第1章 第3節(jié) 課時1 速度 平均速度與瞬時速度2024-2025學(xué)年新教材高中物理必修1同步教學(xué)設(shè)計 (教科版)

第1章第3節(jié)課時1速度平均速度與瞬時速度2024-2025學(xué)年新教材高中物理必修1同步教學(xué)設(shè)計(教科版)授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課為高中物理必修1（教科版）第1章第3節(jié)，主題為“速度平均速度與瞬時速度”。本節(jié)課將涵蓋以下內(nèi)容：

1.速度的定義及計算公式：介紹速度的概念，解釋平均速度和瞬時速度的區(qū)別，以及如何計算平均速度和瞬時速度。

2.平均速度的計算方法：通過實例分析，引導(dǎo)學(xué)生理解平均速度的計算方法，包括位移與時間的比值。

3.瞬時速度的概念及計算：講解瞬時速度的概念，解釋瞬時速度與平均速度的關(guān)系，以及如何通過極限方法計算瞬時速度。

4.速度-時間圖像：介紹速度-時間圖像，分析圖像中的直線、曲線及其所表示的物理意義。

5.實際應(yīng)用：通過生活中的實例，讓學(xué)生了解速度在實際生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)實際解決問題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對物理概念的理解能力，通過探究速度的定義與計算方法，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。具體包括：

1.培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力，如通過計算和圖像分析來理解速度的變化。

2.提升學(xué)生將物理知識應(yīng)用于實際情境中的意識，能夠聯(lián)系生活實際，理解速度在現(xiàn)實世界中的應(yīng)用。

3.培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，能夠?qū)λ俣认嚓P(guān)的物理現(xiàn)象進行合理的解釋和評價。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

-學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了初中階段的運動學(xué)基礎(chǔ)，包括距離、時間和速度的基本概念。

-學(xué)生具備基本的數(shù)學(xué)運算能力，能夠理解和運用簡單的代數(shù)公式。

-學(xué)生對圖像有一定的認(rèn)識，能夠識別和理解基本的坐標(biāo)圖像。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

-學(xué)生對物理現(xiàn)象有較強的好奇心，對速度等物理量的理解有一定的興趣。

-學(xué)生具備一定的邏輯推理和抽象思維能力，能夠通過實例和實驗來理解物理概念。

-學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，有的喜歡通過實驗操作學(xué)習(xí)，有的偏好理論學(xué)習(xí)，有的則更擅長通過圖像和數(shù)學(xué)方法來理解物理現(xiàn)象。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

-學(xué)生可能對瞬時速度的概念理解有難度，難以把握極限方法的數(shù)學(xué)本質(zhì)。

-學(xué)生在處理速度-時間圖像時，可能對圖像的斜率、面積等物理意義理解不深。

-學(xué)生可能對如何將速度的概念應(yīng)用于解決實際問題感到困惑，需要通過具體案例來加深理解。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

-采用講授法，系統(tǒng)地介紹速度、平均速度和瞬時速度的概念及其計算方法。

-運用討論法，組織學(xué)生就速度相關(guān)的實際案例進行小組討論，促進深入理解和應(yīng)用。

-實施實驗法，通過實驗室模擬或?qū)嶋H測量，讓學(xué)生親自體驗速度的測量過程。

2.教學(xué)手段：

-利用多媒體設(shè)備播放速度相關(guān)的物理現(xiàn)象視頻，增強直觀感受。

-使用教學(xué)軟件展示速度-時間圖像，動態(tài)演示速度變化，便于學(xué)生理解。

-利用在線平臺進行實時問答和練習(xí)，及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括關(guān)于速度、平均速度和瞬時速度的PPT和概念視頻，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：設(shè)計問題如“如何區(qū)分平均速度和瞬時速度？”和“速度-時間圖像中的斜率和面積分別代表什么？”等，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進度：通過在線平臺的預(yù)習(xí)任務(wù)完成情況和學(xué)生的預(yù)習(xí)筆記，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀預(yù)習(xí)資料，理解速度相關(guān)的概念和計算方法。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生獨立思考預(yù)習(xí)問題，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和問題提交至在線平臺，為課堂討論做準(zhǔn)備。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵學(xué)生自主探索，培養(yǎng)獨立思考能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺，實現(xiàn)資源的共享和預(yù)習(xí)進度的監(jiān)控。

-作用與目的：幫助學(xué)生提前構(gòu)建知識框架，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.課中強化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過播放交通事故中速度過快導(dǎo)致的視頻，引出速度概念的重要性。

