第一章 运动的描述 教学建议 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

《运动的描述》教学建议A学情C建议B课标目录1学情：初中基础课标：内容要求、教材（不同版本）呈现建议：单元教学、课堂：概念、思想方法、

设计性任务、演示实验与学生实验

课时：单元划分与课时建议

学法：初高中差异、学生总结一学情产品介绍Productintroduction一、学情第一章机械运动第二章声现象第三章物态变化第四章光现象 第五章透镜及其应用  第六章质量与密度

第七章力第八章运动和力第九章压强第十章浮力第十一章功和机械能第十二章简单机械义务教育教科书

八年级上、下第十三章内能第十四章内能的利用第十五章电流和电路第十六章电压电阻第十七章欧姆定律第十八章电功率第十九章生活用电第二十章电与磁第二十一章信息的传递第二十二章能源与可持续发展义务教育教科书

九年级全一册长度的单位、长度的测量、量程、分度值、使用刻度尺测量长度、时间的测量、用停表测量时间、国际单位制、机械运动、参照物、速度、匀速直线运动、测量物体运动的平均速度、超声波测距产品介绍Productintroduction一、学情“八上”教材产品介绍Productintroduction高中新知质点参考系质点理想化模型简化为质点的条件参考系参考系选择运动的相对性坐标系直线、平面、空间初中知识物体的运动参照物运动的相对性知识衔接一、学情产品介绍Productintroduction高中新知时间位移时刻和时间时刻：坐标时间：坐标差路程和位移位移概念区别与联系矢量和标量区别初中知识时间及其测量路径及计算长度及其测量知识衔接一、学情数学工具代数方法到函数、图象、矢量运算、极值等注重理解参与课堂重于提前学单因素逻辑思维到多因素辑思维判断、推理、假设、归纳、分析演绎等知识点多定性到定量习题课少内容思维工具方法学生即将面对的高中物理课标二◎课标内容要求◎不同版本的教材◎本章地位与作用（课标）1.1机械运动与物理模型1.1.1了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。1.1.2经历质点模型的建构过程，了解质点的含义。知道将物体抽象为质点的条件，能将特定实际情境中的物体抽象成质点。体会建构物理模型的思维方式，认识物理模型在探索自然规律中的作用。

1.1.3理解位移、速度和加速度。…体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法。例1了解伽利略的实验研究工作，认识伽利略有关实验的科学思想和方法。

例2通过质点模型、太阳系行星模型等实例，体会物理模型在物理学研究中的意义。例3结合瞬时速度概念的建构，体会研究物理问题的极限方法。例4结合加速度概念的建构，体会物理学中的抽象思维。例5用打点计时器、频闪照相或其他实验工具研究匀变速直线运动的规律。第一章 运动的描述1.质点参考系2.时间位移3.位置变化快慢的描述——速度4.速度变化快慢的描述——加速度第1章运动的描述第1节空间和时间第2节质点和位移第3节速度第4节加速度第一章·运动的描述第一节

质点

物理模型第二节

位置的变化

位移第三节

位置变化的快慢

速度第四节

速度变化的快慢

加速度第一章运动的描述

第一节质点参考系时间第二节位置位移第三节速度第四节测量直线运动物体的瞬时速度第五节加速度人沪鲁粤不同版本的教材内容设置◎质点的运动学方程◎瞬时速度矢量与瞬时加速度矢量◎质点直线运动-从坐标到速度到加速度◎质点直线运动-从加速度到速度到坐标◎平面直角坐标系-抛体运动◎自然坐标-切向和法向加速度◎极坐标系-径向速度与横向速度◎伽利略变换第二章质点运动学产品介绍Productintroduction大学关于运动部分的教材2.1质点的运动学方程

