高一物理运动快慢的描述_速度教案
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《运动快慢的描述——速度》教学设计【教学内容】人教版《普通高中课程标准实验教科书·物理2》(人教版必修)第一章“运动的描述”中第三节“运动快慢的描述——速度”【教材分析】本节的第一部分内容继续强调某个物理量与它的变化量的关系,意在对该部分知识温故与拓展,为后继内容的学习奠定基础。
学生通过初中物理的学习和生活体验,已经有了速度的初步概念,但这种概念比较肤浅,也不准确。
通过极限的思维方法,从平均速度过渡到瞬时速度,可以让学生了解平均速度与瞬时速度的区别与联系。
极限的思想不需要主动启发学生去思考,在讲授中的潜移默化会使学生明白其中的道理的。
阅读“说一说”栏目的内容,让学生在趣味中体会“单位时间物体运动位移”的含义,能够更多的认识用比值定义物理量的意义。
教科书最后的STS从一个侧面说明了速度与社会发展的关系,可以启示学生思考技术上的提高速度与社会发展的辩证关系。
【教学目标】知识与技能:1、理解速度概念,领会速度概念的比值定义方法2、理解平均速度概念,会利用平均速度的定义式计算物体的平均速度3、知道瞬时速度是表示某一时刻的速度,了解平均速度与瞬时速度的区别与联系4、理解速度的矢量性,知道速度的方向即物体运动的方向5、知道速度与速率的区别与联系过程与方法:1、体会平均速度概念的等效思想方法2、在讨论平均速度和瞬时速度联系的过程中,体会极限思想方法3、根据速度定义体会变化率的概念情感态度与价值观:1. 培养学生的迁移类推能力和抽象思维能力2. 培养对科学的兴趣,坚定学习思考探索的信念【教学重点】速度概念的建立;速度的比值定义法的理解【教学难点】速度矢量性的理解;对瞬时速度的理解【教学基本流程】【教学过程】1.复习提问:为了描述物体的运动,上两节课我们已经学习了那几个物理概念?(质点、参考系、坐标系、时间、时刻、位移和路程)教师讲解:通常物体在某段时间内的运动快慢总是不同的,所以我们用上述公式求得的速度,往往体现物体在某段时间运动快慢程度的平均效果,是一种比较粗略的描述。
高一物理《运动快慢的描述速度》教案速度的定义是高中物理中第一次向学生介绍用比值定义物理量的方法,教材的讲述比较详细,通过两种通俗的比较运动快慢的方法,过渡到一个统一标准,自然地给出比值法定义速度.对平均速度和瞬时速度的讲述也非常便于学生的接受,.在这整理了相关资料,希望能帮助到您。
高一物理《运动快慢的描述速度》教案教学目标知识目标1、理解平均速度的概念:(1)知道平均速度是粗略描述变速运动的快慢的物理量.(2)理解平均速度的定义,知道在不同的时间内或不同的位移上的平均速度一般是不同的.(3)会用平均速度的公式解答有关的问题.2、理解瞬时速度的概念(1)知道瞬时速度是精确描述变速运动快慢和方向的物理量.(2)知道瞬时速度是物体在某一时刻的速度或在某一位置时的速度.3、理解用比值法定义物理量的方法.能力目标培养学生自主学习的能力.情感目标培养学生认真思考问题的习惯.教学建议教材分析速度的定义是高中物理中第一次向学生介绍用比值定义物理量的方法,教材的讲述比较详细,通过两种通俗的比较运动快慢的方法,过渡到一个统一标准,自然地给出比值法定义速度.对平均速度和瞬时速度的讲述也非常便于学生的接受,且适时给出了速率的概念;课后给出的“阅读材料”和“做一做”对加深概念的理解和扩展思维有很大的好处.教法建议在学生看书自学的基础上,启发学生,要让学生参与速度的定义过程,通过一些讨论突破瞬时速度这个难点,配合一些多媒体资料加深理解和巩固.在引入速度概念时,也可采用,给出两个具体的匀速直线运动的实例,让同学体会,介绍一种运动要抓住其本质,本质应是相对不变的,位移是变化的,时间是变化的,观察位移与时间的比值,此比值是不变的.分析比值的含义,由此得到速度的定义.