资源简介

3.1 机械运动（第2课时）（教学设计）
年级 七年级 授课时间
课题 3.1 机械运动（第2课时）
教学 目标 科学观念：了解速度的定义；知道速度的单位及计算公式；了解速度的比较方法；能进行速度的计算； 科学思维：会估测常见物体的速度，应用速度公式及其变形公式解决物体机械运动的有关问题；提升学生观察、分析、描述和表达的能力； 探究实践：通过情境体验找到比较物体运动快慢的方法； 态度责任：通过利用速度知识解释生活中的相关现象，感受知识的价值，增强对科学的热爱。
教学 重难点 重点：判断物体运动快慢的方法、速度及简单的计算 难点：匀速直线运动相关图像判断；速度公式的计算及规范性解题
学情 分析 本节内容选自浙教版七下第三章第1节，本节主要内容为机械运动、参照物、运动的分类及速度的定义、计算以及应用和图像，教材首先由介绍机械运动的定义，再引出参照物的选择，然后进一步对机械运动进行深入分类，提出匀速直线运动的概念，之后对物体运动的快慢进行描述，引入速度的概念、计算及应用，能从相关图像读出物体的运动状态。本节属于运动和力的起始内容，学生首次接触机械运动和参照物，本节内容为变速运动及后续二力平衡等内容打下基础，同时也为电流在电场中运动等内容埋下伏笔，故本节内容起着较为重要的基础性作用。 本节内容拟用2课时完成教学，第1课时主要内容为机械运动、参照物、机械运动的分类；第2课时主要内容为速度及应用。
教学 准备 课件、课本等
教学过程
教师活动 学生活动
新 课 导 入 回顾：上节课我们学习了机械运动、参照物以及机械运动的分类，根据运动轨迹可将机械运动分为直线运动和曲线运动，直线运动又可分为匀速直线运动和变速直线运动。如图所示，物体沿直线路线运动时，如果在相等的时间内通过的路程相等，运动快慢保持不变，这种运动叫做匀速直线运动；如果在相等的时间内通过的路程不相等，运动快慢发生了变化，这种运动叫做变速直线运动。 物体的运动有快有慢。千百年来，人类不断地改进出行的交通工具，其主要的目的就是让自己和物体运动得更快些。怎样比较物体运动的快慢呢？ 回顾上节课内容，思考怎样比较物体运动快慢。
新 知 讲 授 一、速度 1.比较物体运动快慢 活动：（1）每个小组有两辆运动快慢不同的小车A和B。以小组为单位进行实验，采用两种不同的方法，比较两辆小车运动的快慢程度。 方法一：让两辆小车运动相同的时间，比较两辆小车运动距离的大小。 实验结果：相同时间，运动距离越大，运动的越快。 方法二：让两辆小车通过相同的距离，比较两辆小车所用时间的大小。 实验结果：距离相同，运动时间越短，运动的越快。 （2）每个小组只给一辆小车，不同小组之间互不通气。如何比较各组小车的运动快慢？ 每个小组只给一辆小车,可通过比较小车在单位时间内通过的距离来比较各组小车运动的快慢。 由以上活动可知：比较物体运动快慢的方法（控制变量法）： ①比较相同时间通过的距离，距离远的速度大； ②比较通过相同距离所需的时间，时间短的速度大； ③直接比较单位时间通过的距离。 若距离、时间均不相同，在科学上，我们用单位时间内通过的路程来比较物体运动的快慢。单位时间内通过的路程越大，物体运动得越快。 2.速度 （1）概念：物体在单位时间内通过的距离叫做速度。 （2）物理意义：描述物体运动快慢的物理量。 （3）计算公式：速度=路程/时间； （S表示路程，v表示速度，t表示时间）； 单位：如果路程的单位取米，时间的单位取秒，那么，由速度公式可以推出速度的单位是米/秒，符号为m/s，读作米每秒。常用的速度单位还有千米/时，符号为km/h，读作千米每时。1m/s=3.6km/h。 3. 常见物体运动的速度 思考与讨论：牙买加运动员博尔特在2012年伦敦奥运会100米赛跑中的成绩是9秒63；城市马路上汽车的速度约为30千米/时；非洲羚羊奔跑的速度可达20米/秒。你能比较出这三者运动的快慢吗？ 博尔特的速度，汽车速度30km/h=m/s=8.5m/s， 羚羊的速度为20m/s，所以羚羊速度最快，博尔特第二，汽车第三。 由此可知比较速度时，速度的单位要统一。 4.平均速度 平均速度：由于变速运动的物体速度一直在改变，故而引入平均速度，平均速度等于总路程除以总时间。 匀速直线运动速度一直不变，变速运动速度改变，故只能求某段路程或某段时间的平均速度。 