-講解知識點：詳細(xì)講解平均速度和瞬時速度的定義、計算方法及其區(qū)別，結(jié)合實例進行分析。

-組織課堂活動：設(shè)計實驗，如測量物體在不同時間段的速度，讓學(xué)生實際操作并記錄數(shù)據(jù)。

-解答疑問：針對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的疑問，進行及時解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：學(xué)生參與實驗活動，測量和計算速度，體驗物理知識的應(yīng)用。

-提問與討論：學(xué)生針對不理解的問題或新的想法，提出問題并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：系統(tǒng)講解知識點，幫助學(xué)生建立完整的知識體系。

-實踐活動法：通過實驗活動，讓學(xué)生在實踐中掌握速度的測量和計算方法。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解速度的概念和計算方法，掌握實驗技能。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實際問題解決能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：布置與速度相關(guān)的計算題和應(yīng)用題，要求學(xué)生運用所學(xué)知識解決問題。

-提供拓展資源：提供關(guān)于速度和加速度的在線模擬實驗和教學(xué)視頻，供學(xué)生進一步探索。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，針對學(xué)生的錯誤和不足，給予反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成作業(yè)，運用所學(xué)知識解決實際問題。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用提供的拓展資源，進行進一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進行反思，總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵學(xué)生在課后自主探索，鞏固和拓展知識。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生反思學(xué)習(xí)過程，提升自我學(xué)習(xí)能力。

-作用與目的：鞏固和拓展課堂所學(xué)知識，提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力。教學(xué)資源拓展1.拓展資源

-物理學(xué)史：介紹速度概念的起源和發(fā)展，如伽利略對勻速直線運動的研究，以及牛頓對速度和加速度的貢獻。

-相關(guān)物理定律：講解牛頓運動定律與速度的關(guān)系，如何通過牛頓第二定律推導(dǎo)出速度與加速度的關(guān)系。

-實際應(yīng)用案例：分析速度在航天、汽車、體育運動等領(lǐng)域的應(yīng)用，如衛(wèi)星發(fā)射中的速度要求，汽車安全駕駛中的速度控制，運動員的速度訓(xùn)練等。

-物理實驗：介紹如何使用物理實驗儀器（如打點計時器、光電門等）來測量速度，以及實驗數(shù)據(jù)的處理方法。

-數(shù)學(xué)工具：講解微積分在速度計算中的應(yīng)用，如如何通過極限的概念理解瞬時速度。

2.拓展建議

-閱讀拓展：建議學(xué)生閱讀《物理的進化》等科普書籍，了解物理學(xué)的發(fā)展歷程和速度相關(guān)的科學(xué)故事。

-觀看視頻：推薦學(xué)生觀看科普視頻，如“速度與加速度的關(guān)系”、“速度的物理意義”等，以更直觀的方式理解速度的概念。

-參與在線課程：鼓勵學(xué)生參加在線物理課程，如Coursera、edX上的物理課程，深入學(xué)習(xí)速度、加速度等物理量的理論基礎(chǔ)。

-實踐活動：建議學(xué)生參與學(xué)校或社區(qū)的物理實踐活動，如科學(xué)實驗比賽、物理知識競賽等，將理論知識應(yīng)用于實踐。

-自主研究：鼓勵學(xué)生針對速度相關(guān)的物理現(xiàn)象進行自主研究，如探究物體在不同介質(zhì)中的速度變化，或分析速度與能量轉(zhuǎn)換的關(guān)系。

-小組討論：組織學(xué)生進行小組討論，探討速度在生活中的應(yīng)用，以及如何通過控制速度來提高效率和安全性。

-寫作練習(xí)：讓學(xué)生撰寫關(guān)于速度的短文，如“速度在體育運動中的作用”、“速度與安全駕駛”等，加深對速度概念的理解。

-定期復(fù)習(xí)：建議學(xué)生定期復(fù)習(xí)速度相關(guān)的知識點，通過練習(xí)題和總結(jié)筆記來鞏固學(xué)習(xí)成果。課后作業(yè)1.作業(yè)題目一：計算平均速度

