資源簡介

人教版中職物理通用類《1.1 運(yùn)動的描述》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)內(nèi)容】
第一單元第1節(jié)：運(yùn)動的描述
　　【教學(xué)目標(biāo)】
　　1.了解質(zhì)點(diǎn)的概念，知道它是一個(gè)理想化模型，知道物體能被簡化成質(zhì)點(diǎn)的條件；理解時(shí)間和時(shí)刻的含義以及它們的區(qū)別；理解位移及路程的意義及它們的區(qū)別與聯(lián)系；理解速度和速率的概念，理解平均速度、瞬時(shí)速度的概念，會計(jì)算物體運(yùn)動的平均速度；理解矢量與標(biāo)量的概念及它們之間的區(qū)別。
　　2.初步體會用“比值法”定義物理量的方法；感悟“理想模型”在物理研究中的作用。
　　3.通過對生活及生產(chǎn)中的運(yùn)動現(xiàn)象的剖析，體驗(yàn)和感知物理就在身邊的生活與生產(chǎn)中，體會學(xué)習(xí)物理是有用的，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
　　【教學(xué)重點(diǎn)】
　　質(zhì)點(diǎn)、時(shí)間與時(shí)刻、位移與路程、平均速度與瞬時(shí)速度、標(biāo)量與矢量的概念及意義。
　　【教學(xué)難點(diǎn)】
　　物體簡化成質(zhì)點(diǎn)的條件，位移的意義，平均速度的意義。
　　【教學(xué)過程】
　　◆創(chuàng)設(shè)情境──引入新課
　　1．復(fù)習(xí)回顧：什么是機(jī)械運(yùn)動？不同物體的機(jī)械運(yùn)動或同一物體在不同情況下的機(jī)械運(yùn)動有什么差別？
　　2．播放視頻：展示自然界的各種運(yùn)動現(xiàn)象，說明運(yùn)動是自然界最普遍的現(xiàn)象。
　　3．問題討論：通過觀看視頻，聯(lián)系生活實(shí)際想想看，一個(gè)物體運(yùn)動中它的什么在變化？不同物體的這種變化有什么差別？
　　4．交流評價(jià)：機(jī)械運(yùn)動是自然界常見的現(xiàn)象，機(jī)械運(yùn)動中物體的位置在變化，而這種位置的變化有快慢之分，路徑有曲直之分。那么，如何描述物體的運(yùn)動，就是這節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。這節(jié)課主要學(xué)習(xí)與描述物體運(yùn)動有關(guān)的概念或物理量，為進(jìn)一步研究物體的運(yùn)動奠定基礎(chǔ)。
　　◆合作探究──新課學(xué)習(xí)
　　一、質(zhì)點(diǎn)
　　1．提出問題：實(shí)際的物體都有一定的形狀和大小，我們怎樣確定或記錄它所處的位置？如果這個(gè)物體很小，小到幾乎成了一個(gè)點(diǎn)，怎樣確定它的位置？
　　2．交流評價(jià)：如果物體小到幾乎成了一個(gè)點(diǎn)，可以很方便的用坐標(biāo)確定它的位置，很方便地計(jì)算運(yùn)動中它的位置改變。
　　3．提出問題：實(shí)際的物體都有一定的形狀和大小，但如果它的大小與形狀對于它的運(yùn)動沒有影響或影響很小，我們能否忽略物體的大小與形狀把它看成僅僅具有質(zhì)量的點(diǎn)而方便地研究它的運(yùn)動呢？如果運(yùn)動中，物體上各點(diǎn)的運(yùn)動情況完全相同，能否用物體上的任何一點(diǎn)代表整個(gè)物體的運(yùn)動，從而方便地研究它的運(yùn)動呢？
　　4．閱讀教材“質(zhì)點(diǎn)”部分，思考討論上述問題。
　　5．交流評價(jià)：如果物體的大小與形狀對于它的運(yùn)動沒有影響或影響很小，我們可以忽略物體的大小與形狀，把它看成僅僅具有質(zhì)量的點(diǎn)而方便地研究它的運(yùn)動；如果物體上各點(diǎn)的運(yùn)動情況完全相同，可用物體上的任何一點(diǎn)代表整個(gè)物體的運(yùn)動，從而方便地研究它的運(yùn)動。這時(shí)，物體就被簡化成了只具有質(zhì)量的一個(gè)點(diǎn)。
　　只有質(zhì)量，沒有大小與形狀，這樣的點(diǎn)叫質(zhì)點(diǎn)。
　　6．問題討論：自然界真正存在質(zhì)點(diǎn)嗎？它與幾何中的點(diǎn)有什么區(qū)別？
　　7．交流評價(jià)：自然界不存在質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)只是為了研究問題方便，在條件許可的情況下對實(shí)際物體進(jìn)行合理簡化后形成的“理想模型”，它與幾何中的點(diǎn)的區(qū)別是它具有質(zhì)量。