质点的位置矢量与运动学方程

位移-位置矢量的增量2.2瞬时速度矢量与瞬时加速度矢量

平均速度与瞬时速度

平均加速度与瞬时加速度

2.3质点直线运动-从坐标到速度到加速度

运动学方程

速度和加速度

匀速和匀变速直线运动

宇宙年龄测量重力加速度

2.4质点直线运动-从加速度到速度到坐标

从速度到运动学方程和位移

已知加速度求速度和运动学方程

大学关于运动部分的教材2.5平面直角坐标系-抛体运动

平面直角坐标系

抛体运动

用矢量讨论抛体运动

2.6自然坐标-切向和法向加速度

自然坐标

速度、法向和切向加速度

2.7极坐标系-径向速度与横向速度

极坐标系

径向速度与横向速度

2.8伽利略变换

伽利略变换

伽利略变换蕴含的时空观

伽利略速度变换关系

加速度在伽利略变换下为不变量具体学习内容主要是系统地帮助学生形成“运动与相互作用观”。其教材框架包括三大部分：必修一总体安排学习准备运动学（第一二章）力（第三章）学习深化运动和力的关系（第四章）教材结构描述物体运动的基础铺垫描述的对象和描述的准备从位置变化的角度认识位移描述位置、位置变化，以及对应关系从位置变化率的角度认识速度大小、方向、测量从速度变化率的角度认识加速度大小和方向学生学习高中物理需要具备的基本素养很多都是第一次出现。第一次用较规范的理想模型的观点来思考问题；第一次体会时刻、时间、位置、位移等概念的确切含义；第一次在物理问题中用到极限的思想；第一次用打点计时器进行定量的实验；第一次抽象地领会物理学中“变化率”的含义。新《物理课程标准》词云图——王晶莹博士科研团队三建议1.核心任务分解2.单元教学流程3.教学环节举例单元教学设计产品介绍Productintroduction三、单元教学设计核心任务：准确描述各种情境中物体的运动任务分解学习内容课时安排任务1准确描述苏炳添位置随时间的变化第1节质点参考系第2节时间位移2任务2描述汽车位置随时间的变化快慢第3节位置变化的快慢----速度1任务3描述汽车速度变化的快慢第4节速度变化的快慢---加速度11.核心任务分解2.单元教学流程

汽车运动百米赛跑汽车运动计时仪器交通工具质点参考系第一节质点参考系时刻与时间路程与位移坐标系第二节时间位移运动传感器打点计时器v-t图像速度测量速度变化加速度图像第四节加速度速度平均速度瞬时速度第三节速度产品介绍Productintroduction三、单元教学设计产品介绍Productintroduction三、单元教学设计3.环节举例：参考系情境设置问题提出教师活动学生活动国庆阅兵行进方阵直升机表演不同观察者对同一运动的描述有何不同？建立情境，启发学生思考提出建立参考系的必要性思考和体会运动的相对性及参考系的选择对描述物体运动的意义。一个人站在行驶的火车上人手里拿着一个物体，当人松手后，分别以火车和地面作为参考系，物体做什么运动？建立情境，模拟演示提出问题，启发思考体会同一物体的运动用不同参考系来描述存在差异。要描述物体的运动，首先就要确定参考系。百米飞人大赛描述苏炳添的运动选择可以选择怎样的参考系？带领学生回到本节课的核心任务：描述运动提示：为了方便，一般选择地面为参考系关联：可以认为就是初中物理中的参照物发散思考：选择不同参考系描述结果不同情境设置问题提出教师活动学生活动多种变速运动生活中有哪些物体运动速度发生变化的情况？启发学生从校园、交通、科技多角度列举实例引导学生将实例按速度变化快、速度变化慢分类发散思考，列举实例将部分实例分类汽车和火车加速运动情况（数据表格）如何描述变速运动？如何表示速度变化快慢？明确任务：设计表示速度变化快慢的方案。分两步进行：两个物体速度变化相同，所用时间不同，如何比较哪个变化快？速度变化不同，所用时间不同，如何比较哪个变化快？创设加速和减速的实际情境，带领学生完成简单计算。与速度定义关联尝试不同定义方法明确新物理量的单位计算加速和减速情况下的加速度产品介绍Productintroduction三、单元教学设计3.环节举例：加速度情境设置问题提出教师活动学生活动加速度的方向与什么有关？启发：通过加速度的定义判断a

