主題一運動和力

第一節運動的描述教學設計案例

課程內容第一節運動的描述

課程類型理實一體課課時2學時

本節主要讓學生通過對運動概念的學習，知道宇宙間的萬物都在不

斷地運動著，理解運動的相對性。經歷質點物理模型的建構過程，了解質

教材內容點的概念，體會模型建構的思維方式，認識物理模型在探索自然規律中的

分析作用。學習時間和時刻、路程和位移、速率和速度（平均速度、瞬時速度）、

標量和矢量等概念，理解它們的區別。通過實驗，測量運動物體的速度，

體會數學方法在物理研究中的重要作用。

學生在初中以前都學習過參考物、時間、路程、平均速度的概念，但

是沒學習過質點、時刻、位移、瞬時速度等概念，不知道速度概念為什么

學情分析

這樣定義等問題，因此這些概念和物理模型、比值定義方法等是本節的重

點.時刻、位移和瞬時速度的概念及其測量方法，是本節教學的難點。

1.建構運動、時間和時刻、路程和位移、速率和速度（平均速度、

瞬時速度）、標量和矢量等概念，形成世界是物質的、物體都是相對運動

的、物體的運動狀態是可以定量準確描述的等物理觀念,并能了解其在生

產生活中的應用，能運用其描述生產、生活中的相關運動現象，解決估算

物體的速度等實際問題。

2.通過建構質點物理模型，學會建構物理模型的方法，知道建構物

教學目標

理模型可以把復雜抽象的問題簡單化、理想化，突出主要因素，揭示事物

的本質。了解用比值定義速度的方法，體會數學方法在物理研究中的作

用。初步了解通過實驗進行科學探究的方法。

3.通過用打點計時器測量瞬時速度的探究實驗和觀察用光電門傳感

器測量瞬時速度的演示實驗，增加對瞬時速度的感性認識，通過測量瞬時

速度探究實驗和課后實踐活動，增強實驗觀察、操作技能等物理學科核心

素養。

4.通過測量速度實驗，初步體會精益求精的工匠精神，初步形成合

作交流的意識。了解我國高速鐵路、北斗衛星導航系統、青藏鐵路等建設

成就，增強民族自豪感。通過了解我國古代的歷法和計時法，增強家國情

懷。

讓學生了解建構質點模型的原因和方法，建構時刻、位移和瞬時速度

教學重點

等概念，了解測量瞬時速度的方法。

教學難點建構時刻、位移和瞬時速度等概念，了解測量瞬時速度的方法。

教學策略讓學生通過自主學習、合作學習、探究學習了解新知識，形成新觀念。

主要教法啟發式講授、演示實驗、組織合作學習

主要學法觀察演示實驗、進行實驗探究、小組討論學習

多媒體課件展示系統、打點計時器、紙帶、計算機、數據采集器、光

教學資源

電門傳感器等數字信息系統、斜面、小車、擋光片、刻度尺等。

課堂實施

教學

教學內容教師活動學生活動設計意圖

環節

1.什么是質點？1.安排學生對教材和教讓學生通

2.為什么要建構物理模型？進行預習（閱學視頻進行過課前自

3.什么是速度？為什么這樣定讀教材、觀看學習和思主學習，

義？什么是比值定義法？老師提供的考，并與同發現自己

課前4.什么是平均速度？什么是瞬時微課視頻）。學討論其中不理解的

準備速度？2.就學生提發現的問問題，準

5.如何用打點計時器測量瞬時速出的問題進題，將疑問備到課堂

度？行有針對性反饋給老上與同學

6.自己在實驗中的測量結果與平地備課，準備師。討論，與

均值的差異是多少？在課堂上學老師交

7.大國工匠張新停的操作精度是生討論時給流，解決

多少？予指導。疑問。

8.用光電門傳感器測量瞬時速度

的原理和特點是什么？

9.什么是速率？

10.生活中有哪些地方用得著速度

或速率的概念？

新創設情境：2017年6月26日，展示圖片、提思考激發學生

課兩列具有完全自主知識產權的問：學習動

引“復興號”動車組列車在京滬怎樣才能更力，明確

入高鐵正式雙向首發，標志著中準確地描述學習目標

國標準動車組新時代的到來。它跑得有多

2017年9月21日，''復興號"快呢？

動車組在京滬高鐵率先實現

350km/h的速度運營，使我國

成為世界上高鐵商業運營速度

最高的國家。當風馳電掣的列

課堂車從身邊駛過時，人們都會不

實施由自主地驚嘆：“它開得真快

呀！”

