高中物理运动快慢的描述—速度教案新人教版必修
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第三节运动快慢的描述——速度一.知识与技能1.理解速度的概念,公式及应用,知道速度是矢量。
2.掌握平均速度和平均速率、瞬时速度和瞬时速率的概念和区别。
3.学会计算速度、平均速度、平均速率等物理量二.过程与方法1.通过描述方法的探索,体会科学的方法,体会比值法定义物理量2.让学生在活动中加深对平均速度的理解,通过生活中的实例来说明平均速度的意义和应用三.情感与价值观1.通过介绍或学习各种工具的速度媒体感知科学的价值和应用2.通过速度、平均速度、平均速率的计算,体会数学工具的重要【重点难点】重点:速度的概念,由平均速度通过极限的思维方法引出瞬时速度。
难点:对瞬时速度的理解,怎样由平均速度引出瞬时速度。
四.教学过程引入:飞机在高空飞行,同学们在操场上踢球,蜗牛在慢慢的爬。
他们的位置都在变化,但快慢各不相同,如何来描述物体运动呢?b5E2RGbCAP新课教学:(一)坐标与坐标的变化量。
投影展示如下物理情景:一辆汽车在平直的公路上行驶,以平直的公路为坐标轴建立坐标系如图:t1时刻汽车在A点的坐标为X1=10m,t2时刻汽车的位置在X2=30m,问:对应的位移变化是多少呢?当汽车运动到X3=-20m位置时,位移变化是多少呢?学生计算:ΔX=X2-X1=20m, ΔX=X3-X1=-20-10= -30m引导学生讨论总结::Δχ正负号表示方向(强调位移变化也是矢量)。
当Δχ为正时,方向与规定的方向相同,当χ为负时,方向与规定的方向相反。
p1EanqFDPw例题1:某同学研究自行车的位置变化关系,以出发点为坐标原点,以自行车的行驶方向为正方向,建立直角坐标系,其对应时刻如下表所示:DXDiTa9E3d时刻(s)0 1 2 3 4位置坐标(m)0 10 -8-2-14根据该同学记录的数据你能找出(1)几秒内的位移最大?(2)第几秒内的位移最大?解析:自行车在0时刻的坐标X0=0,车在1s时刻的坐标为X1=10m,在第一秒内的位置变化为ΔX=X1-X0=10m。
§运动快慢的描述——速度教学活动学生活动[新课导入]师:为了描述物体的运动,我们已经进行了两节课的学习,学习了描述运动的几个概念,大家还记得是哪几个概念?生:质点、参考系、坐标系;时间、时刻、位移和路程.师:当物体做直线运动时,我们是用什么方法描述物体位移的?生:用坐标系.在坐标系中,与某一时刻t1对应的点x 1表示t l时刻物体的位置,与另一时刻t1对应的点x2表示时刻t2物体的位置,则△x=x2一x l,就表示从t1到t2这段时间内的位移.师:我们已经知道位移是描述物体位置变化的物理量,能不能说,物体的位移越大,物体运动得就越快?学生讨论后回答,不能.因为物体的运动快慢与运动的时间有关.师:那么,如何来描述物体运动的快慢?教师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,本节课将会学到哪些概念(物理量)?学生通过阅读、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.(板书)§运动快慢的描述——速度[新课教学]一、坐标与坐标的变化量教师指导学生仔细阅读“坐标与坐标的变化量”一部分.[讨论与交流]以百米赛跑为例,你参加赛跑的跑道是笔直的,你能说明“坐标”与“坐标的变化量”有何不同,又有何联系?学生讨论后回答生:坐标用来表示位置,坐标的变化量表示位移,比如,我在起点的位置、我在终点的位置或我在全程中点的位置(50 m处)等,都可以在建立坐标系后用坐标上的点来表示,而在我从起点跑到终点的这段过程中,我的位移可以用起点和终点间的坐标变化量来表示.课件投影图1—3—l,让学生观察,用数轴表示坐标与坐标的变化量,能否用数轴表示时间的变化量?[思考与讨论]1.图1—3—l中汽车(质点)在向哪个方向运动?2.如果汽车沿。