讲述平均速度时,最好给出一个具体的实例来说明.教学设计示例教学重点:速度的定义,平均速度,瞬时速度的理解.教学难点:对瞬时速度的理解.主要设计:一、速度:1、提问:在百米赛跑中,如何比较运动员跑得快慢?(展示媒体资料:运动会上百米赛跑的资料)2、提问:两辆汽车都行驶2h,如何比较哪辆车更快?3、提问:如果两物体运动的时间不同,发生的位移也不同,如何比较它们谁运动的更快?4、提问:什么叫速度?速度的物理意义?速度的单位?速度的方向?5、讨论:如何在位移图像中求速度.1、给出如图所示的甲、乙两辆汽车做匀速直线情况,请同学观察它们的特点.2、引导同学思考与讨论:(1)如何向别人介绍这两个的运动?谁运动得更快?(2)只比较两车的位移,或只比较两车的运动时间,能知道哪辆车运动底快吗?为什么?(3)引导:在介绍某一事物时要抓住其本质,本质应是相对不变的.位移是变化的、时间是变化的,观察位移与时间的比值,此比值是不变的,分析比值的含义,得到速度的定义.3、讨论速度的单位、矢量性等.4、讨论:如何利用位移图像求速度.二、平均速度和瞬时速度:(一)平均速度:1、提问:匀速直线运动的速度有什么特点?2、提问:如何粗略地描述变速直线运动的快慢?什么叫平均速度?3、提问:在百米跑的过程中,前半程和后半程的平均速度相同吗?4、练习:在百米跑的过程中,某运动员10s钟到达终点,观察记录得知,他跑到50m处时,用时5.5s.经过5s时跑到45m处,分别求全程的平均速度、前半程和后半程的平均速度、前一半时间和后一半时间的平均速度.(二)瞬时速度:1、引导启发:某人静止在A位置,与慢走经过A位置,或快跑经过A位置,情况是不同的(运动状态不同),这种不同需要用瞬时速度来描述,第一种情况瞬时速度为零,第二种情况的瞬时速度小于第三种情况的瞬时速度.2、引导启发:百米赛跑运动员,若全程用10s,则10s内的平均速度为10m/s,若测出每一秒内的位移,如第1秒内的位移为8m,则m/s,第二秒内的位移为9m,则m/s,第3秒内的位移为11m,则m/s,这样对运动员的情况就了解得比较细致了,若能知道每个0.1s内的位移,则对运动情况的了解就更细致了,若能知道每个0.01s 内的位移,则对运动情况的了解就更细致了.要更精确的掌握物体的运动情况,则需要知道物体各个时刻的速度.3、提问:什么叫瞬时速度?什么叫速率?4、展示多媒体资料:汽车速度计及理程计,让瞬时速度的概念更加具体化.5、练习书后“做一做”,模拟打点计时器.探究活动请你想办法测量下列物体运动时的平均速率:1、人走路时的情况.2、人骑自行车时的情况.3、某人在运动会上400m跑时的情况.4、公共汽车运行时的情况.并思考:平均速率与平均速度有什么不同?学霸是怎样研究物理难题的(1)重视这道题的考点分析,类似考点的比较。
高中物理运动快慢描述教案
教学重点:观察和描述物体的运动状态;辨别物体的快慢运动。
教学难点:理解运动的快慢与物体速度的关系。
教学准备:
1. 教师准备多种不同物体,如小球、卡车等,用于展示物体的不同运动状态。
2. 准备一些图片或视频素材,用于展示不同速度的物体运动。
教学过程:
一、导入新课:通过观察视频或图片,引导学生讨论物体在不同速度下的运动状态,并让学生描述这些运动状态。
二、展示物体运动:教师用不同的物体进行展示,让学生观察并描述物体的运动状态,分辨快慢运动。
三、引导学生总结:让学生总结快慢运动的特点,探讨快慢运动与物体速度的关系。
四、让学生实践:教师让学生自行选择物体,并观察描述其运动状态,进一步锻炼学生的观察和描述能力。
五、展示总结:教师以小结的形式呈现学生的观察结果,并引导学生总结物体的快慢运动规律。
六、课堂小结:教师对学生的表现进行点评,强调物理快慢运动的重要性和实际应用。
七、课后作业:要求学生观察周围物体的运动状态,并描述快慢运动的特点。