注意：求平均速度必须指明路程或时间，注意包括中间停止的时间。如某人从甲地到乙地中间休息了十分钟，如果求这个人的平均速度，这十分钟也要算在总时间内。 5.速度标识 速度是人们在生活中比较关注的一个指标，快速交通要求交通工具有更大的速度，而交通安全则又要对交通工具的速度进行限制。你知道目前我国高铁实际运行的速度吗？你认识如图3-10所示的限速标志吗？ 正常情况下，高铁每小时运行速度在250公里到350公里之间。 6.运动图像 s-t图像（斜率即倾斜度代表速度，直线表示匀速运动） v-t图像（v不变表示匀速运动，横纵坐标乘积即面积表示路程） 两个图像均表示匀速直线运动 二、速度公式的应用 有了速度公式，如果我们知道速度、路程、时间三个量中的任意两个量，就可以利用这个公式及其变形公式计算出第三个量。 变形公式：、 【例1】 2006年7月12日，我国运动员刘翔在瑞士洛桑国际田联超级大奖赛男子110米栏的比赛中，以12秒88的成绩获得金牌，打破了尘封13年之久的12秒91的世界纪录。试求刘翔当时赛跑的速度。 解：由题意可知，路程，时间， 根据速度公式可得： ， 答：刘翔赛跑的速度为8.54m/s。 【例2】一列车长150米，以108千米/时的速度通过一座450米长的铁路桥，列车过桥大约需要多少时间？ 解：列车通过大桥是从列车头开始进入大桥至列车尾离开大桥的过程，如图所示。 可见，在这个过程中，列车通过的路程：s＝450m+150m＝600m， 已知列车的速度v=108km/h=30m/s， 由公式可推得， 所以列车通过大桥的时间： , 答：列车通过大桥的时间为20秒。 【例3】为了交通安全，城市许多马路都画有斑马线供行人横穿马路时行走。在斑马线的两侧装有红绿灯。某人过斑马线前看到绿灯亮的时间还剩6秒，斑马线区域的马路宽度为15米，如果他步行的速度为2米/秒，则他在绿灯亮剩下的时间内能否穿过斑马线区域？ 解：根据题意，由速度公式，可推得公式， 所以，此人在6秒钟内通过的路程为： =12m， 因为S小于15米，所以，在剩下的6秒内，他不能穿过斑马线区域。 答：该人在绿灯亮剩下的时间内不能穿过斑马线区域。 思考与讨论：请从上面三道例题的解答过程，总结运用速度公式解题的注意事项。 运用速度公式进行计算时的要求： ①公式中，速度、路程、时间三个量的单位必须统一； ②如果问题比较复杂，可以画示意图，明确运动过程以及量与量之间 的关系； ③先进行字母运算，要有公式的书写，再代入数字进行计算，数字要带有单位； ④三个物理量应对应于同一物体的同一运动过程。 思考比较物体运动快慢的方法，了解控制变量科学方法。 通过比较物体运动快慢的活动思考速度的应用及计算公式。 了解生活中常见物体的运动速度，了解速度在生活中的应用。 比较速度，知道比较速度时单位要统一的要求。 了解平均速度的意义 了解生活中的速度标识 解读运动图像，学会读图。 运用速度公式进行规范性计算，并总结公式使用时的注意事项。
课 堂 练 习 典例1 “频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法，摄影在暗室中进行，闪光灯每隔一定的时间闪亮一次，底片就记录下这时物体的位置。如图所示是甲、乙两个网球从左向右保持一定的规律运动时的频闪照片，关于图中下列说法正确的是（ ） A.甲球的运动时间比乙球短 B.甲、乙两球运动的时间基本相等 C.甲球的平均速度一定小于乙球的平均速度 D.乙球运动的速度越来越小 【答案】C 【解析】AB.甲、乙两球运动开始位置相同，在后面出现在同一位置，这只表示它们通过了相同的路程，但甲是摄影5次，乙是摄影4次，所以运动时间不同，甲球运动的时间比乙球长，故 AB错误； C.如图甲、乙两球通过的路程相同，甲球进行的是匀速直线运动，甲球运动了4个时间间隔，乙球运动了3个时间间隔，因此甲球的平均速度小于乙球的平均速度，故C正确； D.乙球在相等的时间内通过的路程不同，且在相同的时间里，通过的路程越来越长，即速度是越来越大，故D错误。 故选C。 典例2 小刚从家中出发到西湖边游玩，其中一半路程步行，半路程骑自行车。