1.3第三节教学设计

第三节、运动快慢的描述——速度【教材版本】人民教育出版社【设计理念】（1）使科学更贴近生活、使物理更贴近生活；（2）遵循学生认知发展的规律，以学生为主体，通过学生自主探究、教师恰当诱导，逐步完善学生对速度概念的科学的认识；（3）使学生通过自主探究和研究讨的过程，让学生体验科学研究的过程与方法，达到提高学生能力的目的。

【教材分析】1．知识结构分析：通过初中阶段的学习，学生对“速度”已有了初步的认识，但其认识仅限于生活性的，没有较为科学的、准确的认识，更确切地来说就是没有其矢量性方面的认识，更没有瞬时速度的概念。

2．知识发生发展过程分析：承接上节内容，学生已有了物体运动位置变化的概念，也具备了计算位移这个矢量的能力，通过对初中学习速度概念的回顾，联系位移和路程的区别，引入平均速度与平均速率；通过引入极限的思想，使学生从平均速度的概念顺利过渡到瞬时速度的概念，结合举例分析，最终完成学生对速度概念的全面、科学、准确的认识。

3．知识学习意义分析：速度概念，是第一章中最基本的物理概念之一，也是学好运动学乃至整个物理学的基础。

通过对速度概念的认知，不仅让学生有了科学、准确的速度概念，而且还第一次引入了极限的思想，使学生实现了从具体到抽象、从感性到理性、从经验到思维的跨越。

4．教学建议与学法指导说明：（1）教学建议：在实施本节教学时，可通过生活实例、巧设疑问、学生讨论、有效诱导等，使学生从过去对速度的模糊、定性的认识，过渡到科学、准确的认识；通过引入极限的思想，使学生从平均速度的概念顺利过渡到瞬时速度的概念。

（2）学法指导：学生的学习本节内容时，通过仔细研读教材，结合生活实例，联系初中已有的概念完成自学过程；结合老师的问题链，通过与同学合作探索与研讨，在老师的引导下，完成对速度概念的科学而准确的认识。

另外，从理论上完成了速度概念的认识后，还要通过适量的练习，特别是概念辨析题，再深化理解，完成认知过程的跨越。

【学情分析】1．原有认知发展分析：刚刚以较为优异的成绩完成了从初中到高中，从少年到青年的跨越，他们对高中物理充满了好奇，具有强烈的求知欲望，对学好高中物理充满了自信和渴望，学力水平和个体素质都应是同龄人中较好的哪部分，有足够的能力完成高中学业。