　　物理研究中，類似于忽略對實(shí)際物體運(yùn)動無響應(yīng)或影響不大的次要因素──大小和形狀，而保留主要因素──質(zhì)量的方法，叫理想模型方法，是物理學(xué)常用的一種研究方法，有點(diǎn)像生活中常用的“抓主要矛盾”的思想與方法，物理學(xué)研究中的重大突破與進(jìn)展，與這一方法的運(yùn)用密不可分。
　　◆案例研究──鞏固小結(jié)
　　例1 有人說：只有很小的物體才可以簡化成質(zhì)點(diǎn)，大的物體就不能簡化成質(zhì)點(diǎn)。請你談?wù)剬@句話的看法。
　　解析：物體能否簡化成質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵是看它的大小與形狀對所研究的運(yùn)動有無影響或影響的大小，不在于物體的大小。比如研究跳水運(yùn)動員在跳水比賽中身體的運(yùn)動時(shí)，他的肢體的動作對他的比賽得分影響很大，它就不能被簡化成質(zhì)點(diǎn)。研究地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)，地球上不同的點(diǎn)的運(yùn)動情況差別很大，它不能被簡化成質(zhì)點(diǎn)；但研究它的公轉(zhuǎn)時(shí)，地球上的不同點(diǎn)運(yùn)動中的差別，對于地球繞太陽的圓周運(yùn)動來說，幾乎沒有影響，可以把地球簡化成質(zhì)點(diǎn)。
　　二、參考系
　　1．提出問題：（1）教室里墻上的黑板是運(yùn)動的還是靜止的？
　　（2）古人的困惑：
　　2．閱讀教材“參考系”部分，思考問題：研究物體的運(yùn)動時(shí)，為什么要選取參考系？如何選取參考系？
　　3．交流評價(jià)：一個(gè)物體是運(yùn)動還是靜止？是什么樣的運(yùn)動？相對于不同的物體來說，結(jié)果是不同的，如墻上的黑板，相對于墻或地面來說，它的位置始終不動，是靜止的；相對于地球的轉(zhuǎn)軸來說，隨地球的自轉(zhuǎn)，它繞地軸做圓周運(yùn)動；相對于太陽來說，隨地球繞太陽做圓周運(yùn)動。
　　所以研究一個(gè)物體的運(yùn)動時(shí)，必須選取一個(gè)假定位置不動的物體做參考。
　　參考系的選取是任意的，除了被研究的物體，都可以選取，不過選的參考系不同，得到的結(jié)果不同，研究過程的難易不同。通常研究物體運(yùn)動時(shí)，為了研究方便，選地面或相對于地面不動的物體做參考系。選定了參考系后，我們根據(jù)同一段時(shí)間里研究者相對于參考系位置是否改變，來確定它是否運(yùn)動，根據(jù)位置如何改變來確定研究者做何種運(yùn)動。
　　三、時(shí)刻和時(shí)間
　　1．自主學(xué)習(xí)：閱讀教材“時(shí)刻與時(shí)間”部分。
　　2．討論交流：舉例說明時(shí)間、時(shí)刻、時(shí)間與時(shí)刻的關(guān)系
　　運(yùn)動是在時(shí)間中進(jìn)行的，物體由一個(gè)位置運(yùn)動到另一位置，必須經(jīng)歷一段時(shí)間，一段時(shí)間對應(yīng)一個(gè)運(yùn)動過程，對應(yīng)一定的位置變化；某時(shí)刻物體經(jīng)過一個(gè)位置，一個(gè)時(shí)刻對應(yīng)一個(gè)位置，對應(yīng)運(yùn)動中的一個(gè)狀態(tài)。
　　3．思考與討論：人們常說的“機(jī)不可失，時(shí)不再來”和“惜時(shí)如金”中的“時(shí)”分別指時(shí)間還是時(shí)刻？
　　前者指時(shí)刻，后者指時(shí)間。
　　4．國際單位制里時(shí)間的單位：秒，代號：s
　　四、路程與位移
　　1．自主學(xué)習(xí)：閱讀教材“路程與位移”部分，知道什么是路程？什么是位移？
　　2．討論交流：什么是路程？根據(jù)物體運(yùn)動開始時(shí)的位置與一段時(shí)間里運(yùn)動的路程，能確定出一段時(shí)間后物體的位置嗎？用位移能行嗎？舉例說明？
　　3．小結(jié)評價(jià)：
　　路程：一段時(shí)間里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的軌跡的長度，只有大小，沒有方向。
　　位移：一段時(shí)間里質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的初末位置間的有向線段是位移，既有大小又有方向，初末位置間的線段的長度是位移的大小，線段的方向就是位移的方向。
　　知道質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的初位置與位移，就可知道質(zhì)點(diǎn)的末位置。
　　位移與路程的關(guān)系：根據(jù)位移、路程的定義可知，在單方向的直線運(yùn)動中，一段時(shí)間里的路程與這段時(shí)間里的位移大小相等。在曲線運(yùn)動中，一段時(shí)間里運(yùn)動軌跡的長度是路程，連接軌跡兩端的弦代表位移。比如質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動一周，這這段時(shí)間里的路程等于圓的周長，而位移是零。
