒和纠正.

二、关于教法和学法

根据本节课有演示实验的特点,本节课采用以演示实验为主的启发式综合教学法.教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动.在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见.这样既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃.

通过本节课的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实际操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律.同时要让学生知道,物理规律必须经过实验的检验,不能任意外推,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯.

三、对教学过程的构想

为了达成上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性,对一些主要教学环节,有以下构想:1.在引入新课提出课题后,启发学生思考:物理学的基本研究方法是什么(不一定让学生回答)?这样既对学生进行了方法论教育,也为过渡到演示实验起承上启下作用.2.对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答.这样使他们既巩固了实验知识,也调动他们尽早投入积极参与.3.在进行演示实验时可请两位同学上台协助,同时让其余同学注意观察,也可调动全体学生都来参与,积极进行观察和思考.4.在用列表对比法对实验数据进行分析后,提出下面的问题让学生思考回答:为了更直观地显示物理规律,还可以用什么方法对实验数据进行分析?目的是更加突出方法教育,使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识.到此应该达到本节课的第一次高潮,通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨.5.在得出电阻概念时,要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义.此时不要急于告诉学生结论,而应给予充分的时间,启发学生积极思考,并给予适当的思维点拨.此处节奏应放慢,可提请学生回答或展开讨论,让学生的主体作用得到充分发挥,使课堂气氛掀起第二次高潮,也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象.6.在得出实验结论的基础上,进一步总结出欧姆定律,这实际上是认识上的又一次升华.要注意阐述实验结论的普遍性,在此基础上可让学生先行总结,以锻炼学生的语言表达能力.教师重申时语气要加重,不能轻描淡写.要随即强调欧姆定律是实验定律,必有一定的适用范围,不能任意外推.7.为检验教学目标是否达成,可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习,达到巩固之目的.然后结合课本练习题,熟悉欧姆定律的应用,但占时不宜过长,以免冲淡前面主题.

四、授课过程中几点注意事项

1.注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍.

2.注意正确规范地进行演示操作,数据不能虚假拼凑.

高中物理优秀教学设计【篇3】

教学目标

(一)知识与技能

1.知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。

2.知道电磁感应、感应电流的定义。

(二)过程与方法

领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。

(三)情感、态度与价值观

1.领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。

2.以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。

教学重点、难点

教学重点

知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。

教学难点

领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。

教学方法

教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。

教学手段

计算机、投影仪、录像片

教学过程

一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应

引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题,引导学生思考并回答:

(1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?

(2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?奥斯特面对失败是怎样做的?

(3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?用学过的知识如何解释?

(4)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。

学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。

二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象

教师活动:引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题,引导学生思考并回答:

(1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考?法拉第持怎样的观点?

(2)法拉第的研究是一帆风顺的吗?法拉第面对失败是怎样做的?

(3)法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原因是什么?

(4)法拉第经历了多次失败后,终于发现了电磁感应现象,他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的?之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功的“秘诀”是什么?

(5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到了什么?谈谈自己的体会。

学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。

三、科学的足迹

1、科学家的启迪 教材P4

2、伟大的科学家法拉第 教材

四、实例探究

【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是(C)

A.安培 B.赫兹 C.法拉第 D.麦克斯韦

【例2】发现电流磁效应现象的科学家是__奥斯特__,发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_安培_,发现电磁感应现象的科学家是_法拉第_,发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_库仑_。

【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是(B)

A.磁场对电流产生力的作用 B.变化的磁场使闭合电路中产生电流

C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场

五、学生的思考:

1、我们可以通过哪些实验与现象来说明(证实)磁现象与电现象有联系

2、如何让磁生成电?

高中物理优秀教学设计【篇4】

教学目标

(一)知识与技能

1.知道产生感应电流的条件。

2.会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。

(二)过程与方法

学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法

(三)情感、态度与价值观

渗透物理学方法的教育,通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。

教学重点、难点

教学重点:通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。

教学难点:感应电流的产生条件。

教学方法

实验观察法、分析法、实验归纳法、讲授法

教学手段

条形磁铁(两个),导体棒,示教电流表,线圈(粗、细各一个),学生电源,开关,滑动变阻器,导线若干,

教学过程

一、基本知识

(一)知识准备

①磁通量

定义:公式:?=BS 单位:符号:

推导:B=?/S,磁感应强度又叫磁通密度,用Wb/ m2表示B的单位;

计算:当B与S垂直时,或当B与S不垂直时,?的计算

②初中知识回顾:当闭合电路的一部分做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。

电磁感应现象:由磁产生电的现象

(二)新课讲解

1、实验一:闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线,教材P6图4.2-1

探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系.