全程的路程与时间图象如图所示，则他全程的平均速度为（ ） A.120m/s B.2m/s C.216m/s D.3.6m/s 【答案】B 【解析】由图可知，小刚走过的路程为3600m，所用的时间为30min，则小刚全程的平均速度为，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 典例3 甲、乙两同学从同一地点同时向相同方向做直线运动，他们通过的路程随时间变化的图像如图所示。由图像可知，下列说法正确的是（ ） A.在0～10s内，甲同学比乙同学运动得快 B.在10s～20s内，乙同学做匀速直线运动 C.甲同学以10m/s的速度做匀速直线运动 D.在0～20s内，乙同学的平均速度为5m/s 【答案】D 【解析】A.由图像可知，在0～10s内，甲直线的倾斜程度小于乙直线的倾斜程度，所以乙同学比甲同学运动得快，故A错误； B.由图像可知，在0～10s，乙同学先做匀速直线运动，在10～20s，乙同学静止，在20s以后又做匀速直线运动，故B错误； C.由图像可知，在0～15s内，甲同学运动的路程为100m，那么甲同学的速度为，故C错误； D.由图像可知，在0～20s内，乙同学运动的路程为100m，那么乙同学的平均速度为，故D正确。 故选D。 典例4 甲、乙两车同在一平直公路上行驶，甲乙两车从同一位置为0的地方同时出发，两车速度与时间关系如下图所示，下列分析正确的是（ ） A.乙车做匀速直线运动 B.乙车在1秒时追上甲车 C.甲车上的人相对地面是静止的 D.甲车在3秒内通过了90米 【答案】D 【解析】A.根据乙车的速度与时间关系可知，乙车的速度越来越大，故乙做加速直线运动，故A错误； B.甲车的速度不随时间的变化而变化，甲车做匀速直线运动，1秒时甲乙两车的速度相同，由于乙车在前1秒内的速度小于甲车的速度，根据s=vt，故I秒时乙车通过的距离小于甲车通过的距离，乙车在I秒时没有追上甲车，故B错误； C.甲车做匀速直线运动，甲车上的人相对地面的位置发生了变化，故甲车上的人相对地面是运动的，故C错误； D.甲车的速度为30m/s，根据速度公式，在3秒内通过的距离为S=vt=30m/s×3s= 90m，故D正确。 故选D。 典例5 国庆长假，小明乘坐爸爸的汽车到外地游玩，细心的他观察到汽车速度计的指针一直停在如图所示的位置。回答下列问题： （1）此时汽车的速度是多少km/h，合多少m/s？ （2）汽车以这样的速度行驶30min，通过的路程是多少 【答案】（1）90km/h；25m/s（2）45km 【解析】（1）由图知道，速度计的分度值是5km/h，指针指在90的位置，单位是km/h，此时汽车的速度是90km/h； 此时汽车的速度是v=90km/h==25m/s； （2）汽车以这样的速度行驶30min，通过的路程是 =4.5×m=45km。 答：（1）此时汽车的速度是90km/h，合25m/s； （2）汽车以这样的速度行驶30min，通过的路程是45km。
课 堂 小 结 一、速度 1.比较物体运动快慢的方法（控制变量） ①比较相同时间通过的距离，距离远的速度大； ②比较通过相同距离所需的时间，时间短的速度大； ③直接比较单位时间通过的距离。 2.速度 （1）概念：物体在单位时间内通过的距离叫做速度。 （2）物理意义：描述物体运动快慢的物理量。 （3）计算公式：速度=路程/时间； （S表示路程，v表示速度，t表示时间）； 单位：如果路程的单位取米，时间的单位取秒，那么，由速度公式可以推出速度的单位是米/秒，符号为m/s，读作米每秒。常用的速度单位还有千米/时，符号为km/h，读作千米每时。1m/s=3.6km/h。 3.常见物体运动的速度 4.平均速度：平均速度等于总路程除以总时间。 注意：求平均速度必须指明路程或时间，注意包括中间停止的时间。 5.速度标识 6.运动图像：s-t图像（斜率即倾斜度代表速度，直线表示匀速运动） v-t图像（v不变表示匀速运动，横纵坐标乘积即面积表示路程） 两个图像均表示匀速直线运动 二、速度公式的应用 运用速度公式进行计算时的要求： ①公式中，速度、路程、时间三个量的单位必须统一； ②如果问题比较复杂，可以画示意图，明确运动过程以及量与量之间的关系； ③先进行字母运算，要有公式的书写，再代入数字进行计算，数字要带有单位； ④三个物理量应对应于同一物体的同一运动过程。
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