资源简介

5.2速度 教学设计
一、核心素养目标
1.物理观念：理解【速度】的物理意义、定义及单位，掌握速度公式及变形应用，能区分匀速与变速运动的速度特征。
2.科学思维：通过比较物体运动快慢的方法探究，建立速度概念模型，提升逻辑推理与数据处理能力。
3.科学探究：通过分组实验测量物体运动速度，掌握实验操作、数据记录与误差分析方法，培养探究能力。
4.科学态度与责任：认识速度在生活、交通中的应用，树立安全出行意识，养成严谨实验、实事求是的科学态度。
二、教学重难点
（一）教学重点
1.速度的定义、物理意义及单位换算，理解速度是描述物体运动快慢的物理量。
2.速度公式v=s/t及变形公式s=vt、t=s/v的理解与简单计算，规范解题步骤。
3.实验测量物体运动速度的原理与操作，能通过数据分析运动快慢。
（二）教学难点
1.比较物体运动快慢的两种方法（相同时间比路程、相同路程比时间）的灵活运用。
2.速度单位换算（m/s与km/h）的准确计算，避免单位混淆导致的错误。
3.实验中误差的控制与分析，通过测量数据归纳物体运动快慢的规律。
（三）重难点突破策略
1.情景探究法：设计生活化情景（如跑步比赛），引导学生自主探究比较运动快慢的方法，建立速度概念。
2.例题精练法：通过典型例题讲解公式应用与单位换算，总结解题规律，配合针对性练习强化掌握。
3.实验实操法：开展“测量纸片下落速度”实验，让学生在实操中理解原理、控制误差，突破实验难点。
三、教学过程
（一）导入新课
展示两段情景视频：学校运动会上，甲、乙两名同学同时从百米起点出发，甲率先冲过终点；丙、丁两名同学分别跑100米和80米，均用时12秒。提问：甲和乙谁运动得更快？丙和丁的运动快慢如何比较？仅凭路程或时间能否准确描述运动快慢？今天我们就通过5.2《速度》的学习，找到描述物体运动快慢的科学方法。
（二）新知讲授：比较物体运动快慢的方法
1.情景探究与分析
（1）情景一：甲、乙同学百米赛跑，同时出发，甲先到终点。引导学生分析：两人运动路程相同（100米），甲用时更短，因此甲运动更快，得出方法一：相同路程比时间，时间越短，运动越快。
（2）情景二：丙跑100米用时12秒，丁跑80米用时12秒。引导学生分析：两人运动时间相同（12秒），丙通过的路程更长，因此丙运动更快，得出方法二：相同时间比路程，路程越长，运动越快。
（3）情景三：甲跑100米用时15秒，乙跑80米用时12秒。提问：两人路程和时间都不同，如何比较快慢？引导学生思考：将不同条件转化为相同条件，如计算单位时间内通过的路程，为速度概念的引入铺垫。
2.师生互动与总结
组织学生分组讨论：生活中还有哪些比较物体运动快慢的实例，分别用到了哪种方法？各小组分享案例，如汽车行驶时看速度表（单位时间比路程）、跑步比赛计时（相同路程比时间），教师总结两种方法的适用性，强调转化为相同条件的核心思路。
（三）新知讲授：速度的概念、单位与公式
1.速度的定义与物理意义
（1）定义推导：结合情景三，若计算甲、乙单位时间（1秒）内通过的路程，甲为100米/15秒≈6.7米/秒，乙为80米/12秒≈6.7米/秒，可判断两人运动快慢相同。由此归纳：物理学中，用单位时间内通过的路程表示物体运动快慢，这一物理量叫做【速度】。
（2）物理意义：速度是描述物体运动快慢的物理量，速度越大，物体运动越快；速度越小，物体运动越慢。
2.速度的公式
（1）公式表达：根据速度定义，速度等于路程与时间的比值，用符号表示为v=s/t。其中v表示速度，s表示路程，t表示时间。
（2）公式变形：根据基本公式，可推导得出求路程和时间的变形公式：①路程公式s=vt；②时间公式t=s/v。
（3）注意事项：公式中v、s、t需对应同一物体的同一运动过程，单位必须统一，否则计算结果错误。
3.速度的单位
（1）国际主单位：米/秒（符号m/s），读作米每秒，物理意义是物体每秒通过的路程为1米。
（2）常用单位：千米/时（符号km/h），读作千米每小时，适用于描述汽车、高铁等交通工具的运动速度。
（3）单位换算：推导换算关系：1m/s=1m/1s=0.001km/(1/3600h)=3.6km/h；反之，1km/h=1/3.6m/s≈0.28m/s。
（4）师生互动：开展单位换算小练习，如5m/s等于多少km/h？18km/h等于多少m/s？让学生上台演算，教师纠正易错点，强化换算方法。
4.匀速与变速运动的速度特征
（1）匀速运动：物体沿直线运动时，若速度大小始终不变，这种运动叫做匀速直线运动。匀速直线运动中，任意相等时间内通过的路程相等，速度v保持恒定。
