41機(jī)械運(yùn)動(dòng)（第3課時(shí)）（教學(xué)設(shè)計(jì)）七年級(jí)科學(xué)上冊(cè)（浙教版）

4.1機(jī)械運(yùn)動(dòng)（第3課時(shí)）（教學(xué)設(shè)計(jì)）年級(jí)七年級(jí)授課時(shí)間課題4.1機(jī)械運(yùn)動(dòng)（第3課時(shí)）教學(xué)目標(biāo)科學(xué)觀念：能熟練運(yùn)用速度公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算；科學(xué)思維：能分析和解決實(shí)際生活中速度相關(guān)的問題；態(tài)度責(zé)任：能區(qū)分不同形式的能量，并能舉例說明生活中常見的各種能量形式的存在。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)與能難點(diǎn)：速度的應(yīng)用學(xué)情分析本節(jié)內(nèi)容選自浙教版七上第四章第一節(jié)第三課時(shí)。學(xué)生已經(jīng)在之前的科學(xué)課程學(xué)習(xí)中對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的一些基本概念有了初步認(rèn)識(shí)，比如知道物體的位置變化可用來描述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也了解到相對(duì)靜止等概念，這為進(jìn)一步理解速度以及運(yùn)動(dòng)和能的相關(guān)知識(shí)奠定了一定基礎(chǔ)。在速度的應(yīng)用方面，盡管學(xué)生在日常生活中對(duì)速度有一些直觀感受，比如知道車輛行駛有快慢之分，但將這種直觀感受準(zhǔn)確轉(zhuǎn)化為科學(xué)概念下的速度理解，并運(yùn)用速度公式進(jìn)行各種計(jì)算時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)混淆和錯(cuò)誤。特別是涉及到單位換算，像米/秒和千米/小時(shí)之間的換算，對(duì)于部分學(xué)生來說是個(gè)難點(diǎn)，容易在計(jì)算過程中因單位不統(tǒng)一而得出錯(cuò)誤結(jié)果。而且在將速度知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活場(chǎng)景，如分析交通規(guī)則中限速的依據(jù)、估算出行所需時(shí)間等，學(xué)生可能難以迅速準(zhǔn)確地建立起知識(shí)與實(shí)際的聯(lián)系，不能很好地用所學(xué)速度知識(shí)去解決這些實(shí)際問題。對(duì)于運(yùn)動(dòng)和能的部分，學(xué)生雖然在生活中也能感受到物體運(yùn)動(dòng)需要某種“力量”推動(dòng)，但要準(zhǔn)確理解能量是物體能夠?qū)ν庾龉Φ谋绢I(lǐng)這一抽象概念并不容易。區(qū)分不同形式的能量，如機(jī)械能（動(dòng)能、勢(shì)能）、內(nèi)能、電能、光能、化學(xué)能等，也可能會(huì)讓學(xué)生感到困惑，他們可能難以準(zhǔn)確舉例說明生活中常見的各種能量形式的存在。教學(xué)準(zhǔn)備課件、課本、視頻、活動(dòng)器材等教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)新課導(dǎo)入宇宙間的一切物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和變化都需要能量。沒有能量，我們就無法呼吸和行走，也無法思考。沒有能量，一切生命將不復(fù)存在。沒有能量，空氣將不再流動(dòng)，大海將不再有起伏的波浪，太陽也將失去燦爛的光輝。什么是能量？能量有哪些形式？能量在日常生活中有什么作用？新知講授一、速度的應(yīng)用根據(jù)速度公式v＝s/t，如果我們測(cè)得速度、路程、時(shí)間三個(gè)量中的任意兩個(gè)量，就可以利用這個(gè)公式及其變形公式計(jì)算出第三個(gè)量，幫助我們解決遇到的一些問題。【例1】第19屆亞運(yùn)會(huì)將于2023年9月23日至10月8日在杭州舉行，圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+體育”這個(gè)概念，“智能亞運(yùn)”有望得到廣泛應(yīng)用。如圖所示，交警利用無人機(jī)對(duì)高速公路通行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，無人機(jī)的部分參數(shù)如表格所示：（1）無人機(jī)下降時(shí)，以無人機(jī)為參照物，地面是(填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）的；（2）某段高速公路上小轎車限速120千米/時(shí)。