的方向与Δv的方向是什么关系？

画出加速情况下v1、v2矢量，进而提问：Δv怎么画？可拆解为大小和方向两步进行。同样的步骤进行减速的情况通过定义式了解a

的方向与Δv的方向相同；Δv矢量大小就是v1、v2矢量长度的差值，方向由符号决定；完整完成减速的情况v、Δv和a都是矢量，它们之间有什么区别和联系？提出“挑战性任务”速度大，加速度一定大吗？速度变化量大，加速度一定大吗？有加速度，速度一定增加吗？在各种实例中进行概念辨析产品介绍Productintroduction三、单元教学设计3.环节举例：加速度情境设置问题提出教师活动学生活动小车沿斜面向下加速运动小车运动的v-t图像斜率有何含义？演示实验：小车沿斜面向下运动，拖动纸带打下一系列点迹提问：如何得到各点瞬时速度？总结：可以画出小车加速运动的v-t图像，直接展示结果增加斜面倾角，再次实验。引导思考：增大角度后的v-t图像如何？观察小车沿斜面向下运动实验；用平均速度代替瞬时速度猜想增大角度后的v-t图像，寻找初步证据。温度随时间变化图像什么时候温度最高？什么时候温度上升最快？创设情境，提出问题促进迁移：如何描述温度变化的快慢？追问：符号的含义是什么？思考并回答问题；从已有方法的迁移：可以用表示温度变化快慢；正负号表示温度增加还是降低产品介绍Productintroduction三、单元教学设计3.环节举例：加速度建议三课堂1.帮助学生建构完整概念2.尊重学生认知发展规律3.纠正学生不准确的认识4.做好必要的演示实验产品介绍Productintroduction三、建议1.现行物理新授课流行的教学过程

(1)讲知识：陈述所学知识的含义和应用时的注意事项(2)讲例题：用例题体现所学知识和注意事项的要点(3)刷习题：模仿例题解答同类练习题2.现行流行教学过程的弊端

(1)把精力放在知识应用上，对“建构知识”和“了解知识”的区别缺乏认识，

忽视了知识的建构过程。把新授课上成了复习课。(2)只关心知识的“去脉”，不关心知识的“来龙”，以为问题的解决仅由知识

的“去脉”

所决定的。当今物理新授课存在的问题--把新授课上成了复习课黄恕伯.人教版普通高中新教材网络培训.微信公众号：物理教学云.2024.8从知识记忆到知识理解从基于习题训练到面对实际问题解决从具体性知识学习到核心观念建构从知识解析到促进认识转变和发展从知识结论到彰显知识的功能价值碎片化——整体化习题化——真实问题情境结论为本——思维外显李春密.高中物理深度学习的思考讲座.2021.3※教学取向改变的思考产品介绍Productintroduction三、建议在科学中，为了避免引起混乱，人们约定好，让每个词语都表示某个专门的、精确的和固定的意思。任何人在使用这个词语的时候，都是用它表示大家约定好的意思，而不能按照自己的感觉或理解来使用它。产品介绍Productintroduction三、建议课堂：建构完整概念1.1引入质点概念的必要性

生活中随处可见运动的物体，例如玩

耍的孩童、行驶的汽车、翱翔的雄鹰……

对于这些运动的物体，我们如何准确地描

述它们的运动呢？问题？由于描述实际物体的复杂性，使得人们不得不进行科学的抽象。研究一段时间内雄鹰从哪里移动到了哪里，是否可以把它看成一个点来研究呢？一个木块在斜面上向下滑动，它各个部分的运动情况有什么特点？由此得到什么启发？（用一个点的运动代表整个木块的运动）产品介绍Productintroduction三、建议课堂：建构完整概念1.2可看成质点的物体是不是所有物体都可以当成一个点来处理呢？地球绕太阳公转时，地球上各点的运动情况相同吗？能把地球简化成一个点来研究它公转时的运动吗？公转时大小和形状对所研究的问题时是次要因素，可以忽略，看成质点自转时大小和形状对所研究的问题是主要因素，不可忽略，不能看成质点总结：当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽略不计时,可看成质点。1.1引入质点概念的必要性1.2可看成质点的物体1.3旁批点拨建模思想产品介绍Productintroduction三、建议课堂：建构完整概念►在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研