教学反思:通过这节课的教学,学生能够初步认识到物体的快慢运动与速度的关系,提高了他们的观察和描述能力,激发了他们学习物理的兴趣。
《运动快慢描述──速度》高中物理教案教案标题:运动快慢描述——速度教学目标:1. 了解速度的定义,掌握速度的计算公式。
2. 能够区分速度的快慢,并能够用速度描述运动的快慢程度。
3. 能够应用速度的概念分析物体的运动情况。
教学内容:1. 速度的定义2. 速度的计算公式3. 速度的快慢描述教学过程:教学活动一:引入1. 出示两个物体同时出发,但速度不同的运动情景,引导学生发现运动快慢的差异。
2. 提出问题:如何用一个量来描述物体运动的快慢程度?3. 引导比较物体运动的快慢,引出速度的概念。
教学活动二:速度的定义1. 定义速度:速度是描述物体运动快慢程度的物理量。
2. 引导学生思考速度与路程、时间的关系。
教学活动三:速度的计算公式1. 引导学生通过观察示例运动图像,了解速度的计算公式:速度 = 路程÷时间。
2. 结合实际问题,进行速度的计算实践练习。
教学活动四:速度的快慢描述1. 引导学生通过观察物体运动的快慢,并与速度进行关联,认识到速度越大,物体运动越快。
2. 通过小组合作,讨论得出速度快慢描述的几个关键词,如快、慢、迅速、缓慢等。
教学活动五:运用速度描述运动1. 提供一些具体的运动情景,要求学生用速度的概念描述运动的快慢程度。
2. 学生根据给定的速度信息,绘制运动图像,并通过速度的快慢描述给予运动一个形象的印象。
教学活动六:综合实践1. 给出一组实际问题,要求学生分析物体的运动情况,并用速度进行描述。
2. 学生通过实验、观察或猜测得出物体的速度,将速度与运动情况进行对应。
教学活动七:反思与总结1. 提出问题:速度越快,物体的运动情况是怎样的?2. 学生回答问题并总结本节课学到的内容。
教学资源:1. 速度示例运动图像2. 计算速度的实践题目3. 描述运动快慢的运动图像题目4. 分析运动情况进行速度描述的实践题目教学评估:1. 学生参与教学活动的积极性和合作性。
2. 学生的速度计算准确性与分析能力。
高中物理《运动快慢的描述-速度》教案一、教学目标:1. 让学生理解速度的概念,知道速度是表示物体运动快慢的物理量。
2. 让学生掌握速度的计算公式,并能运用速度公式进行简单的计算。
3. 让学生了解速度的单位,知道国际单位制中速度的主单位是m/s。
4. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重点:1. 速度的概念及计算公式。
2. 速度的单位及换算。
三、教学难点:1. 速度公式的运用。
2. 速度单位换算。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生思考运动快慢的描述方法。
2. 利用实例分析,让学生理解速度的概念。
3. 运用合作学习法,让学生在讨论中掌握速度的计算公式及单位换算。
4. 采用练习法,巩固所学知识。
五、教学过程:1. 导入:利用多媒体展示不同运动场景,引导学生思考如何描述运动的快慢。
2. 新课导入:介绍速度的概念,让学生知道速度是表示物体运动快慢的物理量。
3. 知识讲解:讲解速度的计算公式,v=s/t,并强调公式中各量的含义。
4. 实例分析:分析生活中常见运动场景,运用速度公式进行计算,让学生加深对速度公式的理解。
5. 知识拓展:介绍速度的单位及换算,让学生知道国际单位制中速度的主单位是m/s。
6. 课堂练习:布置一些有关速度的计算题,让学生独立完成,检验所学知识。
7. 总结:对本节课的主要内容进行总结,强调速度的概念、计算公式及单位换算。
8. 布置作业:布置一些有关速度的练习题,让学生课后巩固所学知识。
六、教学评价:1. 通过课堂提问、练习题和课堂讨论,评估学生对速度概念的理解程度。
2. 通过速度计算题和单位换算题,评估学生对速度公式和单位换算的掌握情况。