新在物理學中，要準確地描述物講述、提問：回答：與初中所

課體的運動狀態，首先需要明確初中為了判參照物學知識相

教一些概念。斷物體的運銜接

學宇宙中的物體都是相對運動動和靜止，總

的，在描述物體的運動狀態時，要選取某一

要選擇一個物體或系統作為參物體做為標

考。這些被選擇作參考的物體準。這個作為

或系統，稱為參考系。標準的物體

叫什么？

實際物體（如列車、汽車）的運提問：回答：引導學生

動都比較復雜，為了便于研究如果在一張0.1mm建構質點

此類問題，需要對實際物體進地圖上，北京概念

行簡化，突出影響問題的主要到上海之間

因素，忽略次要因素。的直線距離

因此有時對物體的運動描述，約為30cm,

只需突出物體的質量及其占據則該列車在

空間的某一位置這兩個主要因此地圖上應

素，把物體看作一個有質量的該大約畫多

點。這種用來代替物體的有質大？

量的點，稱為質點。質點是物

理學中的一種物理模型。

例如，在北京和上海之間往返

的“復興號”動車組17輛編組

的超長版列車總長度約439.9

m,由于從北京到上海的總里

程約1318km,因此列車的長

度僅約為總里程的萬分之三。

建構物理模型是物理學中常用講述傾聽進行科學

的一種研究方法，它能把復雜方法教育

抽象的物理問題簡單化、理想

化，從而突出主要因素，忽略

次要因素，簡明扼要地揭示事

物的本質。物理學中所有定律、

原理其實都是針對物理模型而

言的。

物理模型一般可分為物質模

型、過程模型等。質點就是從

物質實體中抽象出來的最簡單

的--種物質模型。

當研究此列車經過南京大勝關展示圖片、講傾聽讓學生了

長江大橋長1615m的跨水面述解物理模

正橋的運動問題時，由于列車型的適用

長度約為跨水面正橋長度的四范圍

分之一，這時就不能把列車簡

化為質點。

學生自主學習“北斗衛星導航展示圖片、巡閱讀、學習了解我國

系統”。視、答疑先進的通

信技術

時刻和時間是物理學中描述物展示教材圖小組討論，建構時刻

體運動時經常使用的兩個重要1-1-6,提問：合作學習，與時間概

物理量。例如在跑步比賽時，此圖所示為回答：念，并能

運動員必須在發令槍聲響起后一次比賽中摔倒的運動應用其解

才能起跑。槍聲響起的瞬間就運動員撞線員得了冠決問題。

是一個時刻，即起跑時刻。運時刻的情景。軍。

動員身體軀干抵達終點線垂直圖中摔倒的

面的瞬間就是另一個時刻，即運動員是否

撞線時刻。贏得了該次

比賽？

如果用數學中的數軸來表示時展示教材圖回答：了解數學

間，那么這個數軸就稱為時間1-1-7,提問：9.90s方法中的

軸。在時間軸上可以用點來表圖中所示蘇圖像法。

示時刻，用線段來表示時間。炳添的比賽

在國際單位制中,時間的單位成績約為多

是s（秒）。少？

如教材圖1-1-7所示的時間軸

上標出了我國著名短跑運動員

蘇炳添在2018年國際田聯男

子100m比賽時的起跑時刻、

撞線時刻及比賽成績。

學習圖1-1-8所示物理學中，有展示教材圖了解、記憶了解時刻

關時刻和時間的常用描述方1-1-8-,提問：和時間的

法，如第2s初、第3s末、第你知道第2s常用描述

1s內、2s內等。末是指哪個方法。

時刻嗎？

讓學生通過自主學習，了解我提問：自主學習、了解我國

國古代的歷法和計時法。你知道我國回答：優秀傳統

古代一個時2小時文化

辰有多長

嗎？

從北京去上海，可以選擇不同展示圖片、講傾聽、記憶建構位移

的交通工具，既可以坐高鐵，述概念

也可以開汽車走高速公路，還

可以乘飛機。使用不同的交通