究方法。质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。

建模突出问题的主要方面，深刻地把握了事物的本质。可以说，物理学研究问题的精髓在于：用模型描述自然用数学表达模型用实验检验模型

火车过桥问题产品介绍Productintroduction三、建议课堂：建构完整概念1.4加强变化率的教学原：运动的快慢—速度；现：位置变化的快慢—速度。

不同的运动，位置变化的快慢往往不同，也就是说，

运动的快慢不同。我们已经用位移来表示位置的变化，那么，怎样比较物体运动的快慢呢？物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度（velocity）。

速度这么干脆？

比较物体运动的快慢可以只用位移吗？

用同样的时间比位移，或者同样的位移比时间，都能比出快慢，这提示我们，速度可以如何定义？

设计性任务我国著名科学家钱学森（1911—2009）曾说，“建立模型是关键。……模型就是通过我们对问题现象的了解，利用我们考究得来的机理，吸收一切主要因素、略去一切次要因素所制造出来的‘一幅图画’”。产品介绍Productintroduction三、建议课堂：建构完整概念1.1引入质点概念的必要性1.2可看成质点的物体1.3旁批点拨建模思想1.4科学家的解读引自：沪科版物理教材必修一第3页产品介绍Productintroduction三、建议课堂：建构完整概念1.5加强极限思想教学

可以设想，用由时刻t到t＋Δt一小段时间内的平均速度来代替时刻t物体的速度，如果Δt取得小一些，物体在Δt这样一个较小的时间内，运动快慢的差异就不会太大。Δt越小，运动快慢的差异就越小。当Δt非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，此时，我们就把叫作物体在时刻t的瞬时速度。匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动。在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等。

瞬时速度的建立蕴含极限的思想。汽车速度计产品介绍Productintroduction三、建议课堂：建构完整概念1.5加强极限思想教学

活动层次具体活动基础型活动生活情境：通过研究汽车驶过路灯杆的情境和系列问题认识极限（1）如何描述汽车过电线杆A时运动的快慢？（2）根据给定情境中的信息，如何得到汽车刚关闭油门时的速度？研究型活动实验室情境：研究滑块通过光电门时运动的快慢（1）学生定性判断运动快慢----头脑中形成极限的“画像”（前认知）；用10cm、5cm、3cm、1cm挡光片研究平均速度判断哪一速度更接近滑块前端通过光电门时的速度；（2）通过拍照快门（曝光时间）来认识Δt越小，物体的位置越接近一点，平均速度越趋近瞬时速度，逐步渗透极限思想。学术型活动

学术情境：携带卫星导航仪从西单乘公交车到北太平庄，导出不同时刻的位置数据，研究某一位置的运动快慢。问题：如何表示汽车经过

路灯A

时运动的快慢？A

t时刻，汽车的瞬时速度为：v=20m/s情境：过程：结论：基础型活动例：汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内，汽车每1s

前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。(1)求汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度;(2)这五个平均速度中哪个最接近汽车关闭油门时的

速度？010520152530x/m也可以用课本p24.3:基础型活动研究型活动老师视角研究型活动滑块前端通过光电门的速度次数挡光片宽度Δx/m通过光电门时间Δt/s速度v/ms-110.1000.11420.87620.0500.05810.8630.0300.03530.8540.0100.01210.83快门：1/10研究型活动引导：拍摄运动中的汽车，为什么有的车拍出来是模糊的？（汽车在动）要想减轻汽车影像的模糊程度，应该怎样调整曝光时间？（减小）结论：时间越短，对物体运动的描述越准确。Δt越小，物体的位置越接近

