高中物理 第一章 运动的描述 第3节 运动快慢与方向的描述-速度教案 教科版必修1.doc

第一章 运动的描述三、运动快慢与方向的描述速度教学目标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。重点难点重点：速度，平均速度，瞬时速度的概念及区别。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。设计思想 通过和初中的知识比较，区分并加深对速度的理解，按照位移速度平均速度瞬时速度速度和速率的顺序递进教学，矢量性和比较教学是这节课的主线 结合实际生活中的例子，给学生感性的认识，可以增加学生学习的兴趣 学生回答问题时，答案要加以修正，引导学生向正确的答案和科学的学习、研究方法努力高中学习的速度概念较初中所学的速度有很大的提升，教材先通过说明如何用坐标和坐标的变化量来表示质点的位置和位移，为速度概念的叙述作好准备。高中与初中所学习的速度是不相同的，速度的矢量性问题，是本节的重点。教材中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，要引导学生逐步理解，不要急于求成。速度的定义是高中物理中第一次向学生介绍比值定义物理量的方法，要正确地加以引导，力求学生能理解。教学资源 运动快慢与方向的描述速度多媒体课件教学设计【课堂引入】初始位置/m经过时间/s末了位置/ma自行车沿平直道路行驶020100b公共汽车沿平直道路行驶010100c火车沿平直轨道行驶500301250d飞机在天空直线飞行500102500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？【课堂学习】学习活动一：运动快慢的描述速度阅读课本第11页内容问题：怎么理解速度？ 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：速度是表示运动快慢的物理量。2定义式：。3单位：国际单位：ms（或ms-1）。常用单位：kmh（或kmh-1）、cms（或cms-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。例1 甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为2 m/s，乙质点的速度为4 m/s，则可知( )a乙质点的速率大于甲质点的速率b因为24，所以甲质点的速度大于乙质点的速度c这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向d若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙两质点相距60 m参考答案：acd学习活动二：平均速度在匀速直线运动中，任何相等的时间里位移是相同的，所以速度恒定，但若物体做变速运动，则每段相等的时间里位移是不同的，那如何比较每段运动的快慢呢，即引入了每段运动的平均速度。提问：运动员跑百米，10s跑完100米，那他的平均速度是多少呢？学生：是10m/s提问：那运动员是否在这10s中每秒都跑10m呢？学生：不是老师总结：在这10s中有的可能跑的大于10m有的跑的可能小于10m但只要其平均起来是10m/s就可以了，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。问题：怎么理解平均速度？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。2定义式：3物理意义：平均速度是粗略描述物体运动快慢的物理量。4方向：与物体运动方向相同。例2 一辆汽车在一条直线上行驶，第1s内通过的位移是8m，第2s内通过的位移是20m，第3s内通过的位移是30m，第4s内通过的位移是10m。试计算：（1）最初2s的平均速度（2）中间2s的平均速度（3）后3s的平均速度（4）全过程中的平均速度参考答案：14 m/s 25 m/s 20 m/s 17 m/s学习活动三：瞬时速度如果要精确地描述变速直线运动的快慢，应怎样描述呢？那就必须知道某一时刻（或经过某一位置）时运动的快慢程度，这就是瞬时速度。在t时间内，我们只能够求出物体运动的平均速度，当t趋向于0时，这一段时间就是某一个时刻，所以瞬时速度就等于在趋向于0的t时间内的平均速度,；同时，在某一个时刻，物体必定在某一个位置，所以瞬时速度是物体在某一时刻或经过某一个位置时的速度。问题1：怎么理解瞬时速度？1.瞬时速度：运动的物体在（经过）某一时刻（或某一位置）的速度。2.矢量：方向即该时刻物体运动的方向。3.速度和速率瞬时速度的方向即物体在这一位置的运动方向，所以瞬时速度是矢量。通常我们只强调其大小，把瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称为速率，是标量。问题2：平均速度与瞬时速度都是描述物体运动快慢，那它们之间有何区别、联系？ 区别：（1）平均速度粗略描述变速运动物体的运动快慢，瞬时速度精确描述运动快慢；（2）平均速度与过程（一段位移或时间）对应，瞬时速度与某位置（时刻）对应；联系：（1）二者都是描述运动快慢的物理量；（2）都是矢量，前者的方向为位移的方向，后者的方向为该时刻运动的方向；问题3：初中学的路程除时间是何意思？在体育场上正在进行800米竞赛，某运动员沿400米的跑道跑了两圈后，正好回到出发点，所用时间为3分钟，则该运动员在整个过程中平均速度为多大？平均速率又为多大？解析：由于运动员回到出发点，所以他的位置没有发生变化，因此位移为零，故平均速度为零。