轴向另外一个方向运动,位移Δx是正值还是负值?学生在教师的指导下,自主探究,积极思考,然后每四人一组展开讨论,每组选出代表,发表见解,提出问题.教师帮助总结并回答学生的提问.生:汽车在沿x轴正方向运动,图示汽车从坐标x1=10 m,在经过一段时间之后,到达坐标x2=30 m处,则Δx =x2- x1=30m一10m=20m,位移Δx >0,表示位移的方向沿x轴正方向.师:我们的这种数学表述是与实际的物理情景相一致的,比如,汽车沿笔直的公路向。
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。
物体运动快慢的描述-速度【教学目标】1.知识与技能①正确理解速度的概念,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,了解速度方向的意义③理解平均速度的概念,会用平均速度的公式解决一些简单问题④知道瞬时速度的概念,知道速度和速率的区别2.过程与方法比值定义法是物理学中经常采用的方法,学生在学生过程中掌握用数学工具描述物理量之间的关系的方法。
3.情感态度与价值观由简单的问题逐步把思维迁移到复杂方向,培养学生认识事物的规律,由简单到复杂。
【教学重点】平均速度、瞬时速度、速度的矢量性。
【教学难点】从平均速度到瞬时速度的理解,速度的矢量性。
【教学过程】一.课题的引入问题1:从文学的角度,人们用什么方法来描述物体的运动快慢?如:风驰电挚、日行千里。
由学生再列举描述运动快慢的成语。
问题2:静止的画面又是如何描述物体运动的快慢的?如图1.3-1,并由学生上黑板绘画。
那一种更科学。
如“日行千里”这里有时间与距离。
问题4:在田径运动比赛中,是如何描述奔跑运动员的速度?一般用时间,但一定有跑步的长度。
二.速度的概念速度意义:描述物体运动的快慢。
速度定义:位移与时间的比值。
tx v ∆∆=速度的单位:m/s km/h cm/s (通过例题,要求学生掌握不同单位的换算) 速度的方向:是位移的方向,表示物体的运动方向。
速度是矢量。
三.平均速度问题1:如果一个运动员在100m 赛跑中用时10s ,求得速度为10m/s ,该速度能反映该运动员在100m 中任一秒均跑10m 吗?它是反映了该运动的什么速度?它只能反映该运动员在100m 奔跑过程中每秒平均跑10m ,即为平均速度。
平均速度的概念:位移与时间的比值,为这段时间的平均速度。
方向就是位移的方向。
例1:某运动员绕400m 周长的跑道跑一圈,用时50s ,则该运动员在该50s 时间内的平均速度是多少? 解析:由平均速度定义求得,平均速度为零,因位移为零。
集体备课主备方案附:导学案设计运动快慢的描述──速度明确任务,确立目标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。
师生合作,攻克目标知识点一:坐标与坐标的变化量【阅读】P15“坐标与坐标的变化量”一部分,回答下列问题。
A级 1、物体沿着直线运动,并以这条直线为x坐标轴,这样物体的位置就可以用来表示,物体的位移可以通过表示,Δx的大小表示,Δx的正负表示【思考与交流】1、汽车在沿x轴上运动,如图1—3—l表示汽车从坐标x1=10 m,在经过一段时间之后,到达坐标x2=30 m处,则Δx =,Δx是正值还是负值?汽车沿哪个方向运动?如果汽车沿x轴负方向运动,Δx 是正值还是负值?2、如图1—3—l,用数轴表示坐标与坐标的变化量,能否用数轴表示时间的变化量?怎么表示?3、绿妹在遥控一玩具小汽车,她让小汽车沿一条东西方向的笔直路线运动,开始时在某一标记点东2 m处,第1s末到达该标记点西3m处,第2s末又处在该标记点西1m处.分别求出第1s内和第2s内小车位移的大小和方向.知识点二:速度【阅读】P10第二部分:速度完成下列问题。
