最新人教版必修一《运动的描述》主题单元设计.docx
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最新人教版必修一《运动的描述》主题单元设计
最新人教版必修一《运动的描述》主题单元设计主题单元设计
主题单元标题
运动的描述
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学科领域（在内打√表示主属学科,打+表示相关学科）
思想品德
音乐
化学
信息技术
劳动与技术
语文
美术
生物
+科学
数学
外语
历史
社区服务
体育
√物理
地理
社会实践
其他（请列出）：
适用年级
高中一年级
所需时间
6学时
主题学习概述（简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况,解释专题的划分和专题之间的关系,主要的学习方式和预期的学习成果,字数300-500）
本单元是高中物理第一单元,对于高进入高中阶段的学生对物理学科的学习来说,起到承上启下的作用。
本章主要讲述了描述运动的几个物理量：
质点、参考系、坐标系、时间与时刻、位移与路程、速度与加速度等。
不仅是下一单元学习的基础,也是以后力学个单元学习的基础,所以教学中应注重教会学生探究物理问题的方法和研究物理问题的科学思维方法,为今后的学习打好基础。
在本单元中,我们首先把这5节内容看做一个有机整体来研究,因为它们都是在描述物体的运动。
大致分成四个专题。
专题一,质点、参考系和坐标系。
重点解决运用科学抽象的思维方法来研究物理问题,以及研究的环境与工具。
专题二,时间和位移。
重点讲述时间与时刻、、位移与路程的区别于联系,以及时空的对应性问题。
初步引入了标量与矢量的概念。
专题三,描述物体运动的快慢——速度及其测量。
重点之一是讲述速度的概念、定义、定义式、单位以及矢量性,并通过对平均速度和瞬时速度的对比与联系,初步引入了极限的概念。
重点之二是利用打点计时器测量速度,要求学生熟悉打点计时器的基本构造,安装及使用方法,并能够较为准确的测出运动物体的速度。
这里对考察学生的独立思考能力、操作能力、收集信息能力、处理信息能力都尤为重要。
专题四,速度变化快慢的描述——加速度。
在前面学习速度、速度变化量的基础上,研究速度变化的快慢问题。
重点要关注矢量的变化。
这四个专题是在教材安排的基础上,对运动的描述环环相扣,研究层层深入,为今后从整体上研究力学和运动学奠定了基础。
主题学习目标（描述该主题学习所要达到的主要目标）
知识与技能：
1.知道质点的概念和条件。
2.理解参考系的选取在物理中的作用,会依据实际情况选取参考系。
3.会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。
4.知道时间与时刻的区别与联系。
5.理解唯一概念,了解位移与路程的区别。
6.会用坐标变化量表示物体运动的位移和时间。
7.理解速度概念,定义式和物理意义。
8.理解平均速度和瞬时速度的概念,理解二者的区别与联系。
9.知道打点计时器的基本构造及作用,会正确安装打点计时器并用它测物体速度。
10.明确v-t图像的物理含义,会用描点法做出v-t图像并从中获取相关信息。
11.理解加速度概念,熟知他的定义、公式、符号、单位和物理意义。
12.知道加速度是矢量,他的方向始终与速度变化的方向一致。
13.理解并会用速度图像分析物体的加速度。
过程与方法：
1.知道质点的条件及意义,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
2.体验在不同参考系中研究物体运动的相对性。
3.体会利用坐标系研究物体位置的优越性,培养学生发现问题并力图解决问题的意识。
4.会用坐标表示时间和时刻,位置与位移。
5.会用矢量方法表示或计算位移。
6.通过对日常生活实例分析,了解变化率的含义。
7.通过速度定义,进一步理解比值定义法的含义。
8.通过对平均速度和瞬时速度的学习,初步理解极限的意义。
9.通过实验,培养学生的独立学习能力、合作能力、获取信息以及处理信息的能力。
10.通过v-t图像的制作与研究,体会数学工具在物理学习中的重要运用。
11.通过对速度、速度变化量、速度变化率三者的分析培养学生比较分析问题的能力,培养学生的逻辑思维能力。
情感态度与价值观：
1.认识运动是自然界中的普遍现象,培养学生热爱自然、乐于探究的科学精神。
2.通过对质点和参考系的学习,是学生认识物理规律与实际生活的联系。
3.渗透抓主要因素,忽略次要因素的哲学思想。
4.通过对时刻与位置、时间与位移的对应性的认识,领悟物理方法的奥妙,体验科学的巨大力量。
5.通过对物理实验的体验经历,体会科学实验的艰辛及亲自获取研究成果的乐趣。