实验二:向线圈中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出,教材P6图4.2-2

探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系

2、模仿法拉第的实验:通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出,

或改变线圈中电流的大小(改变滑线变阻器的滑片位置),

教材P7图4.2-3

探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的

关系

3、分析论证:

实验一:磁场强度不发生变化,但闭合线圈的面积发生变化;

实验二:①磁铁插入线圈时,线圈的面积不变,但磁场由弱变强;

②磁铁从线圈中抽出时,线圈的面积也不改变,磁场由强变弱;

实验三:①通电线圈插入大线圈时,大线圈的面积

不变,但磁场由弱变强;

②通电线圈从大线圈中抽出时,大线圈的

面积也不改变,但磁场由强变弱;

③当迅速移动滑线变阻器的滑片,小线圈

中的电流迅速变化,电流产生的磁场也随

之而变化,而大线圈的面积不发生变化,

但穿过线圈的磁场强度发生了变化。

4、归纳总结:

在几种实验中,有的磁感应强度没有发生变化,面积发生了变化;而又有的线圈的面积没有变化,但穿过线圈的磁感应强度发生了变化。其共同点是穿过线圈的磁通量发生了变化。磁通量变化的快慢与闭合回路中感应电流的大小有关。

结论:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。

5、课堂总结:

1、产生感应电流的条件:①电路闭合;②穿过闭合电路的磁通量发生改变

2、电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象

3、感应电流:由磁场产生的电流叫感应电流

6、例题分析

例1、右图哪些回路中比会产生感应电流

例2、如图,要使电流计G发生偏转可采用的方法是

A、K闭合或断开的瞬间 B、K闭合,P上下滑动

C、在A中插入铁芯 D、在B中插入铁芯

7、练习与作业

1、关于电磁感应,下列说法中正确的是

A导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流

B导体做切割磁感线的运动,导体内一定会产生感应电流

C闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动,电路中一定会产生感应电流

D穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定会产生感应电流

2、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流

A线圈沿自身所在的平面做匀速运动

B线圈沿自身所在的平面做加速直线运动

C线圈绕任意一条直径做匀速转动

D线圈绕任意一条直径做变速转动

3、如图,开始时距形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场外,另一半在匀强磁场内,若要使线圈中产生感应电流,下列方法中可行的是

A以ab为轴转动

B以oo/为轴转动

C以ad为轴转动(转过的角度小于600)

D以bc为轴转动(转过的角度小于600)

4、如图,距形线圈abcd绕oo/轴在匀强磁场中匀速转动,下列说法中正确的是

A线圈从图示位置转过90?的过程中,穿过线圈的磁通量不断减小

B线圈从图示位置转过90?的过程中,穿过线圈的磁通量不断增大

C线圈从图示位置转过180?的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化

D线圈从图示位置转过360?的过程中,穿过线圈的磁通量没有发生变化

6、在无限长直线电流的磁场中,有一闭合的金属线框abcd,线框平面与直导线ef在同一平面内(如图),当线框做下列哪种运动时,线框中能产生感应电流

A、水平向左运动B、竖直向下平动

C、垂直纸面向外平动D、绕bc边转动

高中物理优秀教学设计【篇5】

整体设计

高中学习的速度概念较之初中所学的速度有了很大的提升,对学生来说是比较困难的,所以教学设计先通过说明如何用坐标和坐标的变化量来表示质点的位置和位移,为速度概念的叙述作好准备。速度的矢量性问题,是本节的重点,特别是对瞬时速度的理解,体现了一种极限的思想,对此要求引导学生逐步理解,不要急于求成。速度的定义是高中物理中第一次向学生 介绍比值定义物理量的方法,要求教师正确地加以引导,力求学生能理解。教学过程中,要多举实例,通过具体的例子从大小和方向两方面来强化对速度概念的认识,在实际情景中达到建立速度概念的目的。教学设计最后说明速度的应用,特别以“STS”形式从一个侧面说明速度与社会发展的关系。