实例:北京时间8月28日凌晨2点40分,雅典奥林匹克体育场,这是一个值得所有中国人铭记的日子,21岁的上海小伙刘翔像闪电一样,挟着狂风与雷鸣般的怒吼冲过终点,以明显的不可撼动的优势获得奥运会男子110米栏冠军,12秒91的成绩平了由英国名将科林·约翰逊1993年8月20日在德国斯图加特创造的世界纪录,改写了奥运会纪录.那么请问我们怎样比较哪位运动员跑得快呢?试举例说明.【思考与交流】1、以下有四个物体,如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢?A级1、为了比较物体的运动快慢,可以用跟发生这个位移所用的比值,表示物体运动的快慢,这就是速度.2、速度公式v=3、单位:国际单位m/s或m·s-1,常用单位km/h或km·h-1 , ㎝/s或㎝·s-14、速度的大小在数值上等于的大小;速度的方向就是物体的方向,位移是矢量,那速度呢?问题:我们初中时曾经学过“速度”这个物理量,今天我们再次学习到这个物理量,那大家仔细比较分析一下,我们今天学习的“速度”跟初中学习的“速度”一样吗?如果不一样,有什么不同?知识点三:平均速度和瞬时速度一般来说,物体在某一段时间内,运动的快慢不一定时时一样,所以由v=Δx/Δt求得速度,表示的只是物体在时间Δt内的快慢程度,称为:速度。
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、教学分析(一)课程与学情分析在共同必修模块物理1的内容标准中涉及本节的内容有“经历…实验研究的过程,理解…、速度,…”。
平均速度、瞬时速度是学习匀变速直线运动规律和进一步学习其它各种变速运动的基础;研究平均速度所应用的等效替代思想和定义速度所应用的比值法、研究瞬时速度所应用的极限法等都是物理学中常用的研究方法。
学生应用等效替代思想和比值法引入和定义平均速度来粗略描述运动在某段位移(时间)内的运动快慢没有多少困难,但容易忽视平均速度与某段位移(时间)的对应关系;而在比值法的基础上,应用极限法定义瞬时速度精确描述运动在某个位置(时刻)的运动快慢是进入高中阶段的第一次,既缺乏感性经验支持又怀疑极限趋于定值。
(二)教学目标1.学会研究直线运动时建立直线坐标系,数形结合应用坐标、有向线段表示位置和坐标的变化、有向线段表示位移,理解位置和位移是矢量、及其方向。
2.观察实例,体验物体位置的变化快慢各不相同,尝试用不同方法描述物体位置变化快慢,知道物理中描述物体位置变化快慢的方法——比值法。
3.观察实例,体验物体位置变化快慢不断变化,尝试用等效替代法和比值法引入并定义平均速度粗略描述变速运动在某段位移(时间)内的运动快慢,理解平均速度概念,知道平均速度是矢量和过程量,能计算和解释直线运动(单向和往复)的平均速度,能区别平均速度和平均速率。
4.观察实例,认识瞬时速度概念,经历实验观测、数据分析,体验在实验误差允许范围内用比值法更精确地去测量物体经过某个位置(时刻)的速度,领会极限思想并定义瞬时速度,理解瞬时速度的概念,知道瞬时速度是矢量和状态量,能区别速度和速率,知道瞬时速度的大小总是等于瞬时速率,知道匀速直线运动中瞬时速度等于平均速度,体会实验和数学在研究物理问题中的重要性。
(三)教学重点、难点1.教学重点及其教学策略理解平均速度、瞬时速度、加速度的概念,知道速度和速率以及它们的区别。
第三节运动快慢的描述—速度一、教学目标知识与技能:1、理解速度的概念。
知道速度是表示运动快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位,知道它是矢量。