6.培养学生的合作与交流精神,养成在研究中坚持原则又尊重他人的良好习惯。
7.有将物理知识要用到实际生活中的思想意识,养成运用物理知识探究身边问题的习惯,领悟学以致用的无限乐趣。
对应课标
1.通过史实初步了解实验科学产生的背景,认识试验队物理学发展的推动作用。
2.通过对质点的认识,了解物理学研究中物理模型的特点,体会物理模型在探究自然中的作用。
3.经历匀变速直线运动的试验研究过程,理解位移、速度、加速度,了解匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律中的作用。
主题单元问题设计
1.物体在什么条件下可看成质点？
2.你运动过程中的位移大小一定小于你通过的路程吗？
3.运动员在12秒内跑完100米,他的平均速度是多少？
他冲刺的速度比这个值大还是小？
4.奥迪与奥拓汽车相比,谁的启动（或刹车）加速度大？
专题划分
专题一：
质点、参考系与坐标系
专题二：
时间与位移
专题三：
运动快慢的描述——速度及其测量
专题四：
运动速度变化的快慢——加速度
专题一
质点、参考系与坐标系
所需课时
1课时
专题一概述（介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果）
本节是高中学生学习物理的起始章节,激发学生的学习兴趣是教师在教学中应该注意的主要问题,教学内容看起来似乎显浅,但其中所蕴涵着许多学生在初中学习时很多少接触过和方法,教师在教学中要创设丰富多彩的情景,要使学生在愉悦的心境中开始高中阶段的物理学习。
教师的教学手段要多样化,教学气氛要热烈,在教学中建立融洽、和谐、平等的师生关系,使学生感受到物理的魅力。
本专题学习目标（描述该学习所要达到的主要目标）
1.知识与技能
（1）理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。
（2）认识质点模型的意义和根本特征,能根据具体情况将物体简化为质点。
2.过程与方法
（1）通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法。
（2）体会物理模型在探索自然规律中的作用,初步掌握理想化模型的方法。
3.情感、态度与价值观
（1）通过参考系和质点概念的学习,体会物理规律与生活的联系。
（2）通过本节的学习,要初步激发学生学习高中物理课程的兴趣。
本专题问题设计
1.物体在什么条件下可看成质点？
2.举例说明在不同参考系中研究物体的运动结果一般不同。
所需教学材料和资源（在此列出学习过程中所需的各种支持资源）
信息化资源
多媒体课件
常规资源
书本、粉笔、、黑板
教学支撑环境
多媒体教室
其他
学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）
一、新课导入：
通过课件展示物体的机械运动：
上升的火箭、飞驰的火车、匆匆的行人……
二、进行新课
（一）物体和质点
【阅读】P9第一部分：
物体与质点并完成下列问题。
1、雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,足球在绿茵场上飞滚……在这些司空见惯的现象中,雄鹰、足球都在做机械运动。
详细描述物体的运动有什么困难?
困难出在哪里？
2、描述物体运动,我们需要了解物体各部分运动的区别吗?
可以将问题简化吗？
为什么？
3.讲解什么叫质点？
把物体看成质点的条件是什么？
【思考与交流】
1．地球是一个庞然大物,直径约为12800km,与太阳相距1．5Xl08km．研究地球绕太阳的公转时,能不能把它看成质点?
研究地面上各处季节变化时,能不能把它看成质点?
2．撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目,一般来说可以把撑杆跳运动分为如下几个阶段：
助跑、撑杆起跳、越过横杆．讨论并思考后回答,在下列几种情况下运动员能否被看作质点,从中体会质点模型的建立过程．
（1）教练员针对训练录像纠正运动员的错误时,能否将运动员看成质点?
（2）分析运动员的助跑速度时,能否将其看成质点?
（3）测量其所跳高度（判断其是否打破纪录）时,能否将其看成质点?
3．物理中的“点”跟几何中的点有什么相同和不同之处?
（二）参考系
【阅读】P10第二部分：
参考系并完成下列问题。
A级1、看教材中的图1．1—3,车中小孩是运动还是静止的？
2、参考系
3、看教材中的图1．1—4,选择不同参考系来观察同一物体运动,结果如何？
【思考与交流】
1．电影《闪闪的红星》中有两句歌词：
“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”这其中分别描述了两种运动情景,那么它们分别是以什么为参考系的?