3. 结合学生的课后作业和课堂表现,综合评价学生运用物理知识解决实际问题的能力。
七、教学反馈:1. 课后收集学生的练习作业,分析学生的答题情况,针对普遍存在的问题进行针对性的讲解和辅导。
2. 在下一节课开始时,用几分钟时间回顾上节课的内容,通过提问方式检查学生的学习效果。
第三节运动快慢的描述—速度【知识目标】1.理解速度的概念,知道速度是表示物体运动快慢的物理量,知道速度的定义.2.知道速度是矢量,知道速度的单位、符号和读法.了解生活实际中的某些直线运动的速度大小数据.3.理解平均速度的概念,知道平均速度的定义式,会用平均速度的公式解答有关的问题.4.知道瞬时速度的概念及意义,知道瞬时速度与平均速度的区别和联系.5.知道速度和速率以及它们的区别.【能力目标】1.运用平均速度的定义,把变速直线运动等效成匀速直线运动处理,从而渗透物理学的重要研究方法等效的方法.2.培养迁移类推能力【情感目标】1.通过解决一些问题,而向复杂问题过渡,使学生养成一种良好的学习方法.2.通过师生平等的情感交流,培养学生的审美情感.【教学方法】1.通过例题和实例引导学生分析如何辨别快慢.2.通过讨论来加深对概念的理解.【教学重点】速度,平均速度,瞬时速度的概念及区别.【教学难点】1.怎样由速度引出平均速度及怎样由平均速度引出瞬时速度.2.瞬时速度与平均速度之间有什么区别和联系及在运动中瞬时速度是怎样确定的.采用物理学中的重要研究方法等效方法(即用已知运动来研究未知运动,用简单运动来研究复杂运动的一种研究方法)来理解平均速度和瞬时速度.【师生互动活动设计】1.教师通过举例,让学生自己归纳比较快慢的两种形式.2.通过实例的计算,得出规律性的结论,即单位时间内的位移大小.3.教师讲解平均速度和瞬时速度的意义.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:1)一种是在位移相同的情况下,比较所用时间的长短,时间短的物体运动快,时间长的物体运动慢;2)另一种是在时间相同的情况下,比较位移的大小,位移大的物体运动得快,位移小的物体运动得慢;问题3:比较B和C谁运动的快,为什么?一.速度1.定义:位移x ∆跟发生这段位移所用时间t ∆的比值,用v 表示. 2.物理意义:速度是表示运动快慢的物理量, 2.定义式:x v t∆=∆. 3.单位:国际单位:m /s (或m ·s -1)常用单位:km /h (或km ·h -1)、cm /s (或cm ·s -1).4.方向:与物体运动方向相同. 说明:速度有大小和方向,是矢量 二.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? 回答:每秒平均跑10m 。
坐在汽车驾驶员的旁边,观察汽车上的速度计,在汽车行驶的过程中,速度计指示的数值是时常变化的,如启动时,速度计的数值增大,刹车时速度计的数值减小•可见物体运动快慢程度是在变化的这时我们说的汽车的“速度”是指什么?其实,我们日常所看到的直线运动,有许多都是变速运动•由于这种运动的快慢是时刻变化的,没有恒定的速度,我们怎么来描述它的快慢呢?北京至香港的京九铁路,就像一条长长的直线,把祖国首都与香港连接起来•京九线全长2 400 km,特快列车从北京到香港只需30 h,那么列车在整个过程的运动快慢如何表示?已知s=2 400 km,t=30 h,所以v=80 km/h问题追踪:计算出的结果是否表示列车单位时间的位移都是80 km呢?此速度的平均效果•既然列车是做变速运动,那么怎么看列车的速度是80 km/h?如果将列车的变速直线运动看作匀速直线运动来处理的话,列车平均每小时的位移是80 km.为了描述变速直线运动的快慢程度,我们可以用一种平均的思考方式,即引入平均速度的概念•平均速度应如何定义?1•平均速度:运动物体的位移和时间的比值叫做这段时间的平均速度2•定义式:运动快慢•计算各段的平均速度•OA 段:v1= m/s, OB 段:v 2 = m/s• OC 段:v3 __ m/s.