（2）变速运动：物体运动时速度大小发生变化，这种运动叫做变速运动。变速运动中，可用平均速度粗略描述物体运动的平均快慢，公式为v =s总/t总（v 表示平均速度）。
（3）实例分析：匀速行驶的高铁（匀速运动）、跑步的运动员（变速运动），让学生结合实例区分两类运动的速度特征，理解平均速度的适用场景。
（四）实验与思考：测量纸片下落的速度
1.实验目的
掌握用刻度尺和停表测量物体运动速度的方法，计算纸片下落的平均速度，分析纸片运动的快慢变化。
2.实验器材
刻度尺、停表、不同形状的纸片（圆形、方形）、记号笔、铁架台（固定起点）。
3.实验原理
根据速度公式v=s/t，通过刻度尺测量纸片下落的路程s，停表测量下落时间t，计算出平均速度。
4.实验步骤
（1）组装准备：将铁架台固定在水平桌面，用记号笔在铁架台横杆上标记下落起点，测量起点到地面的竖直距离s，记录在实验表格中。
（2）测量操作：①让纸片从起点由静止释放，同时启动停表；②纸片到达地面时，立即停止停表，记录下落时间t；③更换同形状纸片，重复实验3次，记录每次的时间数据。
（3）换形探究：更换不同形状的纸片，重复上述步骤，测量其下落的路程和时间，计算平均速度。
（4）数据处理：计算每次实验的平均速度，取3次实验的平均值作为最终结果，对比不同形状纸片的下落速度。
5.实验思考与误差分析
（1）思考1：为什么要重复实验3次？多次测量求平均值，减小偶然误差，使实验结果更准确。
（2）思考2：不同形状的纸片下落速度不同，原因是什么？受空气阻力影响，纸片形状不同，空气阻力大小不同，导致下落快慢有差异。
（3）误差分析：①刻度尺读数时视线未与刻度线垂直，导致路程测量误差；②停表启动与停止存在延迟，导致时间测量误差；③纸片下落时可能偏离竖直方向，路程测量不准确。
（4）探究分享：各小组展示实验数据及结论，对比不同纸片的平均速度，讨论减小误差的改进措施，如选用质量较大的纸片（减小空气阻力影响）、多人配合操作（精准控制停表）。
（五）例题精讲：速度公式的应用
例题：一辆匀速行驶的自行车，速度为5m/s，行驶15分钟通过的路程是多少千米？若以同样速度行驶2.7千米，需要多长时间？
1.解题步骤：
①统一单位：15分钟=15×60s=900s；2.7千米=2700米。
②计算路程：根据s=vt，s=5m/s×900s=4500m=4.5km。
③计算时间：根据t=s/v，t=2700m/5m/s=540s=9分钟。
2.易错提醒：解题前必须统一单位，明确公式中各物理量的对应关系，避免单位混淆；计算过程中步骤清晰，最后标注单位。
3.师生互动：让学生模仿例题完成变式练习，教师巡视指导，针对共性错误集中讲解，强化公式应用能力。
（六）课堂小结
1.知识归纳
（1）比较运动快慢的方法：相同路程比时间、相同时间比路程，核心是转化为相同条件。
（2）速度核心知识：定义为单位时间内通过的路程，公式v=s/t，变形公式s=vt、t=s/v；单位m/s和km/h，换算关系1m/s=3.6km/h。
（3）运动分类：匀速运动速度恒定，变速运动用平均速度描述；实验测量速度的原理、器材与操作，误差分析与控制。
2.情感升华
速度是物理学中描述运动的核心物理量，在交通出行、科技研发等领域应用广泛。希望同学们能运用所学知识分析生活中的运动现象，如看懂交通速度标识、计算出行时间，同时树立安全出行意识，感受物理与生活的紧密联系，养成严谨探究的科学习惯。
（七）板书设计
5.2速度
一、比较运动快慢的方法
1.相同路程比时间
2.相同时间比路程
二、速度的核心知识
1.定义：单位时间内通过的路程（描述运动快慢）
2.公式：v=s/t（s=vt、t=s/v）
3.单位：m/s、km/h，1m/s=3.6km/h
4.分类：匀速运动（速度恒定）、变速运动（平均速度）
三、实验：测量纸片下落速度
1.原理：v=s/t
2.器材：刻度尺、停表、纸片
3.结论：纸片下落做变速运动，受空气阻力影响
（八）课堂练习
某同学乘坐出租车去图书馆，出租车沿平直公路行驶，前5分钟匀速行驶了6千米，中途等红灯用了1分钟，随后以相同速度匀速行驶3千米到达图书馆。另一辆公交车从同一起点出发，匀速行驶全程9千米，用时18分钟。结合速度知识，完成1-8题。
1.出租车匀速行驶时的速度为（）
A.1.2km/min
B.20m/s
C.72km/h
D.10m/s
2.关于出租车的运动，下列说法正确的是（）
A.全程做匀速直线运动
B.等红灯时速度为0，属于静止状态
C.全程的平均速度大于匀速行驶速度
D.匀速行驶时，相等时间内通过的路程相等
3.公交车全程的平均速度为（）
A.30km/h
B.15km/h
C.5m/s
D.25m/s