2、敦煌曲子词中有这样的诗句：
“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行．”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么?
（三）坐标系
【阅读】P11坐标系并填空
1、要准确地描述物体的______及______需要建立坐标系．如果物体在一维空间运动,即沿一条直线运动,只需建立_______坐标系,就能准确表达物体的位置；
【思考与交流】
1、如果物体在二维空间运动,即在同一平面运动,就需要建立__________坐标系来描述物体的位置；当物体在三维空间运动时,则需要建立三维直角坐标系来描述．
在直线上规定、和,建立直线坐标系,如图所示,若物体运动到A点,此时它的位置坐标xA=,若它运动到B点,则此时它的位置坐标
xB=。
3、阅读教材“说一说”栏目并思考书中提出的问题．
三、总结与反思
四、自我测评
五、布置作业
教学评价
1.能根据具体情况将物体简化为质点
2.能理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。
3.能运用坐标系描述物体运动的位置及位置变化。
教后记
学生在初中已经学习过参考系,具有一定的知识基础。
至于用坐标表示物体的位置,学生也容易接受。
但是,对于一部分学生来说,充分理解质点的含义还有一定难度,在以后的学习中还需要慢慢渗透。
专题二
时间和位移
所需课时
1课时
专题二概述（介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果）
教材一开始就指出,世界万物都在时间和空间中存在和运动,并具体到运动场上田径赛中的时间、时刻、路程和位置变化的讨论与交流,明确了本节课程的主题。
主要讲述了时间与时刻、位移与路程以及矢量和标量三个问题。
教师应围绕教材中提出的几个问题,逐一在学生中展开讨论,在充分交流的基础上,让学生自己总结归纳出物理学中所要求的正确概念关系。
视学生基础和当时的课堂状况具体情况,教师可以采用由学生总结、教师归纳的方式,讲解本节教材,积极体现新课程“教师为主导,学生为主体”的改革理念。
本专题学习目标（描述该学习所要达到的主要目标）
1.知识与技能
（1）知道时间和时刻的区别和联系。
（2）理解位移的概念,了解路程与位移的区别。
（3）知道标量和矢量,能初步识别标量和矢量。
2.过程与方法
在位移的学习中,要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法。
3.情感、态度与价值观
（1）通过时间位移的学习,要让学生体会生活与物理的关系,同时要让学生学会用科学的思维看待事实（如电台报时时所用的语言----刚才最后一响是时间（应为时刻）等）。
（2）在学习过程中要让学生体会既要尊重科学,同时也尊重社会现实的观点。
本专题问题设计
1.位移与路程的区别表现在哪几方面？
2.请在一维时间轴上标出以下时间或时刻：
5秒初、10秒末,前3秒内,第6秒内,第8秒初
所需教学材料和资源（在此列出学习过程中所需的各种支持资源）
信息化资源
多媒体课件
常规资源
课本、粉笔、黑板
教学支撑环境
多媒体教室
其他
学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）
一、新课引入
二、进行新课
（一）时间与时刻：
1.举例说明什么是指时间,什么是指时刻
2.阅读p12课文内容,理解时间与时刻的物理含义及表示方法。
理解记忆：
时刻对应于时间轴上一个点,时间对就于时间轴上两点之间的线段时间=末时刻-初时刻
3.总结时间与时刻的常用说法
（二）位移与路程
1.课件演示：
物体的运动——从同一点出发——沿不同路径——到达同一目的地。
2.分析运动的位移与路程
3.比较位移与路程
路程
位移
定义
物体实际运动轨迹的长度
从初位置指向末位置的一个有向线段
大小
有
有
方向
无
有
联系
|位移|≤路程当物体单向直线运动时才等于
从一点到另一点位移一定,但路程却有无数个
（三）标量与矢量
物理学中把有大小又有方向的量（如位移）叫做矢量,以前我们学过的有大小无方向的量叫做标量。
举例：
矢量：
力、位移
标量：
长度、时间、质量、温度等
不同点：
1.矢量有方向而标量没有。
2.运算法则不同
（四）直线运动的位置和位移
学会用一维坐标系表示直线运动的位置与位移。
P14
三、总结与反思
四、自测与评价
五、布置作业
教学评价
1.知道时间与时刻的含义及它们的区别,能用时间轴来描述物体运动过程中的时间与时刻
2.知道位移与路程的区别和联系,能准确认识运动物体的位移与路程
3.能在一维坐标系中表示物体的位置和位移。
专题三
运动快慢的描述——速度及其测量
所需课时
2课时
专题二概述（介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果）
第一课时
运动快慢的描述——速度
教材进一步说明运用坐标和坐标的变化来描述物体的位置和位移,为首的概念的描述做好准备。
教学的重点是速度。
从平均速度引入,通过极限的思维方法过渡到瞬时速度,说明瞬时速度是物体在时间t的速度。
教材最后说明速度的应用,并以STS栏目从一个侧面说明了速度与社会发展的关系,激发学生的学习兴趣。
本专题学习目标（描述该学习所要达到的主要目标）
1.知识与技能
（1）理解物体运动的速度。
（2）理解平均速度的意义,会用定义式计算物体运动的平均速度。
（3）理解瞬时速度的意义,理解从平均速度求瞬时速度的思想方法。
2.过程与方法
（1）通过在坐标图上讨论物体的运动,领略分析研究自然规律时的作用。
（2）在讨论平均速度与瞬时速度的关系的过程中,初步领会数学与物理相结合的方法。
3.情感、态度与价值观
通过图示法的初步应用和极限思想方法的体验,休会数学在研究物理问题中的重要性。
本专题问题设计
1.下列关于速度方向的说法正确的是（）
A．速度方向就是物体的运动方向；
B．位移的方向和速度的方向一定不同；
C．匀速直线运动的速度方向是不变的；
D．匀速直线运动的速度方向是可以改变的。
2.说出平均速度与瞬时速度的区别与联系
所需教学材料和资源（在此列出学习过程中所需的各种支持资源）
信息化资源
多媒体课件,网络资源
常规资源
教材、粉笔、黑板
教学支持环境
多媒体教室
其他
学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）
一、复习引入
1．时间和时刻是两个不同的概念,下面几种提法中属于时刻的概念是__________,属于时间的概念是____________（填写序号）①第2s初;②第2s内;③2s内;④前2s;⑤前2s初;⑥后2s初;⑦第2s末。