计算结果表明,不同阶段的平均速度一般是不相等的一个具体的平均速度,必须指明是哪一段时间(或位移)平均速度•由于小球运动快慢是在不断变化的,平均速度不能具体地告诉我们小球在每一时刻的运动快慢.可见,平均速度只是粗略地描述物体在一段运动过程中的总体快慢程度那么,怎样来描述物体在各个时刻的运动快慢呢?要精确地描述某一时刻的运动快慢必须引入瞬时速度这一物理量_ s根据平均速度的定义可以知道:v =——,对应的是一段位移和一段时间,如何建立瞬时速度的概念t呢?瞬时速度对应的应该是某一位置和某一时刻们已经知道平均速度对应的是一段时间,为求瞬时速度我们可以采取无限取微、逐渐逼近的方法方法:以质点经过某点起在后面取一小段位移,求出质点在该段位移上的平均速度,从该点起取到的位移越小,质点在该段时间内的速度变化就越真空中的光速c 3.0X 108自行车行驶约5太阳绕银河系中心运动20X 105人步行约1.3地球绕太阳运动 3.0X 104蜗牛爬行约3X 10-3子弹发射9X 102大陆板块漂移约10X 10-9民航客机飞机 2.5X 102某些物体运动的平均速度/ (m • s-1)例1斜面滚下时在不同时刻的位置,如图可以从图中观察分析小球通过OA、OB、OC的过程中的小,即质点在该段时间内的运动越趋于匀速直线运动.当位移足够小(或时间足够短)时,质点在这段时间内的运动可以认为是匀速的,求得的平均速度就等于质点通过该点时的瞬时速度如图所示,让滑块沿倾斜的气垫导轨做加速运动,利用挡光片的宽度厶x除以挡光的时间厶t,即可求得挡光片通过光电门的平均速度将滑块放上不同宽度的遮光片,即厶x分别为1 cm、3 cm、5 cm、10 cm , 若没有成品挡光片,可用硬纸片自制成需要的宽度测出每个遮光片通过光电门所用的一段时间间隔△t.x x 遮光片越窄、△ t越小时,——描述通过该位置的运动快慢越精确,当A x小到一定程度,可认为一t t是瞬时速度.瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度.准确地讲,瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度,是矢量,其大小反映了物体此时刻的运动快慢,它的方向就是物体此时刻的运动方向,即物体运动轨迹在该点的切线方向四、速度和速率速率:瞬时速度的大小叫做速率.平均速率:物体运动的路程与所用时间的比值如图,一质点沿直线AB运动,先以速度v从A匀速运动到B,接着以速度2v沿原路返回到A , 已知AB间距为x,求整个过程的平均速度、平均速率 . v解:---- "・・A BP -----2v要点总结:1.速度是矢量,既有大小,又有方向;速率是标量,只有大小,没有方向2. 无论速度方向如何,瞬时速度的大小总等于该时刻的速率3. 平均速度是矢量,其方向与对应的位移方向相同;平均速率是标量,没有方向4. 平均速度等于位移与所用时间的比值,平均速率等于路程与所用时间的比值,平均速度的大小不等于平均速率.5.只有单向直线运动时,平均速度的大小等于平均速率,其他情况下,平均速度均小于速率,二者的关系类似于位移和路程.。
高中物理公开课《速度变化快慢的描述──加速度》教案设计下面是作者为大家整理的高中物理公开课《速度变化快慢的描述──加速度》教案设计(共含5篇),欢迎阅读与收藏。
篇1:E 速度变化的快慢加速度六十中学陈浩教学目标:1.运用类比的方法得到加速度概念和公式。
2.知道加速度单位的符号和读法,了解生活实际中某些物体作直线运动的加速度大小。
3.理解并掌握加速度的概念,知道加速度方向即速度增量的方向。
教学重点:加速度的定义及其意义的理解。
教学难点:加速度与瞬时速度和速度变化的区别联系。
知道加速度是矢量,能判断加速度的方向,领会变速直线运动加速度符号正负的意义。