教学重点

速度概念的建立;速度的比值定义法的理解。

教学难点

速度矢量性的理解;瞬时速度的推导。

时间安排

2课时

三维目标

知识与技能

1、理解速度的概念。知道速度是表示物体运动快慢的物理量,知道它的含义、公式、符号和单位,知道它是矢量。

2、理解平均速度,知道瞬时速度的概念。

3、知道速度和速率以及它们的区别。

过程与方法

1、记住匀速直线运动中速度的计算公式,能用公式解决有关问题。

2、理解平均速度的物理含义,会求某段时间内的平均速度。

情感态度 与价值观

1、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。

2、培养对科学的兴趣,坚定学习思考探索的信念。

教学过程

导入新课

问题导入

为了推动我国田径事业的发展,四川省曾举办过一次100 m飞人挑战赛。有8名世界短跑名将参加角逐,其中包括我国的李雪梅和美国的琼斯,最终琼斯夺得冠军。我们知道百米赛跑分为起跑、途中跑和冲刺三个阶段,李雪梅的途中跑阶段比琼斯的起跑阶段跑得快,但我们都说琼斯比李雪梅跑得快,这是为什么?

通过本节课学习,我们就可以给出合理的评判标准。

情景导入

课件展示各种物体的运动,激发学生的学习兴趣。

影片展示:大自然中,物体的运动有快有慢。天空中,日出日落;草原上,猎豹急驰;葡萄架上,蜗牛爬行。

飞奔的猎豹、夜空的流星在运动;房屋、桥梁、树木,随着地球的自转、公转也在运动。天上的恒星,看起来好像不动,其实它们也在飞快地运动,速度至少在几十千米每秒以上,只是由于距离太远,在几十年、几百年的时间内肉眼看不出它们位置的变化。

当高台跳雪运动员出现在赛道的顶端时,全场观众的目光都集中在他身上。运动员由高处急速滑下,在即将到达赛道底部时,他的速度已达到100 km/h。这时,他双膝弯曲,使劲一蹬,顺势滑向空中。然后,为了减小空气阻力的影响,他上身前倾,双臂后摆,整个身体就像一架飞机,向前滑翔。刺骨的寒风抽打着他的脸庞,两边的雪松飞快地向后掠过。最终,滑雪板稳稳地落在地面。

在以上的各种运动现象中,都有关于运动的描述,运动的快慢如何,要用一个新的物理量来描述,那就是速度。

推进新课

一、坐标与坐标的变化量

复习旧知:在上一节的学习中,我们学习了位移这一较为重 要的矢量。大家回忆一下,位移的定义是什么?

学生积极思索并回答出位移的定义:从初位置指向末位置的有向线段。(复习此知识点,旨在为速度的引入奠定知识基础,让学生知道位移大小的关键在于初末位置。由位置到位置坐标再到坐标的变化量,使学生的认知呈阶梯状上升)

教师引导:既然位移是描述物体位置变化的物理量,所以物体的位移可以通过位置坐标的变化量来表示。

问题展示:在训练场上,一辆实习车沿规定好的场地行驶,教练员想在车旁记录汽车在各个时刻的位置情况,他该如何做?假设在每一秒汽车都在做单向直线运动。

问题启发:对于物体位置的描述,我们往往需要建立坐标系。该教练员如何建立坐标系,才能方便地确定该车的位置?

点评:通过设问,发挥教 师的引导作用,“变教为诱”“变教为导”,实现学生的“变学为思”“变学为悟”,达到“以诱达思”的目标。

教师指导学生分组合作讨论并总结。

小结:直线运动是最简单的运动,其表示方式也最简单。如以出发点为起点,车行驶20 m,我们就很容易地确定车的位置。所以,应该建立直线坐标系来描述汽车的位置。

课堂训练

教练员以汽车的出发点为坐标原点,以汽车开始行驶的方向为正方向,建立直线坐标系,其对应时刻的位置如下表所示:

时刻(s) 0 1 2 3 4

位置坐标(m) 0 10 —8 —2 —14

根据教练员记录的数据你能找出:

(1)几秒内位移最大?

(2)第几秒内的位移最大?

