资源简介

人教版中职物理通用类《1.1 运动的描述》教学设计
【教学内容】
第一单元第1节：运动的描述
　　【教学目标】
　　1.了解质点的概念，知道它是一个理想化模型，知道物体能被简化成质点的条件；理解时间和时刻的含义以及它们的区别；理解位移及路程的意义及它们的区别与联系；理解速度和速率的概念，理解平均速度、瞬时速度的概念，会计算物体运动的平均速度；理解矢量与标量的概念及它们之间的区别。
　　2.初步体会用“比值法”定义物理量的方法；感悟“理想模型”在物理研究中的作用。
　　3.通过对生活及生产中的运动现象的剖析，体验和感知物理就在身边的生活与生产中，体会学习物理是有用的，培养学生学习物理的兴趣。
　　【教学重点】
　　质点、时间与时刻、位移与路程、平均速度与瞬时速度、标量与矢量的概念及意义。
　　【教学难点】
　　物体简化成质点的条件，位移的意义，平均速度的意义。
　　【教学过程】
　　◆创设情境──引入新课
　　1．复习回顾：什么是机械运动？不同物体的机械运动或同一物体在不同情况下的机械运动有什么差别？
　　2．播放视频：展示自然界的各种运动现象，说明运动是自然界最普遍的现象。
　　3．问题讨论：通过观看视频，联系生活实际想想看，一个物体运动中它的什么在变化？不同物体的这种变化有什么差别？
　　4．交流评价：机械运动是自然界常见的现象，机械运动中物体的位置在变化，而这种位置的变化有快慢之分，路径有曲直之分。那么，如何描述物体的运动，就是这节课的学习内容。这节课主要学习与描述物体运动有关的概念或物理量，为进一步研究物体的运动奠定基础。
　　◆合作探究──新课学习
　　一、质点
　　1．提出问题：实际的物体都有一定的形状和大小，我们怎样确定或记录它所处的位置？如果这个物体很小，小到几乎成了一个点，怎样确定它的位置？
　　2．交流评价：如果物体小到几乎成了一个点，可以很方便的用坐标确定它的位置，很方便地计算运动中它的位置改变。
　　3．提出问题：实际的物体都有一定的形状和大小，但如果它的大小与形状对于它的运动没有影响或影响很小，我们能否忽略物体的大小与形状把它看成仅仅具有质量的点而方便地研究它的运动呢？如果运动中，物体上各点的运动情况完全相同，能否用物体上的任何一点代表整个物体的运动，从而方便地研究它的运动呢？
　　4．阅读教材“质点”部分，思考讨论上述问题。
　　5．交流评价：如果物体的大小与形状对于它的运动没有影响或影响很小，我们可以忽略物体的大小与形状，把它看成仅仅具有质量的点而方便地研究它的运动；如果物体上各点的运动情况完全相同，可用物体上的任何一点代表整个物体的运动，从而方便地研究它的运动。这时，物体就被简化成了只具有质量的一个点。
　　只有质量，没有大小与形状，这样的点叫质点。
　　6．问题讨论：自然界真正存在质点吗？它与几何中的点有什么区别？
　　7．交流评价：自然界不存在质点，质点只是为了研究问题方便，在条件许可的情况下对实际物体进行合理简化后形成的“理想模型”，它与几何中的点的区别是它具有质量。
　　物理研究中，类似于忽略对实际物体运动无响应或影响不大的次要因素──大小和形状，而保留主要因素──质量的方法，叫理想模型方法，是物理学常用的一种研究方法，有点像生活中常用的“抓主要矛盾”的思想与方法，物理学研究中的重大突破与进展，与这一方法的运用密不可分。
　　◆案例研究──巩固小结
　　例1 有人说：只有很小的物体才可以简化成质点，大的物体就不能简化成质点。请你谈谈对这句话的看法。
　　解析：物体能否简化成质点，关键是看它的大小与形状对所研究的运动有无影响或影响的大小，不在于物体的大小。比如研究跳水运动员在跳水比赛中身体的运动时，他的肢体的动作对他的比赛得分影响很大，它就不能被简化成质点。研究地球的自转运动时，地球上不同的点的运动情况差别很大，它不能被简化成质点；但研究它的公转时，地球上的不同点运动中的差别，对于地球绕太阳的圆周运动来说，几乎没有影响，可以把地球简化成质点。
　　二、参考系
　　1．提出问题：（1）教室里墙上的黑板是运动的还是静止的？
　　（2）古人的困惑：
　　2．阅读教材“参考系”部分，思考问题：研究物体的运动时，为什么要选取参考系？如何选取参考系？
　　3．交流评价：一个物体是运动还是静止？是什么样的运动？相对于不同的物体来说，结果是不同的，如墙上的黑板，相对于墙或地面来说，它的位置始终不动，是静止的；相对于地球的转轴来说，随地球的自转，它绕地轴做圆周运动；相对于太阳来说，随地球绕太阳做圆周运动。
　　所以研究一个物体的运动时，必须选取一个假定位置不动的物体做参考。
　　参考系的选取是任意的，除了被研究的物体，都可以选取，不过选的参考系不同，得到的结果不同，研究过程的难易不同。通常研究物体运动时，为了研究方便，选地面或相对于地面不动的物体做参考系。选定了参考系后，我们根据同一段时间里研究者相对于参考系位置是否改变，来确定它是否运动，根据位置如何改变来确定研究者做何种运动。