2.质点沿半径为R的圆周作匀速圆周运动,其间最大位移等于______,最小位移等于______,经过9/4周期的位移等于______。
二、进行新课
问题展示、合作探究
（一）、坐标与坐标的变化量
1、阅读课本P15页“坐标与坐标的变化量”回答下列问题：
（1）上述汽车（质点）在向哪个方向运动？
（2）如果上述汽车沿X轴向另外一个方向运动,位移ΔX是正值还是
负值？
（二）、速度
初始位置/m
经过时间/s
末了位置/m
A．自行车沿平直道路行驶
0
20
100
B．公共汽车沿平直道路行驶
0
10
100
C．火车沿平直轨道行驶
500
30
1250
D．飞机在天空直线飞行
500
10
2500
问题1：
比较A和B谁运动的快,为什么？
问题2：
比较B和D谁运动的快,为什么？
结论：
比较物体运动的快慢,可以有两种方法：
问题3：
比较B和C谁运动的快,为什么？
1．定义：
位移
跟发生这段位移所用时间
的比值,用v表示。
2．物理意义：
速度是表示的物理量。
3．定义式：
4．单位：
在国际单位制中：
_________,常用单位：
________.
练习：
72km/h=m/s.10m/s=km/h
5．方向：
与物体相同。
说明：
速度有大小和方向,是矢量。
（三）、平均速度和瞬时速度
如果物体做变速直线运动,在相等的时间里位移是否都相等？
那速度还是否是恒定的？
那又如何描述物体运动的快慢呢？
问题：
百米运动员,10s时间里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢？
百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢？
1．平均速度
定义：
在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值,叫做这段时间（或这段位移）的平均速度,用
表示。
=
2）说明：
平均速度只能粗略表示其快慢程度。
表示的是物体在t时间内的平均快慢程度
【例】一物体沿直线运动,先以3m/s的速度运动60m,又以2m/s的速度继续向前运动60m,物体在整个运动过程中平均速度是多少？
2．瞬时速度
（1）定义：
运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度,叫做此时刻（或此位置）的瞬时速度。
（2）意义：
精确地描述变速运动的快慢。
（3）瞬时速度的方向：
在直线运动中,瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的相同,瞬时速度是
三、知识梳理,归纳总结
四、自测评价
五、布置作业
教学评价
1.能够理解速度的定义,明确速度、位移和时间三者的对应关系,会计算速度大小。
能够理解平均速度与瞬时速度的区别与联系,会辨别它们。
专题二
第二学时
实验：
学习用打点计时器测速度
教材概述
（介绍本专题在整个单元中的作用,以及本专题的主要学习内容、学习活动和学习成果）
在对位移、时间、速度概念学习的基础上,让学生学习是用打点计时器测物体的速度,即使对以前学习情况的检验,又是对学生掌握实验操作规则的训练,为以后实验探究活动的顺利进行打下基础。
本专题一方面认识两种打点计时器,了解他们的构造与工作原理的不同,另一方面让学生正确的进行仪器的安装与使用。
学生通过小组成员的合理分工与协作,完成对运动物体的速度测量。
本专题学习目标（描述该学习所要达到的主要目标）
一、知识与技能
1．了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息（时间、位移）
2．会安装并使用打点计时器,理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度
3．明确速度—时间图象的物理意义,描点法画出图象的方法,并画出该实验中的速度—时间图象,能从图象中获取有用的信息
二、过程与方法
1．通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力
2．通过实验得出物体的运动信息,用数学方法表述出来,培养学生获取信息、处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟间接测量一些不能直接测量的物理量的方法
3．通过画速度—时间图象培养学生用图象法处理数据的能力,体验数学工具在物理发展中的作用
4．体验实验中理性思维的重要,既要动手,更要动脑
5．经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体运动
三、情感、态度与价值观
1．感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的知道作用,增强将物理知识应用于生活实际的意识