一輛小轎車在通行0.4米的過程中，該無人機(jī)拍攝小轎車的幀數(shù)為110幀，請(qǐng)通過計(jì)算判斷小轎車是否超速。【例2】一列車長(zhǎng)150米，以108千米/時(shí)的速度通過一座450米長(zhǎng)的鐵路橋，列車過橋大約需要多少時(shí)間？分析：列車通過大橋是從列車頭開始進(jìn)入大橋至列車尾離開大橋的過程，如圖所示?！纠?】為了交通安全，城市中許多道路都畫有斑馬線，在斑馬線的兩側(cè)裝有紅綠燈。某人過斑馬線前看到綠燈亮的時(shí)間還剩6s，斑馬線區(qū)域的道路寬度為15m。如果他步行的速度為2m/s，那么在綠燈熄滅前他能否穿過斑馬線區(qū)域？思考與討論：寫出另外兩種判斷該人能否穿過斑馬線區(qū)域的方法，請(qǐng)通過計(jì)算加以說明。方法一、已知已知路程和時(shí)間，求速度：v＝s/t方法二、已知已知路程和速度，求時(shí)間：t＝s/t【拓展】某轎車在平直公路上行駛的45s內(nèi)，其速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖所示，已知前10s轎車運(yùn)動(dòng)的路程為100m。求：（1）前10s轎車運(yùn)動(dòng)的平均速度；（2）轎車在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段通過的路程；（3）轎車在整個(gè)過程中的平均速度（結(jié)果保留一位小數(shù)）。思考與討論：請(qǐng)從上面三道例題的解答過程，總結(jié)運(yùn)用速度公式解題的注意事項(xiàng)。運(yùn)用速度公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)的要求：●公式中，速度、路程、時(shí)間三個(gè)量的單位必須統(tǒng)一?！袢绻麊栴}比較復(fù)雜，可以畫示意圖，明確運(yùn)動(dòng)過程以及量與量之間的關(guān)系?！裣冗M(jìn)行字母運(yùn)算，再代入數(shù)字進(jìn)行計(jì)算。二、運(yùn)動(dòng)與能運(yùn)動(dòng)是自然界最普遍的現(xiàn)象。萬物都在運(yùn)動(dòng)，形式多種多樣。物體的運(yùn)動(dòng)有多種多樣的形式，能也有多種形式。1、機(jī)械能天體的運(yùn)行、河水的流淌、鳥的飛翔、人的行走、蒲公英種子的飄散等，都屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng)。這些做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體都具有機(jī)械能。2、化學(xué)能人和動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)要消耗能，人和動(dòng)物消耗的能可以從食物中得到補(bǔ)充?？梢姡澄镏袃?chǔ)存著能。儲(chǔ)存在食物中的能屬于化學(xué)能。汽車行駛時(shí)需要消耗燃料（如汽油）。燃料燃燒時(shí)，將儲(chǔ)存在其中的能釋放出來，供給汽車運(yùn)動(dòng)。汽油、木材、天然氣、沼氣、煤炭等燃料都儲(chǔ)存著能，這種能也屬于化學(xué)能。3、電能電力機(jī)車通電后才能行駛，家用電器通電后才能工作，機(jī)器人通電后才能執(zhí)行指令，這表明電具有電能。各種發(fā)電站能夠提供大量的電能，各種電池也能提供方便使用的電能。電能是我們常用的一種能。4、電磁能用遙控器遙控機(jī)器時(shí)，遙控器將發(fā)出電磁輻射，它具有的能屬于電磁能。我們每天看到的光也是一種電磁能。除了可見光外，紅外線、紫外線、微波和X射線等都是電磁能的表現(xiàn)形式。思考與討論：夏天經(jīng)常出現(xiàn)雷電交加的天氣現(xiàn)象。那么，雷電具有哪些形式的能？雷電具有電能、光能、聲能和熱能等多種形式的能。不但物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)需要能，植物、動(dòng)物、人進(jìn)行生命活動(dòng)也需要能。例如，人在讀書學(xué)習(xí)時(shí)需要能，在睡覺休息時(shí)也要消耗能，每時(shí)每刻都離不開能。引導(dǎo)學(xué)生回顧速度的定義公式，并強(qiáng)調(diào)各物理量的單位（國(guó)際單位制中速度單位是米/秒，路程單位是米，時(shí)間單位是秒；常用單位還有千米/小時(shí)等）。組織學(xué)生進(jìn)行單位換算練習(xí)，然后請(qǐng)幾位同學(xué)上臺(tái)展示換算過程，并講解思路。其他同學(xué)在臺(tái)下自行計(jì)算，完成后同桌之間相互檢查。教師通過多媒體課件展示一組練習(xí)題，練習(xí)題涵蓋了已知路程和時(shí)間求速度、已知速度和時(shí)間求路程、已知速度和路程求時(shí)間等不同類型的問題，且部分題目涉及到實(shí)際生活場(chǎng)景，如計(jì)算從家到學(xué)校的路程、估算出行所需時(shí)間等。