资源简介

教 案
一、基本信息
课题 4.1 机械运动 课型 新授课
课时 2课时 教材 浙教版七年级科学上册
第四章 多种多样的运动
年级 七年级 教法 启发式教学、探究式学习、
实验法（速度测量）、多媒体辅助教学
教学重点 参照物的概念及运动和静止的相对性；
速度的定义及v=s/t公式的运用；
匀速直线运动与变速直线运动的区别；
运动与能的关系 教学难点 参照物选择对运动判断的影响；
速度单位的换算（m/s与km/h）；
s-t图像的理解与应用
教具准备 多媒体课件、秒表、刻度尺、
玩具小车及斜面（速度测量实验）、
s-t图像演示工具 学具准备 直尺、计算器、练习本
学情分析 学生对"速度"有生活概念（汽车仪表盘、百米赛跑），但对"参照物导致运动描述不同"缺乏系统认知。速度公式和单位换算是全新内容，s-t图像是难点。运动与能的概念较抽象，需结合生活实例。
二、核心素养目标
1. 科学观念
（1）理解机械运动的定义，知道自然界中万物都在运动，建立运动是自然界普遍现象的观念。
（2）掌握参照物的概念，理解运动和静止的相对性，能举出生活中应用实例。
（3）掌握速度的定义、公式和单位，能运用v=s/t解决简单的运动问题。
（4）了解匀速直线运动和变速直线运动的区别，初步认识s-t图像。
2. 科学思维
（1）通过"同一物体不同人眼中运动状态不同"的讨论，培养多角度思维和相对性思维。
（2）通过速度公式的推导和单位换算，培养定量分析和数学思维能力。
（3）通过s-t图像的学习，初步建立"数学图像描述物理过程"的科学方法。
3. 探究实践
（1）通过玩具小车实验，测量和计算物体运动的速度，培养实验操作和数据记录能力。
（2）通过百米赛跑等实例，正确比较物体运动的快慢。
（3）学会绘制和解读简单的s-t图像。
4. 态度责任
（1）体会物理知识在交通、生活等方面的应用价值，增强安全意识。
（2）了解运动的多种形式和能的多种形式，感受自然界的丰富多样。
（3）通过运动和相对性的学习，体会科学认识中对"观察视角"的重视。
三、教学重难点
教学重点：参照物的概念及运动和静止的相对性；速度的定义、公式v=s/t及单位换算；匀速与变速直线运动的区别。
教学难点：参照物选择对运动判断的影响；速度单位的换算（1m/s=3.6km/h）；s-t图像的解读和应用。
四、教学过程
第1课时：参照物、运动的描述、速度
（一）情境导入（约5分钟）
一只老鹰向下俯冲，从湖中抓起大鱼振翅飞升，另一只老鹰飞近完成"空中接力"。在这场"空中接力"中，老鹰是运动的还是静止的？
图1 老鹰空中接力
【讨论】我们如何描述老鹰的运动状态？引出本课主题——机械运动。
设计意图：以生动的自然现象引入，激发学生的好奇心和探究欲望。
（二）新知探究
【环节1】参照物（约12分钟）
1. 机械运动的定义：物体空间位置随时间变化的运动。机械运动是自然界中最直观、最常见的一种运动形式。
举例：篮球扣篮、月亮升起、汽车行驶、蜗牛爬行、天体运动、地壳板块运动等。
图2 篮球扣篮——位置随时间变化
2. 参照物的概念：
判断物体是否运动，总是先选取某一物体作为参照物。相对于参照物，如果物体的位置发生了变化，就说它是运动的；如果没有变化，就说它是静止的。
图3 高铁上的学生——车内静止、车外运动
【关键讨论】高铁上的一名学生，车上的人认为他是静止的，车外的人认为他是运动的——为什么？这说明了什么？
结论：选取的参照物不同，对同一个物体运动情况的描述也会不同。
【理解要点】运动和静止是相对的。"动"和"静"取决于选择了谁来当"参照"。站在地面看，教学楼是静止的；但以太阳为参照物，地球在转，教学楼也在运动！
3. 参照物的选择原则：
① 参照物可以根据需要来选择。
② 一般不选研究对象本身为参照物。
③ 通常选地面或地面上不动的物体为参照物（最方便）。
【判断技巧】判断物体是否运动，三步走：①确定研究对象是什么；②确定参照物是谁；③看研究对象相对于参照物的位置是否变化——变了就是运动，没变就是静止。
【环节2】运动的描述（约8分钟）
1. 运动的分类：
根据物体运动路线的形状，分为直线运动和曲线运动。曲线运动是自然界中物体普遍存在的运动形式；直线运动比曲线运动简单，是研究机械运动的起点。
图4 延时摄影——汽车运动的轨迹（直线与曲线）
2. 比较物体运动快慢的两种方法：
图5 百米赛跑——比较运动快慢的两种方法
方法一：相同时间内，比较通过的路程——路程长的运动快。
方法二：通过相同路程，比较所用的时间——时间短的运动快。
【实例】百米赛跑：运动员都还没到终点时（时间相同），跑在最前面的人路程长→跑得快；都到终点时（路程相同），用时短的人→跑得快。