2．原有知识结构分析：大部分学生来自城市，都受到了完整的初中阶段教育，具备完整初中知识结构和学习能力。

3．非认知因素分析：从前几节教学情况来看，学生对物理学习的兴趣较为浓厚，且均能表现出大胆探索、勇于表达，具有良好的心理素质和拼搏精神。

【教学目标】1．知识与技能．（1）理解速度的含义及计算，初步掌握矢量的意义。

（2）知道平均速度与瞬时速度的区别，弄清二者的物理意义。

（3）知道速度与速率的区别，理解矢量与标量的含义。

（4）学会用极限的思想理解平均与瞬时的关系，并能用之处理一些简单的问题。

2．过程与方法．（1）从日常生活对速度的定性认识，通过引例分析，达到对速度的定量认识。

（2）引导学生用极限的思想，理解瞬时速度。

（3）引导学生通过对比分析，理解速度与速率的概念。

3．情感、态度与价值观．（1）通过速度概念的学习，使学生体验科学研究的严谨、严格、严密、准确的特点，学会用科学的语言定义物理现象。

（2）培养学生严谨、严格、务实作风和实事求是的工作态度。

（3）培养学生追求真理、奉献科学的【重点难点】1．教学重点：速度的概念及认知过程。

2．教学难点：速度矢量性的认识及瞬时速度的认知。

【教学环境】◆学生可能获得的学习环境：多媒体教室、很好的实验条件。

◆文本、图片或音视频资料；◆可用的多媒体课件；PPT◆特定的参考资料；教材和《优化设计》练习册◆参考网址（建议在每个网址后写上一句话，简要介绍通过该网址可以获得的信息）；【教学方法】学生讨论、师生互动共同探讨速度的概念【教学思路】由上节的学习内容出发，通过引入位置发生变化有快慢之分，说明运动有快慢之分；由日常生活中速度的概念，通过举例区别平均速度与平均速率两个概念；再由平均速度与平均速率，引入极限的思想，说明瞬时速度与瞬时速率的内含，并通过说一说，做一做进一步加深理解，最终完成对速度概念的认识。

【教学过程】环节1 ：坐标及坐标变化量教师活动1：物体在一条直线上运动时，不同时刻所处的位置在一个坐标轴上表示出来，其坐标的变化量可表示这段时间内物体所发生的位移。

如：这里有三辆汽车甲、乙、丙，在10秒内甲由x1=0处运动至X2=10m处，乙从X3=15m处运动至X4=20m处，丙从X5=30m处运动至X6=10m处，试问在这10秒内，甲、乙、丙的位置坐标变化量（即位移）分别是多少？版书示意图。

学生活动1：由一、二、三组同学分别计算甲、乙、丙三辆汽车发生的位移是多少？一组学生回答：二组学生回答：三组学生回答：（正确答案：三者均有不同之处，其中甲、乙均沿x正向，但位移大小分别为10m和5m，而丙沿X负向运动，位移大小为20m。

）注：在各组学生在回答问题时，可能会出现只说大小，没有方向的情况。

对学生的对与错情况，情况教师不做直接评判，可通过问题引导的方式，让同组的同学予以补充说明，直至完善，全体同学统一认识为至。

通过这一过程，进一步强化学生对位移这个物理量的矢量性的认识。

设计意图：用定量方法给出不同物体在同一时间内的位置变化情况，给学生以具体、直观的空间关系，以利学生对比分析位置变化关系。

环节2 速度教师活动2：上述三辆汽车的运动过程，有何异同？学生活动2：（学生回答）运动时间相同，位移不同。

注：位移不仅包括大小、还要包括方向。

若学生在此的回答只包括某一因素，则应注意引导学生全面回答。

教师活动3：运动过程所用时间不同，为何会有位移不同？如何描述这种不同？学生活动3：（学生回答）三辆汽车运动的快慢有所不同。

可用速度描述这种不同。

教师活动4：什么叫速度？它能表示什么的？如何计算之？学生活动4：（学生回答）单位时间内物体所发生的位移。

它可表示物体运动的快慢程度。

若用V 表示速度，则tx v ∆∆=。

注：在初中学生已经对速度有了初步的认识，应从学生的已有认识结构出发，引导学生作出正确的判断和说明。

如物体经不同的路径从甲地到乙地，在此过程中，路程可能不同，但却有相同的位移，那么这时物体运动快慢的描述，就应分为描述位移和路程的两种。

据此诱导学生给出正确而完备的速度定义。

教师活动5：速度是矢量还是标量？它与谁的方向相同？它的单位是什么？学生活动5：速度是矢量，它与位移的方向相同。

国际单位是m/s ，还有km/h ，m/min ，cm/s 等。

注1：注意引导学生认识道速度是矢量的原因，为以后判断矢量积累经验。

注2：速度的单位较多，但国际单位只有一个。

教师活动6：上述的运动过程中，三辆汽车的速度各是多少？哪一辆运动得最快？哪一辆运动得最慢？速度的方向相同吗？学生活动6：（学生回答）V 甲=1m/s ，v 乙=0.5m/s ，V 丙=2m/s ；丙车运动得最快，乙车运动得最慢。

其中甲和乙的速度方向均向右，丙的速度方向向左。

注1：若出现速度用不同的单位表示时，注意引导用国际单位表示之；若出现数值不同，注意引导在计算速度时，所发生的位移是否与所用时间相对应（即时间的初时刻与初位置相对应，时间的末时刻与末位置相对应）。