　　三、时刻和时间
　　1．自主学习：阅读教材“时刻与时间”部分。
　　2．讨论交流：举例说明时间、时刻、时间与时刻的关系
　　运动是在时间中进行的，物体由一个位置运动到另一位置，必须经历一段时间，一段时间对应一个运动过程，对应一定的位置变化；某时刻物体经过一个位置，一个时刻对应一个位置，对应运动中的一个状态。
　　3．思考与讨论：人们常说的“机不可失，时不再来”和“惜时如金”中的“时”分别指时间还是时刻？
　　前者指时刻，后者指时间。
　　4．国际单位制里时间的单位：秒，代号：s
　　四、路程与位移
　　1．自主学习：阅读教材“路程与位移”部分，知道什么是路程？什么是位移？
　　2．讨论交流：什么是路程？根据物体运动开始时的位置与一段时间里运动的路程，能确定出一段时间后物体的位置吗？用位移能行吗？举例说明？
　　3．小结评价：
　　路程：一段时间里，质点运动的轨迹的长度，只有大小，没有方向。
　　位移：一段时间里质点运动的初末位置间的有向线段是位移，既有大小又有方向，初末位置间的线段的长度是位移的大小，线段的方向就是位移的方向。
　　知道质点运动的初位置与位移，就可知道质点的末位置。
　　位移与路程的关系：根据位移、路程的定义可知，在单方向的直线运动中，一段时间里的路程与这段时间里的位移大小相等。在曲线运动中，一段时间里运动轨迹的长度是路程，连接轨迹两端的弦代表位移。比如质点沿圆周运动一周，这这段时间里的路程等于圆的周长，而位移是零。
　　◆案例研究──小结巩固
　　例2 小明在操场上向东走了40 m，用了20 s的时间，接着又向北跑了30 m，用了5 s时间。求小明在操场上运动的前20 s的位移，后5 s的位移，全部25 s时间的位移及路程。
　　解析：根据位移的定义，如图所示：
　　前20 s的位移，如图中的线段AB所示，大小为40 m，方向向东；
　　后5 s的位移，如图中的线段BC所示，大小为30 m，方向向北；
　　全部25 s时间里的位移，如图中的线段AC所示，大小为：，，，方向东偏北37°。
　　全部25 s里的路程是：40 m+30 m=70 m。
　　五、速度与速率
　　1．回顾以前学过的内容，讨论问题：什么是匀速直线运动？什么是速度？
　　运动快慢程度保持不变的直线运动，相等时间内的位移相等。
　　2．对速度的再研究：
　　（1）速度的定义：在匀速直线运动中，质点的位移跟发生这段位移所用时间的比值，叫做速度。用公式表示就是：，在国际单位制中的单位是：米每秒，符号表示：m/s。
　　（2）速度的方向：物体运动的方向，也就是位移的方向。
　　（3）在匀速直线运动中，速度的大小和方向都不变，是一个恒量。
　　（4）速率：速度的大小叫速率。
　　六、平均速度和瞬时速度
　　1．问题的引出：举例说明是什么是变速直线运动。
　　汽车在平直路面上的启动、制动、加速、减速过程。变速直线运动是常见的机械运动。
　　2．用平均速度描述变速直线运动的快慢
　　（1）平均速度定义：在变速直线运动中，质点的位移与发生这段位移所用的时间的比值，叫做这段时间里的平均速度。用符号表示，定义式为：。
　　（2）注意：平均速度是位移对时间的平均，反映的是变速直线运动质点在运动的某段时间或某段位移里的平均快慢，不是几个速度的平均值；计算平均速度，首先要分清是那段时间或位移里的平均速度，平均速度与时间或位移相对应。
　　3．瞬时速度：
　　（1）定义：运动质点经过某位置或某时刻时的速度，在变速直线运动中，它的大小随时间变化，表示的是质点某时刻或经过某位置时的快慢程度。如汽车、摩托车上速度表上所指的速度。
　　（3）瞬时速度的测量：一般计算质点运动某时刻或经过某位置前后的短暂时间里的平均速度，用这个平均速度代替质点某时刻或经过某位置的瞬时速度，这也是测速仪测速度的原理。
　　（4）在匀速直线运动中，质点任何一段时间或位移里的平均速度，与任何时刻或任何位置的瞬时速度相同。
　　◆案例研究──小结巩固
　　例3 例2中若小明，前后两段时间里的运动均为匀速直线运动。
　　（1）这两段的运动速度是多少，方向如何？
　　（2）整个运动过程中的平均速度是多少？方向如何？
　　（3）若小明向东运动后休息75s后再向北运动，则整个过程的平均速度多少？
　　解析：（1），方向向东；
　　（2），方向向北；
　　（3）
　　◆应用与提高──巩固总结
　　引导学生归纳所学知识要点。
　　【布置作业】
　　1．复习所学内容，完成教材“思考与练习”。
　　2．任选一题撰写小论文。（1）运动的相对性；（2）质点。
　　3．预习第2节。
　　【板书设计】

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