解析:汽车在0时刻的坐标x0=0

汽车在1 s时刻的坐标x1=10

汽车在第1 s内的位置变 化为Δx=x1—x0=(10—0) m=10 m

所以,汽车在第1 s内的位移为10 m。

同理可求,汽车在1 s内、2 s内、3 s内、4 s内的位移分别为10 m、—8 m、—2 m、—14 m。汽车在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内的位移分别为10 m,—18 m,6 m,—12 m。

所以,第2 s内的位移最大,4 s内的位移最大。

答案:(1)4 s内 (2)第2 s内

二、速度

以下有四个运动物体,请同学们来比较一下它们运动的快慢程度。

运动物体[来源:学*科*网Z*X*X*K] 初始位置(m) 经过时间(s) 末位置(m)

A、自行车沿平直道路行驶 0 20 100

B、公共汽车沿平直道路行驶 0 10 100

C、火车沿平直轨道行驶 500 30 1 250

D、飞机在天空直线飞行 500 10 2 500

如何比较A、B、C、D四个物体的运动快慢呢?

比较1:对A和B,它们经过的位移相同(都是100 m),A用的时间长(20 s),B用的时间短(10 s)。在位移相等的情况下,时间短的运动得快,即汽车比自行车快。

比较2:对B和D,它们所用的时间相等(10 s),B行驶了100 m,D飞行了200 m,B行驶的距离比D短,在时间相等的情况下,位移大的运动得快,即飞机比汽车快。

提出问题

以上两种比较都是可行的。位移相等比较时间,时间相等比较位移。如何比较B和C的快慢程度呢?它们的位移不相等,时间也不相等。

教师指导学生分小组讨论,5分钟后提出比较意见。

方法1:B和C的位移和时间都不相等,但可以计算它们每发生1 m的位移所用的时间,即用各自的时间t去除以位移Δx,数值大的运动得慢。

方法2:B和C的位移和时间都不相等,但可以计算它们平均每秒钟位移的大小量,单位时间内位移大的运动得快。

师生讨论:两种方法都可以用来比较物体运动的快慢,但方法2更能够符合人们的思维习惯。

点评:问题由教师提出,明确猜想和探究的方向,教师引导学生利用已有的知识和现象,鼓励大胆猜想讨论。通过这个开放性的问题,创设一种情境,把学生带进一个主动探究学习的空间。

引子:大自然中,物体的运动有快有慢。天空,日出日落;草原,骏马奔驰;树丛,蜗牛爬行。仔细观察物体的运动,我们发现,在许多情况下,物体运动快慢各不相等且发生变化,在长期对运动的思索、探索过程中,为了比较准确地描述运动,人们逐步建立起速度的概念。

提出问题

如何对速度进行定义?

学生阅读课本并回答。

1、速度的定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。

2、速度的定义式:v=

3、速度的单位:m/s 常用单位:km/h,cm/s。

提示:速度是矢量,其大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,其方向就是物体运动的方向。

再次呈现:四个物体A、B、C、D快慢比较的表格,让学生分别计算它们的速度。

A、5 m/s B。10 m/s

C、25 m/s D。200 m/s

对比以上A、B、C、D的速度就很容易比较它们的快慢程度了。

课堂训练

汽车以36 km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2 h,如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2。5 h,那么汽车返回时的速度为(设甲、乙两地在同一直线上)( )

A。—8 m/s B。8 m/s

C。—28。8 km/h D。28。8 km/h

解析:速度和力、位移一样都是矢量,即速度有正方向、负方向,分别用“+”“—”号表示。当为正方向时,一般不带“+”号。速度的正方向可以根据具体问题自己规定。有时也隐含在题目之中。例如该题中汽车从甲地到乙地的速度为36 km/h,为正值,隐含着从甲地到乙的方向为正,所以返回速度为负值,故淘汰B、D。

依据甲、乙两地距离为36×2 km=72 km,所以返回速度为 =—28。8 km/h=—28。8× m/s=—8 m/s。

答案:A

方法提炼:速度是一个矢量,有大小也有方向。在我们选择了正方向以后,当速度为正值时,说明质点沿正方向运动,当速度为负值 时,说明质点沿负方向运动,在物理学上,对矢量而言“负号”也有意义,说明它的方向与所选正方向相反。

三、平均速度和瞬时速度

坐在汽车驾驶员的旁边,观察汽车上的速度计,在汽车行驶的过程中,速度计指示的数值是时常变化的,如启动时,速度计的数值增大,刹车时速度计的数值减小。可见物体运动快慢程度是在变化的。这时我们说的汽车的“速度”是指什么?