2、理解平均速度,知道瞬时速度的概念。
3、知道速度和速率以及它们的区别。
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,体验用比值定义物理量的方法. 2.同时通过实际体验感知速度的意义和应用.3.让学生在活动中加深对平均速度的理解.通过生活中的实例说明平均速度的局限性.4.让学生在相互交流中逐渐领会瞬时速度与平均速度的关系,同时初步领略极限的思想并初步领会数学与物理相结合的方法,进而直接给出瞬时速度的定义.5.会通过仪表读数,判断不同速度或变速度.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.了解从平均速度求瞬时速度的思想方法,体会数学与物理间的关系.3.培养学生认识事物的规律:由简单到复杂.培养学生抽象思维能力.4.培养对科学的兴趣,坚定学习思考探索的信念二、教学内容剖析本节课的地位和作用:本节是运动学知识的重要组成部分,速度是描述物体运动的一个非常重要的基本物理量,理解各种速度的含义,有助于后边加速度的学习。
教材进一步说明如何用坐标和坐标的变化量来表示物体的位置和位移,为速度概念的叙述作好准备。
教材的重点是速度,从平均速度引入,通过极限的思维方法过度到瞬时速度,说明瞬时速度表示物体在时刻t的速度。
教材最后说明速度的应用,特别以“STS”栏目形式从一个侧面说明速度与社会发展的关系。
本节课教学重点:速度,平均速度,瞬时速度的概念及区别.本节课教学难点: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.三、教学思路与方法STS强调的是科学、技术与社会的互动关系,而不仅仅是科学在技术中的应用。
本节教材在“STS”栏目中设置了“速度与现代社会”的文章。
《运动快慢的描述——速度》教案设计【板书】3、单位:m/s或者m·s-1。
常用单位:km/h或者km·h-1,cm/s或者cm·s-1。
m/s读作米每秒,km/h读作千米每小时,cm/s读作厘米每秒。
(优教提示:请打开素材“动画演示:物体的运动速度”)引导学生估测一下自己步行的速度以及骑自行车的速度。
(优教提示:请打开素材“动画演示:速度的计算”)【板书】4、方向:与物体运动的方向相同速度不但有大小,而且有方向,是矢量;速度的方向跟物体运动的方向相同。
以上学习了解了速度的基本概念,下面我们将对速度作进一步理解:【板书】三、对速度概念的进一步理解速度大小的比较,不仅可以根据定义式进行计算,也可以根据s-t来判断。
在上面的例子中A、B、C、D四种情况,若物体的运动是匀速直线运动,根据上节课所学的知识,可作出其s-t图象,如下图所示:我们可以看出,匀速直线运动的s-t图象是一条倾斜的直线,直线各段斜率都是完全相同的,也就是说物体在每一个极小的相等的时间内的位移都是相等的,因此匀速直线运动是速度不变的运动。
【板书】1、在匀速直线运动的s-t图象中,直线的斜率在数值上等于速度。
上节课我们还学习了变速直线运动,其特点是在相等的时间内位移不相等,那么如何描述作变速直线运动的物体的快慢呢?这就是我们下面要学习到的平均速度的概念。
【板书】2、平均速度例如一人骑自行车沿一平直公路前进,它在第一个五分钟的时间内所行驶的位移AB为500米,而在第二个五分钟内的所行驶的位移BC为1000米,在第三个五分钟内所行驶的位移CD为800米,那么我们可以看出:自行车在相等的时间内所行驶过的位移并不相等;而且,在这三个五分钟之内,自行车的速度也并不是恒定的,但是当我们只要粗略了解自行车在这十五分钟之内的大致速度时,我们就可以把它等效成匀速直线运动,只需要知道它的平均速度就可以了。