【环节3】速度（约15分钟）
1. 速度的定义：物体在单位时间内通过的路程叫做速度。
公式：v = s／t（v表示速度，s表示路程，t表示时间）
物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量。物体运动得越快，速度越大。
【重点强调】速度必须同时考虑路程和时间两个因素。不能说"路程长的物体运动快"——要看在相同时间内还是相同路程下比较。
2. 速度的单位：
国际单位：米/秒（m/s），读作"米每秒"。
常用单位：千米/时（km/h），读作"千米每小时"。
单位换算：1 m/s = 3.6 km/h
图6 速度单位换算：1 m/s = 3.6 km/h
【换算推导】1 m/s = 1m／1s = 0.001km／(1/3600)h = 3.6 km/h
【易错提示】比较速度大小时，必须先统一单位！如20m/s和30km/h不能直接比较——20m/s=72km/h>30km/h。单位不同时，先换算再比较。
（三）课堂练习（约5分钟）
1. "小小竹排江中游，巍巍青山两岸走。"前一句以什么为参照物？后一句以什么为参照物？
2. 人能听到蚊子飞过的声音，却听不到蝴蝶飞过的声音。这说明什么？
（四）第1课时小结（约2分钟）
回顾：参照物的概念（运动和静止的相对性）→运动分类（直线/曲线）→比较快慢的两种方法→速度的定义、公式和单位。
第2课时：速度的测量、速度的应用、运动与能
（一）情境导入（约3分钟）
【提问】上节课我们学习了速度的定义和公式。如果要测量你的100m短跑速度，你需要测量什么量？用什么工具？
设计意图：从理论过渡到实践，自然引入速度测量。
（二）新知探究
【环节1】速度的测量（约12分钟）
1. 测量原理：v = s／t。要测量速度，需测量路程s和时间t。
工具：刻度尺（测路程）、秒表（测时间）。
2. 探索活动：让玩具小车从斜面滑下，每隔相同时间标记小车位置，用刻度尺测各时间段的路程，计算各段时间内的速度。
图7 玩具小车速度测量实验
3. s-t图像：
图8 甲、乙两辆汽车的s-t图像
在s-t图像中，倾斜直线表示匀速直线运动；水平直线表示静止。直线的倾斜程度（斜率）反映速度大小——越陡，速度越大。
【环节2】匀速直线运动与变速直线运动（约10分钟）
1. 匀速直线运动：物体沿直线运动，在相等时间内通过的路程相等，速度不变。
是最简单的运动形式。实例：人随电动扶梯的运动可看作匀速直线运动。
图9 电动扶梯——近似匀速直线运动
2. 变速直线运动：物体在一条直线上运动，相等时间内通过的路程不相等。
图10 苹果下落的频闪照片——变速运动
在许多情况下，我们不需要精确考察每一时刻的运动，可以测量某段路程与所用时间，求得平均速度。
3. 限速与交通安全：
图11 道路限速标志
为了保障交通安全，必须对交通工具的速度进行限制。限速标志和车辆测速是速度概念的实际应用。
【理解要点】匀速直线运动s-t图像是倾斜直线，变速直线运动s-t图像是曲线。s-t图像不仅反映路程变化，还反映了速度变化——斜率越大越陡就是速度越大。
（三）例题精讲（约10分钟）
例题1
非洲羚羊奔跑的速度为20m/s，城市道路上汽车的速度为30km/h。请通过计算比较它们运动的快慢。
图12 非洲羚羊与汽车速度比较
解法一：统一为m/s。30 km/h = 30÷3.6 ≈ 8.33 m/s < 20 m/s，羚羊快。
解法二：统一为km/h。20 m/s = 20×3.6 = 72 km/h > 30 km/h，羚羊快。
结论：非洲羚羊奔跑速度更快。
【判断技巧】比较速度时三种方法：①统一为同一单位直接比数值；②求相同时间内通过的路程；③求通过相同路程所用的时间。选择最方便的一种即可。
例题2
为了交通安全，城市中许多道路都画有斑马线，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6s，斑马线区域的道路宽度为15m。如果他步行的速度为2m/s，那么在绿灯熄灭前他能否穿过斑马线区域？
解法：行人6s内能走的距离 s = vt = 2m/s × 6s = 12m < 15m，不能穿过。
【重点强调】斑马线问题——先用v=s/t的变形s=vt（或t=s/v）来计算，再与给定数据比较。这是速度公式在交通安全中的实际应用。
例题3
图13 甲、乙两位同学的s-t图像
甲、乙两位同学，同时从同一地点沿直线向同一方向运动，它们的s-t图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．0～4s内乙的平均速度为4m/s　　B．2～4s内乙做匀速直线运动