提出问题

其实,我们日常所看到的直线运动,有许多都是变速运动。由于这种运动的快慢是时刻变化的,没有恒定的速度,我们怎么来描述它的快慢呢?

课件展示:北京至香港的京九铁路,就像一条长长的直线,把祖国首都与香港连接起来。京九线全长2 400 km,特快列车从北京到香港只需30 h,那么列车在整个过程的运动快慢如何表示?

学生解答:已知s=2 400 km,t=30 h,所以v=80 km/h

问题追踪:计算出的结果是否表示列车单位时间的位移都是80 km呢?教师在学生回答的基础上引导学生认识此速度的平均效果。既然列车是做变速运动,那么怎么看列车的速度是80 km/h?

学生总结:如果将列车的变速直线运动看作匀速直线运动来处理 的话,列车平均每小时的位移是80 km。

教师设疑:为了描述变速直线运动的快慢程度,我们可以用一种平均的思考方式,即引入平均速度的概念。平均速度应如何定义?

师生总结:1、平均速度:运动物体的位移和时间的比值叫做这段时间的平均速度。

2、定义式: =

知识拓展:课件展示某些物体运动的平均速度,加深对平均速度的概念理解。

某些物体运动的平均速度/(ms—1)

真空中的光速c 3、0×108 自行车行驶 约5

太阳绕银河系中心运动 20×105 人步行 约1。3

地球绕太阳运动 3。0×104 蜗牛爬行 约3×10—3

子弹发射 9×102 大陆板块漂移 约10×10—9

民航客机飞机 2。5×102

例1斜面滚下时在不同时刻的位置,如图1—3—1所示。可以从图中观察分析小球通过OA、OB、OC的过程中的运动快慢。

计算各段的平均速度。

图1—3—1

学生认真计算并公布结果: 段: =0。7 m/s, 段: =0。8 m/s。 段: =0。9 m/s。

总结归纳:计算结果表明,不同阶段的平均速度一般是不相等的。计算一个具体的平均速度,必须指明是哪一段时间(或位移)内的平均速度。

教师点评:由于小球运动快慢是在不断变化的,平均速度不能具体地告诉我们小球在每一时刻的运动快慢。可见,平均速度只是粗略地描述物体在一段运动过程中的总体快慢程度。

教师设疑:那么,怎样来描述物体在各个时刻的运动快慢呢?

学生通过课本预习知道,要精确地描述某一时刻的运动快慢必须引入瞬时速度这一物理量。

根据平均速度的定义可以知道: = ,对应的是一段位移和一段时间,如何建立瞬时速度的概念呢?瞬时速度对应的应该是某一位置和某一时刻。

师生探究:我们 已经知道平均速度对应的是一段时间,为求瞬时速度我们可以采取无限取微、逐渐逼近的方法。

方法介绍:以质点经过某点起在后面取一小段位移,求出质点在该段位移上的平均速度,从该点起取到的位移越小,质点在该段时间内的速度变化就越小,即质点在该段时间内的运动越趋于匀速直线运动。当位移足够小(或时间足够短)时,质点在这段时间内的运动可以认为是匀速的,求得的平均速度就等于质点通过该点时的瞬时速度。

教师演示:如图1—3—2所示,让滑块沿倾斜的气垫导轨做加速运动,利用挡光片的宽度Δx除以挡光的时间Δt,即可求得挡光片通过光电门的平均速度。

图1—3—2

将滑块放上不同宽度的遮光片,即Δx分别为1 cm、3 cm、5 cm、10 cm,若没有成品挡光片,可用硬纸片自制成需要的宽度。

测出每 个遮光片通过光电门所用的一段时间间隔Δt。

遮光片越窄、Δt越小时, 描述通过该位置的运动快慢越精确,当Δx小到一定程度,可认为 是瞬时速度。

教师总结:瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。准确地讲,瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间 内的平均速度,是矢量,其大小反映了物体此时刻的运动快慢,它的方向就是物体此时刻的运动方向,即物体运动轨迹在该点的切线方向。