那么,平均速度的定义是怎样的呢?【板书】A、定义:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比叫做这段时间内(或这段位移内)物体的平均速度。
1.3運動快慢的描述速度教案【教學目標】一、知識目標理解速度的概念。
知道速度是表示運動快慢的物理量,知道它的定義、公式、符號和單位,知道它是向量。
二、能力目標1.比值定義法是物理學中經常採用的方法,學生在學習過程中掌握用數學工具描述物理量之間的關係的方法。
2.培養學生的遷移類推能力,抽象思維能力。
三、德育目標由簡單的問題逐步把思維遷移到複雜方向,培養學生認識事物的規律,由簡單到複雜。
【教學重點】理解座標和座標變化量平均速度與瞬時速度的概念及其區別【教學難點】對瞬時速度的理解【課時安排】1課時【教學過程】一、導入新課物體的各式各樣的運動,快慢程度不一樣,火箭轉瞬即逝,蝸牛背著那重重的殼,一步一步地爬.那如何比較運動的快慢呢?二、新課教學一、座標與座標的變化量1、研究直線運動時,坐標軸上的點x表示物體的位置,兩點間的線段Δx表示位置的變化。
2、物體的位移可以用座標的變化量來表示:Δx的大小表示位移的大小;Δx的正負表示位移的方向。
思考:課件投影圖,讓學生觀察,用數軸表示座標與座標的變化量,能否用數軸表示時間的變化量?分析:顯然物體開始是向x軸正方向運動,位移△x=x2-x1為正值;若向x軸負方向運動時,位移△x為負值.二、速度1.比較運動快慢的方法(1)相同時間內比較位移的大小;(2)相同位移時比較所用時間的長短.2.速度(4)物理意義:表示物體運動快慢的物理量.(5)速度是向量.速度的大小等於單位時間內位移的大小;速度的方向就是物體運動的方向.(6)勻速直線運動中,任意相等時間內的位移都相等,運動的快慢程度相同,即速度的大小方向都不變.三、平均速度和瞬時速度1.平均速度(1)定義:在某段時間的位移△x與發生這段位移所用的時間△t的比值,叫做這段時間(或位移)內的平均速度.(2)公式:v=△x/△t(3)平均速度只能粗略地描述物體在某段時間內(或者是某段位移內)運動的平均快慢程度。
(4)描述平均速度時,必須指明是哪一段位移上的平均速度;或是哪一段時間間隔內的平均速度.2.瞬時速度(1)定義:物體在某一時刻(或通過某一位置時)的速度,叫做瞬時速度.(2)物理意義:精確地描述物體在某一時刻(或通過某一位置時的運動快慢.(3)方向:與物體經過某一位置的運動方向相同.(4)物體在從t到t+△t時間間隔內,若△t非常小,以至於△t 0,則可以認為表示的是物體在t時刻的瞬時速度.四、速度和速率1.速率:瞬時速度的大小叫做速率.2.日常生活和物理學中說到“速度”,有時是指速率.思考:平均速率是平均速度的大小嗎?提示:平均速度是物體的位移與發生這段位移所需時間的比值.平均速率是物體通過的路程與所需時間的比值.由於物體在通過一段位移時,位移的大小一般不等於路程,故平均速率一般也不等於平均速度的大小.特例:只有當物體做單向直線運動時,位移大小才等於路程,平均速度的大小才與平均速率相等.[典例分析]例1:光在空氣中的傳播速度約等於3.0×108m/s,聲音在空氣中的傳播速度是340m/s,一個人看到閃電後5s聽到雷聲,則打雷的地方離他大約多遠?分析:設打雷的地方到人的距離為x,根據x=vt,可分別計算閃電和雷聲傳到人所在處所用的時間分別為t1和t2,根據條件t2-t1=5s,則可得解。
物理必修1人教新课标1.3运动快慢的描述—速度教案
三维目标
【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。
百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢?