-題目：一輛汽車從靜止開始加速，5秒內(nèi)行駛了100米，求汽車的平均速度。

-解答：平均速度=總位移/總時間=100米/5秒=20米/秒。

-補充說明：本題考查學(xué)生對平均速度計算公式的理解，需要注意平均速度是總位移與總時間的比值。

2.作業(yè)題目二：理解瞬時速度

-題目：一個小球從高處自由落下，經(jīng)過2秒后的瞬時速度是多少？（假設(shè)重力加速度為10米/秒2）

-解答：瞬時速度=重力加速度×?xí)r間=10米/秒2×2秒=20米/秒。

-補充說明：本題考查學(xué)生對瞬時速度的理解，瞬時速度可以視為某一時刻的速度，自由落體的瞬時速度可以通過重力加速度與時間的乘積來計算。

3.作業(yè)題目三：速度-時間圖像分析

-題目：根據(jù)以下描述，繪制速度-時間圖像：一輛汽車以10米/秒的速度勻速行駛了5秒，然后剎車至靜止，剎車過程持續(xù)了4秒。

-解答：圖像應(yīng)顯示一個水平線段（10米/秒，持續(xù)5秒），然后是一個斜率為負(fù)的線段（速度從10米/秒減少到0，持續(xù)4秒）。

-補充說明：本題考查學(xué)生對速度-時間圖像的理解，需要學(xué)生能夠根據(jù)速度和時間的變化繪制出相應(yīng)的圖像。

4.作業(yè)題目四：實際應(yīng)用問題

-題目：一名運動員在100米賽跑中，以6米/秒的平均速度起跑，然后加速到10米/秒的平均速度完成比賽，整個比賽用時14秒，求運動員在加速過程中行駛了多少距離。

-解答：起跑階段行駛距離=平均速度×?xí)r間=6米/秒×2秒=12米；加速階段行駛距離=總距離-起跑階段行駛距離=100米-12米=88米；運動員在加速過程中行駛的距離=加速階段行駛距離=88米。

-補充說明：本題考查學(xué)生將速度的概念應(yīng)用于實際問題的能力，需要注意將總時間分為起跑和加速兩個階段。

5.作業(yè)題目五：速度與加速度的關(guān)系

-題目：一輛汽車以20米/秒的速度行駛，然后以2米/秒2的加速度勻加速行駛，求汽車在加速度過程中的位移。

-解答：位移=初始速度×?xí)r間+0.5×加速度×?xí)r間2。由于題目未給出時間，我們假設(shè)加速度過程持續(xù)了t秒，則位移=20t+0.5×2×t2=20t+t2。因此，位移是時間的二次函數(shù)。

-補充說明：本題考查學(xué)生對速度和加速度關(guān)系的理解，以及如何運用運動學(xué)公式解決實際問題。需要注意的是，加速度過程中的位移計算需要時間變量。課堂1.課堂評價

-提問：在課堂教學(xué)中，教師通過提問的方式來檢驗學(xué)生對速度、平均速度和瞬時速度概念的理解。例如，教師可以詢問學(xué)生：“如何區(qū)分平均速度和瞬時速度？”或“速度-時間圖像中，斜率和面積分別代表什么？”等問題。通過學(xué)生的回答，教師可以即時了解學(xué)生的掌握情況。

-觀察：教師在課堂上觀察學(xué)生的參與度、反應(yīng)和操作實驗的情況。例如，在學(xué)生進行速度測量的實驗時，教師可以觀察學(xué)生是否正確使用實驗儀器，是否能夠準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)，以及是否能夠根據(jù)數(shù)據(jù)得出正確的結(jié)論。

-測試：在課程結(jié)束時，教師可以通過小測驗或口頭測試的方式來評估學(xué)生對課堂內(nèi)容的理解和掌握程度。測試可以包括計算題、填空題或簡答題，旨在檢驗學(xué)生對速度相關(guān)概念和計算方法的理解。

2.作業(yè)評價

-批改：教師對學(xué)生的作業(yè)進行仔細(xì)批改，檢查學(xué)生是否能夠正確運用速度的計算公式，是否能夠準(zhǔn)確繪制速度-時間圖像，以及是否能夠?qū)⑺俣鹊母拍顟?yīng)用于實際問題中。教師在批改作業(yè)時，會記錄下學(xué)生的常見錯誤和誤區(qū)。

-點評：在作業(yè)批改完成后，教師會針對學(xué)生的作業(yè)情況進行點評。點評可以包括對學(xué)生的表揚，如“你的計算過程非常清晰”，也可以包括對學(xué)生的建議，如“在繪制速度-時間圖像時，請注意斜率和面積的正確理解”。通過點評，教師旨在幫助學(xué)生識別錯誤，鼓勵他們改進學(xué)習(xí)方法。

-反饋：教師會及時將作業(yè)評價結(jié)果反饋給學(xué)生，指出他們的進步和需要改進的地方。反饋可以是書面的，也可以是面對面的。教師會鼓勵學(xué)生根據(jù)反饋繼續(xù)努力，提高他們對速度概念的理解和應(yīng)用能力。

-鼓勵：在評價過程中，教師會特別注重鼓勵學(xué)生的努力和進步。對于表現(xiàn)良好的學(xué)生，教師會給予肯定和表揚，以增強他們的自信心和學(xué)習(xí)動力。對于遇到困難的學(xué)生，教師會提供額外的指導(dǎo)和支持，幫助他們克服學(xué)習(xí)障礙。板書設(shè)計①速度的定義和計算

-速度：物體單位時間