2．经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥妙
3．体验用图象的方法描述物理现象的乐趣,培养学生用数学方法处理物理问题的意识。
培养学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神
4．培养学生合作与交流的精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯
本专题问题设计
1.打点计时器可以记录物理量？
2.实验时需要注意什么事项？
3.3.你是怎样求出物体的速度的？
所需教学材料和资源（在此列出学习过程中所需的各种支持资源）
信息化资源
常规资源
电磁式打点计时器、电火花式打点计时器、低压电源、复写纸、纸带、小车、导线,直尺、铅笔、坐标纸
教学支持环境
自然实验室
其他
学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式
学习中学生实验守则
一、新课导入：
当物体沿直线运动时,其位移在不断变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体运动的信息。
直接测量物体运动的速度在技术上是比较复杂的,我们在测量时可以尝试通过测量物体运动的时间和位移,在经过计算或作图来判断物体的运动情况。
打点计时器就是一种记录物体运动位移和时间信息的仪器,我们可以通过测量位移和时间来计算物体运动的速度以及速度的变化快慢
（一）．电磁打点计时器
教师指导学生阅读课本第21页,布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点：
观察打点计时器并阅读其使用说明书,明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。
1．仪器结构和各部分名称：
如图课本第21页图1.4.1所示。
2．工作原理：
电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器,其工作电压在10V以下。
当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点。
3．使用方法：
（1）通电以前,把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。
（2）当接通电源时,线圈产生的交变磁场使振片磁化,把振片的一端位于永久磁铁的磁场中。
由于振片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的磁场作用下,振片将上下振动,其振动周期与线圈中的电流变化的周期一致,为0.02s。
位于振片一端的振针就跟着上下振动起来,这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列小点。
4．思考与讨论：
电磁打点计时器使用低压交流电源工作,大家想一想能不能使用直流电源,为什么？
讨论结果：
不能。
工作原理中是靠电流方向的改变来改变磁铁的磁场方向,从而促使振片上下振动。
如果使用直流电源的话,由于电流方向始终没有变化,所以磁铁的磁场方向也没有变化,从而不能使振片上下振动,而使到电磁打点计时器不能正常工作。
（二）．电火花打点计时器
教师布置学生对照仪器阅读说明书,引导学生注意其重点；观察打点计时器并阅读说明书,明确两种打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。
1．仪器结构和各部分名称：
电火花计时器的外形如课本第22页图1.4-2所示,它可以代替电磁打点计时器使用,也可以与简易电火花描迹仪配套使用。
2．工作原理：
电火花打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,其工作电压为220V。
当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点。
3．使用方法：
教师边演示边讲解。
4．思考与讨论：
从原理上考虑,电火花计时器跟电磁打点计时器相比,哪个更好些,误差可能会更小？
（三）．练习使用打点计时器
及过程）
1.学生自主阅读课本第22页的实验步骤提示。
指导学生动手练习使用打点计时器,并引导学生思考：
纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的？
怎样将纸带上的点变成相关的数据？
问
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