C．4s时甲、乙两物体的速度相等　　D．3s时乙在甲的前方
解析：0-4s乙的路程为8m，v=8/4=2m/s，A错；2s以后乙s-t为水平直线→乙静止，B错；甲始终匀速，2s后乙静止，4s时速度不相等，C错；3s时甲路程小于乙路程→乙在甲前方，D正确。答案：D。
（四）思考与讨论（约5分钟）
写出另外两种判断该人能否穿过斑马线区域的方法，并通过计算加以说明：
方法二：穿过斑马线所需要的时间 t=s/v=15/2=7.5s>6s，不能。
方法三：要在6s内穿过，需要的最小速度 v=s/t=15/6=2.5m/s，而实际2m/s<2.5m/s，不能。
【环节3】运动与能（约8分钟）
1. 机械能：物体由于机械运动而具有的能。实例：天体运行、河水奔流、鸟飞翔、人行走、蒲公英飘散。
图14 奔跑的猎豹——具有机械能
2. 化学能：储存在食物、燃料中的能。人和动物消耗能从食物中补充；汽车消耗燃料释放化学能。
图15 食材中储存着化学能
3. 电能：电具有的能。电力机车、家用电器、机器人通电后工作。发电站和电池提供电能。电能是我们常用的一种能。
4. 电磁能：电磁辐射具有的能。遥控器、可见光、红外线、紫外线、微波和X射线等都是电磁能的表现形式。
图16 雷电——具有多种形式的能
【讨论】雷电具有哪些形式的能？（光能=电磁能、声能、电能、热能等）
【总结】不但物体运动需要能，植物、动物、人进行生命活动也需要能——每时每刻都离不开能。
【理解要点】能的形式多样：机械能（运动）→化学能（食物、燃料）→电能（日常电器）→电磁能（光、波）。能的转化和利用是现代文明的基础。
（五）综合练习（约5分钟）
1. "国产歼-15"舰载机在"辽宁号"航空母舰上向南起飞。关于舰载机和航母的运动和静止说法正确的是（ ）
A．以跑道为参照物，舰载机是静止的
B．以舰载机为参照物，飞行员是运动的
C．以航母为参照物，海岸线一定保持静止
D．以舰载机为参照物，航母一定向北航行
解析：舰载机起飞时相对航母运动，A错；飞行员与舰载机相对静止，B错；航母可能航行，相对海岸线可能运动，C错；舰载机相对航母向南运动，航母相对舰载机向北航行，D正确。
2. 下列诗句中描写的不是机械运动的是（ ）
A．孤帆一片日边来　　B．一江春水向东流
C．一行白鹭上青天　　D．霜叶红于二月花
解析：A/B/C都是位置变化的机械运动，D是植物生长的化学变化，不属于机械运动。答案：D。
（六）课堂小结（约3分钟）
本节课核心内容：
1. 参照物：运动和静止的相对性（关键：参照物的选择）。
2. 速度：v=s/t，单位m/s和km/h，1m/s=3.6km/h。
3. 匀速直线运动（s-t图像是倾斜直线）vs变速直线运动（s-t图像是曲线）。
4. 运动与能：机械能、化学能、电能、电磁能——万物运动离不开能。
五、板书设计
§4.1 机械运动
一、参照物
定义：判断物体运动时选作标准的物体
结论：运动和静止是相对的（选择不同的参照物，描述可能不同）
方法：①定研究对象 ②选参照物 ③看位置是否变化
二、运动的描述
按路线：直线运动 / 曲线运动
比较快慢：①相同时间比路程（长→快）
②相同路程比时间（短→快）
三、速度
定义：单位时间内通过的路程
公式：v = s／t
单位：m/s（国际）| km/h（常用）| 1 m/s = 3.6 km/h
四、匀速直线运动与变速直线运动
匀速：相等时间路程相等 → s-t图像为倾斜直线
变速：相等时间路程不等 → s-t图像为曲线
五、运动与能
机械能（运动物体）| 化学能（食物、燃料）
电能（电力）| 电磁能（光、波）
万物运动离不开能，能的形式多种多样
六、教学反思
1. 学生对"参照物"概念的接受程度如何？能否灵活运用参照物判断运动和静止？"高铁上的人"这个案例是否引起了充分的讨论？
2. 速度单位的换算（1m/s=3.6km/h）是否讲透彻了？学生对"20m/s=72km/h"这类换算能否熟练操作？
3. s-t图像的讲解是否清晰？学生能否区分匀速直线运动的倾斜直线和变速运动的曲线？能否从图像中读取速度信息？
4. 探究活动（玩具小车速度测量）的实施效果如何？学生是否掌握了速度测量的原理（v=s/t）和基本操作（刻度尺+秒表）？
5. 例题的讲解是否充分覆盖了三种比较方法（统一单位比数值、相同时间比路程、相同路程比时间）？
6. 运动与能的内容是否与前面的"运动和力"内容有机衔接？学生是否能举出几种不同形式能的实例？

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