教学内容:一复习瞬时速度和平均速度:强调瞬时速度能精确反映物体在某个时刻(或某点)的运动快慢;而平均速度只能大致粗略的反映物体在某段时间内运动快慢。
二举例引新课:大家看过赛车吗,大部份同学是在电视上看到过。
麦克拉仑车队的赛车最高时速可达231千米/小时;它从启动加速到60千米/小时需要秒,从启动加速到100千米/小时要秒。
伏特赛车的最高时速可达220千米/小时;它从启动加速到60千米/小时需要3 秒,从启动加速到100千米/小时要秒。
问:这两辆赛车各有什么优势和劣势?让同学尽可能多的讨论。
当提到伏特赛车速度变化比麦克拉仑赛车快时,引出加速度的概念:描述物体速度变化快慢的物理量。
用a表示再可举一些生活中的例子如书上所举的列车,摩托车和子弹的速度变化快慢等等。
回顾速度的'概念:描述物体运动快慢的物理量,即物体位置变化快慢。
定义式v=Δs/Δt让学生猜测加速度的定义式是什么。
由学生得出加速度a=Δv/Δt。
即加速度是速度变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比,也可以说是单位时间内速度的变化。
让学生根据上式写出加速度的单位:m 读作米每二次方秒。
三什么是ΔV(速度的变化量)?速度的变化量是速度改变的大小,即末速度减去初速度:末速度用Vt 表示,初速度用V0 表示。
速度快慢的描述—速度一、教材分析本节教科书的重点是速度。
初中和高中所学的速度是不同的,提醒学生注意这点不同,有利于学生对矢量的学习。
通过极限的思维方法,从平均速度过渡到瞬时速度,但第一次教学时不要主动启发学生思考这种问题,多次接触极限思维方法后,潜移默化会使他们明白。
二.教学目标(一)知识与技能l、了解如何描述运动的快慢和方向。
2、知道速度的意义、公式、符号、单位。
3、能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念。
4、知道速度和速率的区别。
5、会计算质点的平均速度,认识各种仪表中的速度。
6、知道速度是矢量,平均速度的意义。
(二)过程与方法1、通过描述方法的探索,体会如何描述一个有特点的物理量,体会科学的方法。
2、同时通过实际体验感知速度的意义和应用。
3、会通过仪表读数,判断不同速度或变速度。
(三)情感、态度与价值观1、通过介绍或学习各种工具的速度,去感知科学的价值和应用。
2、培养对科学的兴趣,坚定学习思考探索的信念。
三.教学重难点★教学重点速度、瞬时速度、平均速度三个概念,及三个概念之间的联系。
★教学难点对瞬时速度的理解。
四.学情分析由于“位移”和“路程”不相同,高中与初中所学的速度不相同。
用具体事例讨论有利于学生更好适应高中阶段对速度概念的学习。
因为第一次接触极限思想,先不要启发学生思考。
接触多了就自然明白。
五.教学方法教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
六.课前准备1.学生预习速度,初步认识速度与初中所学不同。
2.教师课前预习学案,课内探究学案。
七.课时安排:1课时八.教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
质点的各式各样的运动,快慢程度不一样,那如何来描述物体运动的快慢?教师活动:指导学生快速阅读教材中的黑体字标题,提出问题:要描述物体运动的快慢,本节课将会学到那些概念(物理量)?学生活动:通过阅读、思考,对本节涉及的概念有个总体印象,知道这些概念都是为了描述物体运动的快慢而引入的,要研究物体运动的快慢还要学好这些基本概念(三)合作探究、精讲点拨。
运动快慢的描述速度
一、目的要求
1、理解速度的概念
(1)知道速度是表示物体运动快慢和方向的物理量;
(2)明确速度的意义、公式、符号和单位;
(3)知道速度是矢量.