　　◆案例研究──小結(jié)鞏固
　　例2 小明在操場上向東走了40 m，用了20 s的時(shí)間，接著又向北跑了30 m，用了5 s時(shí)間。求小明在操場上運(yùn)動的前20 s的位移，后5 s的位移，全部25 s時(shí)間的位移及路程。
　　解析：根據(jù)位移的定義，如圖所示：
　　前20 s的位移，如圖中的線段AB所示，大小為40 m，方向向東；
　　后5 s的位移，如圖中的線段BC所示，大小為30 m，方向向北；
　　全部25 s時(shí)間里的位移，如圖中的線段AC所示，大小為：，，，方向東偏北37°。
　　全部25 s里的路程是：40 m+30 m=70 m。
　　五、速度與速率
　　1．回顧以前學(xué)過的內(nèi)容，討論問題：什么是勻速直線運(yùn)動？什么是速度？
　　運(yùn)動快慢程度保持不變的直線運(yùn)動，相等時(shí)間內(nèi)的位移相等。
　　2．對速度的再研究：
　　（1）速度的定義：在勻速直線運(yùn)動中，質(zhì)點(diǎn)的位移跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值，叫做速度。用公式表示就是：，在國際單位制中的單位是：米每秒，符號表示：m/s。
　　（2）速度的方向：物體運(yùn)動的方向，也就是位移的方向。
　　（3）在勻速直線運(yùn)動中，速度的大小和方向都不變，是一個(gè)恒量。
　　（4）速率：速度的大小叫速率。
　　六、平均速度和瞬時(shí)速度
　　1．問題的引出：舉例說明是什么是變速直線運(yùn)動。
　　汽車在平直路面上的啟動、制動、加速、減速過程。變速直線運(yùn)動是常見的機(jī)械運(yùn)動。
　　2．用平均速度描述變速直線運(yùn)動的快慢
　　（1）平均速度定義：在變速直線運(yùn)動中，質(zhì)點(diǎn)的位移與發(fā)生這段位移所用的時(shí)間的比值，叫做這段時(shí)間里的平均速度。用符號表示，定義式為：。
　　（2）注意：平均速度是位移對時(shí)間的平均，反映的是變速直線運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動的某段時(shí)間或某段位移里的平均快慢，不是幾個(gè)速度的平均值；計(jì)算平均速度，首先要分清是那段時(shí)間或位移里的平均速度，平均速度與時(shí)間或位移相對應(yīng)。
　　3．瞬時(shí)速度：
　　（1）定義：運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過某位置或某時(shí)刻時(shí)的速度，在變速直線運(yùn)動中，它的大小隨時(shí)間變化，表示的是質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻或經(jīng)過某位置時(shí)的快慢程度。如汽車、摩托車上速度表上所指的速度。
　　（3）瞬時(shí)速度的測量：一般計(jì)算質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動某時(shí)刻或經(jīng)過某位置前后的短暫時(shí)間里的平均速度，用這個(gè)平均速度代替質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻或經(jīng)過某位置的瞬時(shí)速度，這也是測速儀測速度的原理。
　　（4）在勻速直線運(yùn)動中，質(zhì)點(diǎn)任何一段時(shí)間或位移里的平均速度，與任何時(shí)刻或任何位置的瞬時(shí)速度相同。
　　◆案例研究──小結(jié)鞏固
　　例3 例2中若小明，前后兩段時(shí)間里的運(yùn)動均為勻速直線運(yùn)動。
　　（1）這兩段的運(yùn)動速度是多少，方向如何？
　　（2）整個(gè)運(yùn)動過程中的平均速度是多少？方向如何？
　　（3）若小明向東運(yùn)動后休息75s后再向北運(yùn)動，則整個(gè)過程的平均速度多少？
　　解析：（1），方向向東；
　　（2），方向向北；
　　（3）
　　◆應(yīng)用與提高──鞏固總結(jié)
　　引導(dǎo)學(xué)生歸納所學(xué)知識要點(diǎn)。
　　【布置作業(yè)】
　　1．復(fù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容，完成教材“思考與練習(xí)”。
　　2．任選一題撰寫小論文。（1）運(yùn)動的相對性；（2）質(zhì)點(diǎn)。
　　3．預(yù)習(xí)第2節(jié)。
　　【板書設(shè)計(jì)】

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