一个点，平均速度越趋近于表示物体在某一时刻或某一位置的速度。钱问洋.北师大二附中.2012学术型活动1.为什么要引入这个物理量？2.这个物理量是怎样引入的？（思想方法）3.这个物理量是怎样定义的？定义式如何？4.这个物理量的物理意义是什么？5.这个物理量的单位是什么？如何从单位看出它的物理意义？6.它是基本物理量还是导出物理量？是矢量还是标量？是过程量还是状态量？7.如何测定这个物理量？直接测量还是间接测量？8.这个物理量和其它什么物理量容易混淆？9.这个物理量和哪些物理量有何关系？这些关系与什么样物理规律对应？10.这个物理量有什么应用？《运动的描述》物理概念建立与认知物理概念是客观事物关于物理的共同属性和本质特征在人们头脑中的反映，是客观事物的抽象1.6概念建立与认知的路径产品介绍Productintroduction三、建议课堂：建构完整概念产品介绍Productintroduction三、建议2.尊重学生的认知发展规律◎符合认知水平◎纠正错误的概念产品介绍Productintroduction三、建议2.尊重学生的认知发展规律水平1能说出一些简单的物理模型；能对常见的物理现象进行简单分析；能区别观点和证据；知道质疑和创新的重要性。水平2能在熟悉的问题情境中应用常见的物理模型；能对比较简单的物理现象进行分析和推理，获得结论；能使用简单和直接的证据表达自己的观点；具有质疑和创新的意识。2.1

物理学科核心素养的水平划分（科学思维）产品介绍Productintroduction三、建议物理学科核心素养的水平划分（科学思维）水平3能在熟悉的问题情境中根据需要选用恰当的模型解决简单的物理问题；能对常见的物理现象进行分析和推理，获得结论并作出解释；能恰当使用证据表达自己的观点；能对已有观点提出质疑，从不同角度思考物理问题。水平4能将实际问题中的对象和过程转换成物理模型；能对综合性物理问题进行分析和推理，获得结论并作出解释；能恰当使用证据证明物理结论；能对已有结论提出有依据的质疑，采用不同方式分析解决物理问题。水平5略产品介绍Productintroduction三、建议能说出简单物理模型能在熟悉情境中应用常见物理模型能在熟悉情境中选用恰当模型解决简单问题能将实际问题中的对象和过程转换成物理模型能将较复杂实际问题的对象和过程转换成物理模型2.2

《课程标准》对模型建构要求的层次产品介绍Productintroduction三、建议3.纠正学生不准确的认识“静止”“速度”“概念与定义”“理想模型”“矢量”三、建议“八上”出现12次“必修一”出现60+次产品介绍Productintroduction三、建议纠正学生不准确的认识（概念进阶）“静止”3.1

静止参照物

要判断物体是否在运动，似乎是一件很容易的事。例如，公路上行驶的汽车是运动的，而路旁的树木是静止的。不过，事情就真的那么简单吗？“八上”教材

要描述物体的运动，通常要先判断它是运动的还是静止的；如果物体是运动的，再根据需要来说明它是怎样运动的。我们说房屋、树木是静止的，这大概是不会错的。但是，房屋、树木在随着地球一起运动，这是事实。再比如，行驶的列车中的乘务员与旅客在交流，列车外的人认为他们随列车一起运动，但他们彼此看对方却是静止的。为什么人们的看法会不一样呢？

参考系三、建议初中认知：速度为零高中认知：速度为零，加速度也为零产品介绍Productintroduction三、建议纠正不准确的认识（概念进阶）“静止”三、建议产品介绍Productintroduction三、建议“速度”在物理学中，为了比较物体运动的快慢，采用“相同时间比较路程”的方法，也就是将物体运动的路程除以所用时间。这样，在比较不同运动物体的快慢时，可以保证时间相同。在物理学中，把路程与时间之比叫做速度（velocity）。

“八上”教材3.2

速度产品介绍Productintroduction三、建议

位置和位移既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量叫作矢量（vector）。只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量叫作标量（scalar）。除了力和位移以外，速度、加速度都是矢量。在我们学过的物理量中，质量、路程、功、电流等都是标量。在物理学中，像位移这样的物理量叫作矢量，它既有大小又有方向；像温度、路程这样的物理量叫作标量，它们只有大小，没有方向。