答:否。
说明:对于百米运动员,谁也说不来他在哪1秒破了10米,有的1秒钟跑10米多,有的1秒钟跑不到10米,但当我们只需要粗略了解运动员在100m内的总体快慢,而不关心其在各时刻运动快慢时,就可以把它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。
此时的速度就称为平均速度。
所以在变速运动中就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。
1.平均速度
1)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v表示.
2)说明:
a.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。
这实际上是把变速直线运动粗略地看成是匀速运动来处理.
b.这是物理学中的重要研究方法——等效方法,即用已知运动研究未知运动,用简单运动研究复杂运动的一种研究方法.
问题8:百米赛跑运动员的这个v=10m/s代表这100米内(或10秒内)的平均速度,是否是说明他在前50米的平均速度或后50米内或其他某段的平均速度也一定是10m/s?
c.平均速度只是对运动物体在某一段时间内(或某一段位移内)而言的,对同一运动物体,在不同的过程,它的平均速度可能是不同的,因此,平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”的.
d.平均速度只能粗略地描述一段时间(或一段位移)内的总体快慢,这就是“平均速度”与匀速直线运动“速度”的根本区别.
e.平均速度不是各段运动速度的平均值,必须根据平均速度的定义来求解。
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:反映物体在某一时刻(或经某一位置)时运动的快慢,它能精确地描述变
速运动的快慢。
平均速度只能粗略地描述变速运动.
(3)对瞬时速度的理解:瞬时速度是在运动时间0→∆t 时的平均速度,即平均速度
t
s
v ∆∆=
在0→∆t 时的极限就是某一时刻(或某一位置)的瞬时速度。
(4)瞬时速度的方向:瞬时速度是矢量,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,(若是曲线运动,瞬时速度的方向是轨迹上物体所在点的切线方向(与轨迹在该点的延伸方向一致)) 三.速率: 1. 瞬时速率
1)定义:瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率。
2) 瞬时速率的测量:技术上通常用速度计来测量瞬时速率。
2.平均速率:
瞬时速度的大小是瞬时速率,那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢?(NO )其实我们初中所学的速度也不是没有意义的,我们给了他一个新的名字平均速率。
1)定义:路程与发生这段路程所用时间的比值。
2)速率是标量。
3)注意:平均速率不是平均速度的大小。
【例题1】一个做直线运动的物体,某时刻速度是10m/s ,那么这个物体 ( )
A. 在这一时刻之前0.1s 内位移一定是1m
B. 在这一时刻之后1s 内位移一定是10m
C. 在这一时刻起10s 内位移可能是50m
D. 如果从这一时刻起开始匀速运动,那么它继续通过1000m 路程所需时间一定
是100s 【解析】某时刻速度是10m/s 指的是该时刻的瞬时速度,不能说物体从此时起以后运动的快慢情况,以后做直线运动或匀变速直线运动,或非匀变速直线运动均可能。
所以选项A 、B 均错。
如果从某时刻(速度为10m/s )起质点做非匀变速直线运动,从这一时刻起以后的10s 内位移可能为50m ,所以选项C 正确,如果从这一时刻起物体做匀速直线运动,那么经过1000m 路程所需时间t=100s 。
正确选项是C 、D 。
【例2】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? 【解析】根据平均速度的定义公式t
s
v =,s 为总位移,t 为总时间,等于前一段位移与后一段位移所用时间之和。
全过程的位移s =120m
物体在前一段位移用的时间为s s v s t 203
60111===
后段位移用的时间为s s v s t 302
60222===
整个过程的用的总时间为t =t 1+t 2=50s 整个过程的平均速度50
1202121=++==
t t s s t s v m/s =2.4m/s
*注意:全过程的平均速度只能由全过程的总位移与通过全路程所用的总时间的比值得出。
如果用求速度的平均值去做2
2
3221+=
+=
v v v =2.5m/s 这样得出的结果是错误的。
可见,平均速度概念与速度的平均值概念是不完全相同的。