注2：若出现丙车运动最慢的答案时，要注意引导学生认识到，在物理中，用正负号表示矢量的方向，并不表示物理量的大小。

设计意图：通过对生活实例分析，引导学生对速度的概念有一个较为正确的认识，知道速度是用来描述位置变化快慢的物理量，对应的是位移而不是路程。

环节3：平均速度与平均速率教师活动7：司机怎能知道汽车在运动过程中的速度大小？它的速度变化吗？按照上述方法计算的速度能描述汽车在运动过程中的速度变化吗？这样的速度的严格意义是什么？学生活动7：司机可从车速表上看速度的大小；汽车在运动过程中的速度大小一般是变化的；通常我们在计算车速时，计算的是某一时间内的速度，严格地讲，与汽车的速度并不相符，它表示的是汽车在这段时间内平均值。

注：此处可引导学生得出，将物体在运动过程中，如果速度的大小、方向都不变化，则这种运动称之为匀速运动。

如果其速度的大小或方向有一个发生变化，则称之为变速运动。

教师活动8：联系实际，汽车从甲地到乙地的运动过程中，一般走的是直线还是曲线？结合速度的定义，说说这样计算有意义吗？你认为这个速度应该叫做什么？学生活动8：汽车从甲地到乙地的运动一般曲线运动较多，根据速度的定义，我们是用甲两地的直线距离与时间的比值来表示速度大小的。

这样的计算方法可用于比较经不同路径到达同一目的地的快慢情况。

把这一速度应称之为平均速度。

注1：注意引导学生，我们常把一段时间内位移与时间的比值称之为平均速度。

平均速度是个矢量，其方向与位移的方向相同。

在计算时要注意时间与所发生位移相对应才行。

注2：可见平均速度只能粗略地描述汽车在运动过程中的快慢情况。

教师活动9：如何比较汽车沿曲线经过同一路径的运动快慢？这一过程运动快慢可用什么物理量来描述？它与速度的大小相同吗？学生活动9：如果要比较经过相同的曲线路径运动快慢情况，也可用路程与时间的比值来表示，称之为平均速率。

它是标量，只有大小，没有方向。

它可用来表示物体沿曲线运动的快慢情况。

这种结果会与用位移计算下来的结果不同。

注1：一段时间内的变化量，都可称之为平均值。

注2：速率是标量，没有方向，其单位仍为m/s。

注3：速度的大小往往小于速率，对于周期性的往复运动，其速度可以为零，而速率却为零。

设计意图：使学生明确：通常描述运动快慢时，由于有路程与位移两个不同概念，而出现平均速度和平均速率相对应的不同物理量。

环节4：瞬时速度与瞬时速率教师活动10：如一辆汽车从南郊的电视塔贯穿西安城到北郊的张家堡，期间要经过好多个十字路口和红绿灯，其车速时快时慢，我们如何较为详尽地描述汽车在运动过程中的快慢情况呢？学生活动10：用每一位置或每一时刻的速度来说明其运动过程快慢变化情况。

注1：若学生用相邻两个红绿灯间的平均速度来说明，可引导学生认识到汽车在此段位移上的速度也是在发生变化的，所以也是粗略的描述。

注2：若学生用更小一段位移上的平均速度，如运动1m的距离上的平均速度来说明，也要使学生认识到，虽然这种描述更为详尽，但仍然是一段位移上的平均速度，还是不能完全说明其运动过程中的详细情况。

注3：若学生提到用每一时刻或某一位置的速度来说明，可引导学生联系实际，认识到汽车上的速度仪表指示的应是瞬时速度的大小。

并在此给出瞬时速度的定义。

版书：瞬时速度的定义：运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度。

教学活动11：如何得到汽车的瞬时速度？学生活动11：（学生发言并辨论）答案1：用极小位移内的平均速度来代替其间各点的瞬时速度。