矢量和标量3.3

矢量产品介绍Productintroduction三、建议用物理量之比定义新的物理量“速率”与“平均速率”“地面参考系”与“地心参考系”复写纸与墨粉盘……其他提示以下6页ppt是和老师们商榷、探讨的内容◎概念和定义◎模型与理想模型教师要使用准确的学科语言产品介绍Productintroduction三、建议逻辑学、语言学、认知心理学概念对一类对象或事件的抽象理解具有抽象性和普遍性定义明确和解释概念的边界和特征概念的细化和延伸概念与定义探讨“定义”一词在八上出现4次，必修一出现13次。产品介绍Productintroduction三、建议定义1.亚里士多德（Aristotle，前384—前322），…首先给出了时间的定义，…2.在这里，我们用两个物理量之比定义了一个新的物理量——加速度。

3.用物理量之比定义新的物理量是物理学中常用的方法。

4.伽利略首先面临的困难是概念上的。因为那时人们连速度的明确定义都没有，

…

5.我们在初中已经学过，力的单位是牛顿，但是当时并不知道这个单位是怎样定义的。

6.物理量具有明确的定义和物理意义，可以用不同的方法测量，

7.基本单位的定义

8.秒的定义铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的*个周期的持续时间为1s。

9.米的定义米是光在真空中1/299792458s时间间隔所经路径的长度

10.以上米的定义是1960年国际计量大会上批准的。

11.与此同时，宣布废除1889年国际米原器为标准的米的定义。12.千克的定义国际千克原器的质量为1kg。

13.2018年11月16日，第26届国际计量大会决定，千克由普朗克常量h及米和秒定义。探讨

高中物理课程中的两种理想模型

(1)关于研究对象、条件或装置的理想模型：质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、匀强电场、理想变压器等。

(2)关于运动过程的理想模型：匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动、

简谐运动、弹性碰撞、等温过程、绝热过程等。黄恕伯.人教版普通高中新教材网络培训.2020.8产品介绍Productintroduction三、建议探讨质点、弹簧振子、单摆、理想气体B.轻杆、轻绳、轻弹簧C.枣糕模型D.匀速直线运动、匀速圆周运动、抛体运动“理想模型”产品介绍Productintroduction三、建议选哪些选项，没有固定答案。理想模型探讨产品介绍Productintroduction三、建议科学模型物质形式的科学模型天然模型(以天然存在物作为科学模型)人工模型(以人工制作物作为科学模型)思维形式的科学模型理想模型(例如质点、刚体等)数学模型(把实际问题用数学语言表述为一种数学结构)理论模型(例如各种原子结构模型等)半经验半理论模型(常用作半定量半定性分析)洪安生.中学物理教学中的100个科学性问题[M].北京：教育科学出版社.2024：2理想模型参照物：研究物体运动，实现假定不懂的物体。参考系：高中可以将参考系理解为就是参照物。坐标系：固连在参考系上的，为定量研究物体运动而建立。延伸认识：参考系是参照物与坐标系的总和；

一般来说，点不能作为参考系；

“地面参考系”与“地心参考系”不同。产品介绍Productintroduction三、建议参照物、参考系、坐标系探讨产品介绍Productintroduction三、建议4.做好必要的演示实验红外-超声传感器----雷电测距4.1推荐实验超声波传感器----雷达测距视频：自制教具（倒车雷达）自制教具：打点计时器原理65模拟打点计时器：滴水小车产品介绍Productintroduction三、建议4.2体验性实验产品介绍Productintroduction三、建议4.2体验性实验你的左手拿一块表，右手拿一支彩色画笔。你的同伴牵动一条宽约1cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线向前移动。每隔1s你用画笔在纸上点一个点。你还可以练习在1s内均匀地点上两个点。这样，就做成了一台简单的“打点计时器”。问题：相邻两点的距离跟牵动纸