2、理解平均速度和瞬时速度的概念,明确瞬时速率,知道速率和速度的区别.
3、初步运用极限思维方法理解瞬时速度.
二、重点难点
重点:速度概念。
难点:对瞬时速度的理解。
三、教学过程:
1、多媒体演示不同物体的运动,引出速度概念
百米竞赛
汽车的运动
火箭的运动
2、速度:速度是表示物体运动快慢的物理量,它等于位移s与发生这段位移所用时间t的比值,用v表示速度,则有v=s/t单位:m/s 速度不但有大小,而且有方向,是矢量,速度的方向跟运动的方向相同.
3、平均速度
(1)在匀速直线运动中,物体运动的快慢程度不变,位移s跟发生这段位移所用的时间t成正比,即速度v恒定.
(2)在变速直线运动中,物体在相等的时间里位移不相等,比值s/t不恒定.
(3)平均速度:在变速直线运动中,位移s跟发生这段位移所用时间t的比值叫做这段时间的平均速度,用 v-表示,有
v-=s/t
显然,平均速度只能粗略描述做变速直线运动物体运动的快慢.
平均速度与时间间隔t(或位移s)的选取有关,不同时间t(或不同位移
s)内的平均速度一般是不同的.
例题1:下边是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表,设火车在表中路段做直线运动,且在每一个车站都准点开出,准点到达.
a.火车由北京西站开出直至到达霸州车站,运动的平均速度是多大?
b.火车由霸州车站开出直至到达衡水车站,运动的平均速度是多大?S
c.在零时10分这一时刻,火车的瞬时速度是多大?
北京西↓深圳
自
北京西
起公里
站名
北京西
↑
深圳
22:18 0 北京西
- 6:35
23:30 32 92 霸州
22
5:20
0:08 11 147 任丘
39
4:36
1:39 45 274 衡水
10
3:04
…………
解:a.北京西→霸州
位移s=92km
时间t=23:30-22:18=72min=1.2h
∴ v- =s/t=92/1.2=76.67km/h
b. 霸州→衡水
位移s=274-92=182km
时间t=1:39-23:32=2:07min=2.12h
∴ v- =s/t=182/2.12=85.85km/h
c. 在零时10分这一时刻,火车的瞬时速度为零。
例题2.物体沿直线AC作变速运动,B是AC的中点,在AB段的平均速度为60m/s,在BC段的平均速度为40m/s,那么在AC段的平均速度为多少?
解:设AC段位移为s,那么
通过AB段经历的时间t
1=(1/2)s/ v-
1
=s/120 s
通过BC段经历的时间t
2=(1/2)s/ v-
2
=s/80 s
总时间t=t
1+t
2
=(s/120+s/80) s
在AC段的平均速度 v- =s/t=s/(s/120+s/80)=48m/s
本题的解答过程告诉我们,求平均速度应严格依据定义进行,不能无根据任
意发挥.(比方说用v- =(v-
1+v-
2
)/2 )
4.瞬时速度、瞬时速率
运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速度.瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率.