4.下列速度单位换算，正确的是（）
A.36km/h=36×3.6m/s=129.6m/s
B.10m/s=10÷3.6km/h≈2.8km/h
C.54km/h=54×(1/3.6)m/s=15m/s
D.8m/s=8×0.001km/h=0.008km/h
5.出租车全程的总时间为（）
A.6分钟
B.7.5分钟
C.450秒
D.540秒
6.关于平均速度，下列说法正确的是（）
A.平均速度能精确描述变速运动的快慢
B.出租车全程平均速度计算时，总时间不含等红灯时间
C.匀速运动的平均速度等于瞬时速度
D.平均速度就是各段路程速度的平均值
7.若公交车保持速度不变，行驶15千米需要的时间为（）
A.30分钟
B.45分钟
C.1800秒
D.2700秒
8.测量出租车的匀速行驶速度，不需要用到的器材是（）
A.刻度尺
B.停表
C.温度计
D.导航仪（辅助测量路程）
9.阅读下列内容，回答问题。
高铁以300km/h的速度匀速行驶，从A站到B站全程450千米，中途停靠C站10分钟。乘客在高铁上观察到路边的广告牌快速向后移动，而邻座乘客始终保持静止。若高铁过隧道时，速度降至200km/h，通过隧道用时1.5分钟。
（1）计算高铁从A站到B站（含停靠时间）的平均速度。
（2）乘客为什么会感觉广告牌移动、邻座乘客静止？结合速度与运动相对性分析。
10.阅读下列内容，回答问题。
某物理小组测量小车沿水平桌面运动的速度，实验数据如下：小车从起点到终点的路程为1.8米，前0.9米用时0.6秒，全程用时1.0秒。实验中桌面保持水平，小车运动时先加速后匀速，通过数据分析其运动特征。
（1）计算小车全程的平均速度和前半段路程的平均速度。
（2）根据计算结果，说明小车前半段与全程运动快慢的差异，结合数据判断小车的运动类型。
（九）练习答案及解析
1.答案：A解析：出租车前5分钟行驶6千米，匀速速度v=s/t=6km/5min=1.2km/min，换算为72km/h或20m/s，选项中A正确，B、C数值正确但单位对应错误，D数值错误，故选A。
2.答案：D解析：A项错误，出租车中途等红灯时速度为0，全程做变速运动；B项错误，静止是相对的，以地面为参照物出租车等红灯时静止，以运动的车辆为参照物则是运动的；C项错误，全程平均速度小于匀速行驶速度；D项正确，匀速行驶时相等时间内路程相等，故选D。
3.答案：A解析：公交车全程9千米，用时18分钟=0.3小时，平均速度v=s/t=9km/0.3h=30km/h，换算为约8.3m/s，选项A正确，故选A。
4.答案：C解析：单位换算遵循1m/s=3.6km/h、1km/h=1/3.6m/s。A项36km/h=10m/s；B项10m/s=36km/h；D项8m/s=28.8km/h；C项换算正确，故选C。
5.答案：B解析：出租车匀速行驶速度1.2km/min，全程路程6km+3km=9km，匀速行驶时间t=9km/1.2km/min=7.5min，含等红灯1分钟，总时间为7.5分钟，故选B。
6.答案：C解析：A项错误，平均速度只能粗略描述变速运动快慢；B项错误，总时间应包含停顿时间；D项错误，平均速度是总路程除以总时间，不是速度平均值；C项正确，匀速运动速度恒定，平均速度等于瞬时速度，故选C。
7.答案：A解析：公交车速度30km/h，行驶15千米时间t=s/v=15km/30km/h=0.5h=30分钟，故选A。
8.答案：C解析：测量速度需用刻度尺测路程、停表测时间，导航仪可辅助测路程，温度计用于测量温度，无需用到，故选C。
9.答案及解析：
（1）高铁匀速行驶时间t1=450km/300km/h=1.5h=90分钟，含停靠10分钟，总时间t总=90min+10min=100min=5/3h，平均速度v =s总/t总=450km/(5/3h)=270km/h。
（2）乘客以高铁为参照物，广告牌相对于高铁的位置快速变化，且广告牌运动速度与高铁速度不同，因此感觉广告牌移动；邻座乘客与高铁保持相同速度运动，相对位置不变，因此感觉邻座乘客静止，体现了运动的相对性和速度的对比特征。
10.答案及解析：
（1）全程平均速度v1=s1/t1=1.8m/1.0s=1.8m/s；前半段平均速度v2=s2/t2=0.9m/0.6s=1.5m/s。
（2）小车前半段平均速度（1.5m/s）小于全程平均速度（1.8m/s），说明前半段运动较慢，全程运动较快。因前半段与全程速度不同，且小车先加速后匀速，相等时间内通过的路程不相等，故小车做变速直线运动。

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