四、速度和速率

速率:瞬时速度的大小叫做速率。平均速率:物体运动的路程与所用时间的比值。

例2如图1—3—3,一质点沿直线AB运动,先以速度v从A匀速运动到B, 接着以速度2v沿原路返回到A,已知A B间距为x,求整个过程的平均速度、平均速率。

图1—3—3

解析:整个过程位移为0,所以整个过程的平均速度为0。

整个过程通过的总路程为2x,所用的总时间为t= 。

所以平均速率为 = = x。

答案:0 x

要点总结:1、速度是矢量,既有大小,又有方向;速率是标量,只有大小,没有方向。

2、无论速度方向如何,瞬时速度的大小总等于该时刻的速率。

3、平均速度是矢量,其方向与对应的位移方向相同;平均速率是标量,没有方向。

4、平均速度等于位移与所用时间的比值,平均速率等于路程与所用时间的比值,平均速度的大小不等于平均速率。

5、只有单向直线运动时,平均速度的大小等于平均速率,其他情况下,平均速度均小于速率,二者的关系类似于位移和路程。

课堂小结

定义 物理意义 注意问题

速度 位移与发生这个位移所用时间的比值 描述物体的快慢程度和运动方向 v和s及t是对应关系。是矢量,方向就是物体运动的方向

平均速度 物体在时间间隔Δt内运动的平均快慢 描述在一段时间内物体运动的快慢和方向 只能粗略地描述物体的运动快慢。大小和所研究的时间间隔Δt有关;是矢量,方向和运动方向相同

瞬时速度 物体在某时刻或某位置的速度 描述物体在某时刻的运动快慢和方向 精确地描述物体的运动快慢。矢量,方向沿物体运动轨迹的切线方向

速率 瞬时速度的大小叫做速率 描述物体的运动快慢 是标量,只考虑其大小不考虑其方向

布置作业

1、教材第18页“问题与练习”,第1、2题。

2、观察生活中各种物体的运动快慢,选取一定的对象,测量它们的速度,并说明是平均速度还是瞬时速度,并把测量的数据与同学交流讨论。

板书设计

3 、运动快慢的描述 速度

活动与探究

课题:用光电门测瞬时速度

请你找老师配合,找齐所用仪器,根据说明书,自己亲自体验用光电门测瞬时速度,并写一实验报告。

步骤 学生活动 教师指导 目的

1 根据查阅的资料,确定实验方案 介绍相关书籍资料 1。让学生了解光电门测瞬时速度的原理

2。培养学生的动手能力和独立思考能力

2 进行实验和收集数据 解答学生提出的具体问题

3 相互交流活动的感受 对优秀实验成果进行点评

参考资料:

瞬间无长短,位置无大小,除了用速度计外,还可以用光电门测瞬时速度。实验装置如图1—3—4所示,使一辆小车从一端垫高的木板上滑下,木板旁有光电门,其中A管发出光线,B管接收光线。当固定在车上的遮光板通过光电门时,光线被阻挡,记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间。这段时间就是遮光板通过光电门的时间。根据遮光板的宽度Δx和测出的时间Δt,就可以算出遮光板通过光电门的平均速度 = 。由于遮光板的宽度Δx很小, 因此可以认为,这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时速度。

图1—3—4

习题详解

1、解答:(1)1光年=365×24×3 600×3。0×108 m=9。5×1015 m。

( 2)需要时间为 s=4。2年。

2、解答:(1)前1 s平均速度v1=9 m/s

前2 s平均速度v2=8 m/s

前3 s平均速度v3=7 m/s

前4 s平均速度v4=6 m/s

全程的平均速度v5=5 m/s

v1最接近汽车关闭油门时的瞬时速度,v1小于关闭油门时的瞬时速度。

(2)1 m/s,0

说明:本题要求学生理解平均速度与所选取的一段时间有关,还要求学生联系实际区别平均速度和(瞬时)速度。

3、解答:(1)24。9 m/s (2)36。6 m/s (3)0

说明:本题说的是平均速度是路程与时间的比,这不是教材说的平均速度,实际是平均速率。应该让学生明确教材说的平均速度是矢量,是位移与时间的比,平均速率是标量,日常用语中把平均速率说成平均速度。

设计点评

本节内容是在坐标和坐标的变化基础上,建立速度的概念。速度的建立采用了比值定义法,在教学中稍加说明,在以后的学习中还会有更加详细的介绍。对速度的引用,本设计采用了“单位时间的位移”与“单位位移的时间”进行对比,体会速度引入的方便性。以京九铁路为情景,既激发了学生的学习热情又培养了爱国之情。在瞬时速度的理解上,本设计利用了光电门的装置进行说明,起到了良好的效果。