为什么要研究瞬时速度?(学生讨论)
因为平均速度不能描述物体在运动过程中任一时刻(或任一位置)运动的快慢,而瞬时速度在日常生产,生活和现代科技中有广泛的应用,例如研究飞机起飞降落时的速度,子弹离开枪口时的速度,人造卫星入轨时的速度等.
例题 3.一物体从静止出发从某一高度向下竖直下落,它的位移大小与时间的函数关系为s=5t2(m)
○
1求t 1=2 s 到t 2=3 s 这段时间的平均速度; ○
2求t 1=2 s 到t 2=2.1 s 这段时间的平均速度; ○
3求t 1=2 s 到t 2=2.01 s 这段时间的平均速度; ○
4求t 1=2 s 到t 2=2.001 s 这段时间的平均速度. 解:由位移s 与时间t 的关系式s=5t 2可以得到各段时间的平均速度 ○1 v - 1=s/t =5(32-22)/(3-2)=25 m/s ○2 v - 2=s/t =5(2.12-22)/(2.1-2)=20.5 m/s ○3 v - 3=s/t =5(2.012-22)/(2.01-2)=20.05 m/s ○4 v - 4=s/t =5(2.0012-22)/(2.001-2)=20.005 m/s
讨论:从上面的计算,会发现什么规律?可以得到什么结论?
结论:当时间间隔取得越来越短时,物体平均速度的大小愈来愈趋近于数值20m/s ,实际上, 20m/s 就是物体在2s 时刻的瞬时速度,它反映了物体在2s 时刻运动的快慢程度.可见:
质点在某一时刻的瞬时速度,等于时间间隔趋于零时的平均速度值,用数学语言讲叫瞬时速度是平均速度的极限值.
(4)瞬时速度是客观存在的.设想物体在运动过程中任一时刻没有瞬时速度,则也可以推出在其他的任意时刻都没有瞬时速度,这样,又怎样解释物体是运动的呢?
(5)瞬时速度是矢量,既有大小,也有方向,在直线运动中瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同.
(6)怎样在s-t 图象中认识瞬时速度. ○
1讨论:教材第27页第(4)题 如图是两个匀速直线运动的位移图象.哪条直线所表示的运动的速度大?各是多大?
O
t/s
s/m
1
2
3
4
5
6
123456①
②
解析:根据匀速直线运动的位移公式s=vt ,由于v 是不变的,s 与t 呈正比例关系,s-t 图象是一条倾斜直线,该直线的斜率k 在大小上等于匀速直线运动
的速度v .显然直线○
2的斜率大于直线○1的斜率,即v 2>v 1 不难求出 v 1=0.75m/s v 2=1.5m/s
○
2在变速直线运动s-t 图象中,某段时间内的平均速度,可用图象在该段时间内的割线的斜率k 来表示,如图所示
s t
s s
t
2
t
α
Δs
Δ
○
3在变速直线运动s-t 图象中,某时刻的瞬时速度,可用图象上过该时刻(或该位置)对应点的切线斜率k 来表示.如图所示
t
s
α
切线
t
k =tan α=v t
(7)用正负号表示速度
如果质点做直线运动,可以先建立一维坐标轴,当质点的速度方向与坐标轴的正方向相同时,规定它为正值,而当质点的速度方向与坐标轴的方向相反时,规定它为负值,这样,就可以用带有正、负号的数值表示速度的大小和方向.
讨论:v 1=5m/s 和v 2=-10m/s 各表示什么意思?谁的速度大?
四、课堂小结:
匀速直线运动:v=s/t 速度
平均速度 v -
=s/t 变速直线运动 瞬时速度 v = lim (Δs/Δt )
瞬时速率
Δt →0。