學(xué)生獨(dú)立完成練習(xí)題，教師巡視課堂，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在解題過程中出現(xiàn)的問題，并給予指導(dǎo)和幫助。完成練習(xí)后，同桌之間相互批改練習(xí)題，并針對(duì)錯(cuò)題進(jìn)行討論分析，找出錯(cuò)誤原因并加以改正。通過圖片和視頻認(rèn)識(shí)各種形勢(shì)的能量。課堂練習(xí)【典例1】我國(guó)著名短跑運(yùn)動(dòng)員蘇炳添在某次百米賽跑中測(cè)得第5秒的速度為9.5m/s，第10秒到達(dá)終點(diǎn)的速度為10.2m/s，則下列說法正確的是（C）A．在前5秒內(nèi)蘇炳添的平均速度為4.75m/sB．在后5秒內(nèi)蘇炳添的平均速度為5.1m/sC．在本次百米賽跑中蘇炳添的平均速度為10.0m/sD．在本次百米賽跑中蘇炳添的平均速度為9.85m/s【解析】由于無法獲知前5s內(nèi)和后5s內(nèi)通過的路程，因此無法計(jì)算出這兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)的平均速度，故A、B錯(cuò)誤；在本次百米賽跑中蘇炳添的平均速度為：10m/s，故C正確，D錯(cuò)誤?！镜淅?】甲、乙兩位同學(xué)，同時(shí)從同一地點(diǎn)沿直線向同一方向運(yùn)動(dòng)，它們的st圖像如圖所示。下列說法正確的是（D）A．0～4s內(nèi)乙的平均速度為4m/s B．2～4s內(nèi)乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．4s時(shí)甲、乙兩物體的速度相等 D．3s時(shí)乙在甲的前方【解析】AB.乙的st圖象前2s為一條傾斜直線說明乙在這段時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，2s以后乙的st圖象為水平直線說明此時(shí)乙靜止，則第3s時(shí)乙的路程為8m，第4s時(shí)乙的速度為0，由圖可知04s乙的平均速度為：2m/s，故A、B錯(cuò)誤；C.甲的st圖象是一條傾斜直線說明甲始終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而2s以后乙一直靜止，故4s時(shí)甲、乙兩物體的速度不相等，故C錯(cuò)誤；D.甲、乙兩位同學(xué)，同時(shí)從同一地點(diǎn)沿直線向同一方向運(yùn)動(dòng)，且從圖中可知，3s時(shí)甲的路程小于乙的路程，故乙在甲的前方，故D正確。【典例3】某興趣小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)的平均速度”。將小車從帶刻度斜面的A點(diǎn)靜止釋放，并同時(shí)按下秒表開始計(jì)時(shí)，圖中圓圈內(nèi)顯示了小車位于A、B、C三點(diǎn)的時(shí)刻（數(shù)字分別表示“時(shí)：分：秒”）。（1）小車下滑過程中在做運(yùn)動(dòng)。（選填“加速”、“勻速”或“減速”）（2）小車從A點(diǎn)到C點(diǎn)的平均速度是分米/秒。（3）為減小實(shí)驗(yàn)中時(shí)間測(cè)量的誤差，可采取的措施是。【答案】加速；3；減小斜面的坡度【解析】做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體速度保持不變，是一個(gè)定值，它取決于路程與運(yùn)動(dòng)時(shí)間的比值，與路程及時(shí)間無關(guān)，故ABD錯(cuò)誤，C正確?！镜淅?】宇宙間一切物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和變化都需要能量來維持。下列關(guān)于能量的說法錯(cuò)誤的是（D）A．飛行的蒲公英種子具有機(jī)械能 B．人在運(yùn)動(dòng)時(shí)要消耗能量C．植物的生長(zhǎng)需要太陽能 D．人在睡覺時(shí)不消耗能量【解析】A、飛行的蒲公英種子在做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，故具有機(jī)械能，故A正確。BD、人體各項(xiàng)生命活動(dòng)需要都需要消耗能量，人在運(yùn)動(dòng)時(shí)要消耗能量，人在睡覺時(shí)也要維持基礎(chǔ)代謝，呼吸、心跳等都在進(jìn)行，所以也在消耗能量，故B正確，D錯(cuò)誤。C、植物的生長(zhǎng)依賴光合作用固定的太陽能，植物將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在制造的有機(jī)物中，來維持生命活動(dòng)，故C正確。課堂小結(jié)一、速度的應(yīng)用1、根據(jù)速度公式v＝s/t，如果我們測(cè)得速度、路程、時(shí)間三個(gè)量中的任意兩個(gè)量，就可以利用這個(gè)公式及其變形公式計(jì)算出第三個(gè)量，幫助我們解決遇到的一