工具，運動軌跡是不一樣的，

但是，就位置的變動來說，都

是由北京到達了東南方向直線

距離約1100km的上海。

在物理學中，位移表示質點的

位置變化，用兒何學中的有向

線段來表示。當質點從4點運

動到8點時，從初位置A到末

位置B作一條有向線段荏，這

條有向線段即表示質點在運動

中發生的位移。

有向線段的長度表示位移的大講述傾聽、記憶建構矢

小，有向線段的方向表示位移量、標量、

的方向。在物理學中，把既有路程概

大小，又有方向的物理量稱為念。

矢量。

位移是矢量，常用字母S表示。

在國際單位制中，位移的單位

是m（米）。

在物理學中，路程表示質點運

動軌跡的長度。在圖1-1-10中，

對于不同的路徑，質點的路程

分別是曲線ACB、ADB、AEB

的長度。路程只有大小，沒有

方向。在物理學中，只有大小，

沒有方向的物理量，稱為標量。

一位同學放學后從學校大門口提問：在這段回答：練習應用

開始，先向東走了400m,又轉時間里，該同位移大小是位移概念

彎向南走了300m,回到家中學的位移大500m,方向解決問

小是多少？為向東偏南題。

方向是什37°或向南

么？偏東53°。

在一次100米短跑比賽中，運提問：這兩位學生回答需引導學生

動員甲在8s內跑過了64m；運動員誰跑要計算兩運思考為什

運動員乙在6s內跑過了54m,得更快？如動員的速么要用位

何比較？度。移除以時

間。

在物理學中,將物體的位移s與指出當比較聽講讓學生了

發生這個位移所用時間t的比兩個事物時，解為什么

值稱為物體的速度。需要統一條要引入速

件。講解速度度的概

公式的物理念。

意義、單位、

方向規定。

用兩個或多個已知物理量的比講解聽講了解比值

值定義新物理量的方法，稱為定義法這

比值定義法，它是一種數學方一數學方

法。法。

兩位運動員的速度分別是多提問并指導計算并回答學習新知

少？誰跑得快？學生計算識后，馬

上進行鞏

固。

物體在某段時間（或位移）內講解平均速聽講在前面所

運動的平均快慢程度，稱為平度概念學基礎

均速度。上，進一

如“復興號”動車組350km/h步指明公

的運營速度，指的就是列車在式的意

某段時間里的平均速度。義，為下

一步學習

打基礎。

在物理學中，把運動物體經過講解瞬時速聽講強調本節

某一位置（或某一時刻）的速度的概念重點內

度，稱為瞬時速度。容。

實驗探究：用打點計時器測量布置任務：每根據教材上讓學生通

瞬時速度。以學習小組為單位，位同學都計的提示，以過合作學

先用打點計時器打出一條紙算出該組指小組為單位習探究紙

帶，然后共同探究紙帶上的某定的一點的進行實驗探帶上某一

一點對應的瞬時速度是多少？瞬時速度，算究。比較自點對應的

己的計算結

出平均值，比果與平均值瞬時速

較差異等。的差異。度。

巡視、指導。

大國工匠張新停的事跡，操作展示圖片，講觀看、聽講、適時地增

精度可以達到1gm?解體會工匠精強學生的

神工匠精

神。

用光電門傳感器測量瞬時速度演示、提問觀察、回答給學生展

的實驗。讓學生觀察，更換擋示測量瞬

光片后，測得的瞬時速度值是時速度的

否相同？思考所測結果分別是另一種方

什么時刻的瞬時速度、通過觀法，幫助

察本實驗中數據的采集與處理學生突破

的過程有什么感受等問題。難點。

速度的大小稱為速率。生活中展示圖片、講觀看、聽講讓學生將

汽車儀表盤上的速度計顯示的解物理與生

就是速率的大小?；钕嗦?/p>

了解生活中常見物體的可達速系，了解

率、交通警察的測速方法等。