但路程不为零，那路程除时间就是运动员在全程中的平均速率。平均速率是标量。例3试判断下面的几个速度中哪个是平均速度（ ） a.子弹出枪口速度是800m/s，以790m/s的速度击中目标 b.汽车从甲站开往乙站的速度是40/h c.汽车通过站牌时的速度是72/h d.小球第3秒末的速度是6m/s e.汽车速度计上指示着速度60/h f.路口路标上写着15/h参考答案：b学习活动四：速度时间图像(vt图像)问题1：怎样描绘匀速直线运动的速度时间图像？速度为纵轴，时间为横轴，画出的图像如课本第13页图1-3-8（a）所示。问题2：从匀速直线运动的速度时间图像中可以获取哪些信息？可以看出速度大小，也可以求出面积（如图1-3-8（b）所示）问题3：课本第14页图1-3-9三幅图是哪三种变速直线运动的vt图像？【课堂小结】问题1：速度的概念及物理意义？问题2：平均速度的概念及物理意义？问题3：瞬时速度的概念及物理意义？问题4：速度、速率的区别？【板书设计】第三节 运动快慢与方向的描述速度一、速度（v）(1)物理意义：速度是表示运动的快慢、运动方向的物理量（2）定义：等于位移跟发生这段位移所用时间的比值（3）表达式：（si中，单位为m/s）1m/s=3.6km/h（让学生推导过）；cm/s、km/h（4）速度是矢量：速度的方向就是物体运动的方向二、平均速度、瞬时速度（1）平均速度：描述物体在某段时间（位移）内的平均的运动的快慢，是矢量；（2）瞬时速度：运动的物体在（经过）某一时刻（或某一位置）的速度，是矢量（3）平均速度与平均速率的区别（难点）：前者是位移与时间比值，矢量；后者是路程除时间，标量三、速度和速率（1）速率是物体瞬时速度的大小，是标量（2）速度是矢量课堂反馈1、关于速度，下面的说法是正确的是（ ） a通过路程长的物体速度大 b通过相同的路程，所用时间少的物体速度大 c运动快的物体速度大 d单位时间内通过路程长的物体速度大2、短跑运动员在100 m比赛中，以8 m/s的速度迅速从起点冲出，到50 m处的速度是9 m/s，10s末到达终点的速度是10.2 m/s，则运动员在全程中的平均速度是( )a9 m/s b10.2 m/s c10 m/s d9.1 m/s3、下列说法中，正确的是( )a物体沿半径为r的圆周运动一周，平均速度为零b物体沿半径为r的圆周运动一周，平均速率为零c物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度也为vd物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度不一定为v4、一辆汽车以速度行驶了的路程，接着以20 km/h的速度跑完了余下的路程，若全程的平均速度是28 km/h，则是（ ）a24 km/h b35 km/h c36 km/h d48 km/h 5、在匀速直线运动中，一个物体的平均速度是10 m/s，他在各段的平均速度大小是_ m/s，瞬时速度是_ m/s.6、一辆汽车在一条直线上行驶，第1 s内通过8 m，第2 s内通过20 m，第3 s内通过30 m，第4 s内通过10 m，则此汽车最初2 s内的平均速度是_ m/s，中间2 s内的平均速度是_ m/s，全部时间内的平均速度是_ m/s.7、一物体做单向运动，前一半时间以速度v1匀速运动，后一半时间以速度v2匀速运动，则物体的平均速度为_ m/s，另一物体也做匀速直线运动，前一半路程以速度v1匀速运动，后一半路程以速度v2匀速运动，则物体在全程的平均速度为_ m/s.8、汽车在平直公路上行驶，在第1 min内的平均速度为5 m/s，第2、3 min内的平均速度为6 m/s，第4 min内的平均速度为10 m/s，第5 min内的平均速度为13 m/s，则汽车在这5 min内的平均速度是_m/s.参考答案：1、 bcd 2、c 3、ad 4、b 5、10 10 6、14 5 17 7、 8、 8课后测评1、试判断下列几个速度中哪个是平均速度（ ）a子弹出枪口的速度800 m/s b小球第3 s末的速度6 m/sc汽车从甲站行驶到乙站的速度40 km/h d汽车通过站牌时的速度72 km/h2下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是（ ）a平均速度v.，当t充分小时，该式可表示t时刻的瞬时速度b匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度c瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动d只有瞬时速度可以精确描述变速运动3、下列关于速度的说法中正确的是（ ）a速度是表示物体运动快慢的物理量，它既有大小，又有方向，是矢量b平均速度就是速度的平均值，它只有大小没有方向，是标量c瞬时速率有时简称速率，它表示瞬时速度的大小，是标量d若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定为零4、下列关于速度和速率的说法正确的是（ ）速率是速度的大小 对运动物体，某段时间的平均速度不可能为零平均速率是平均速度的大小对运动物体，某段时间的平均速率不可能为零abcd5、一辆汽车从甲地开往乙地的过程中，前一半时间内的平均速度是30 km/h，后一半时间的平均速度是60 km/h.则在全程内这辆汽车的平均速度是（ ）a35 km/h b.40 km/h c45 km/hd50 km/h6、一个学生在百米赛跑中，测得他在7 s末的速度为9 m/s，10 s末到达终点的速度为 10.2 m/s，则他在全程内的平均速度是（ ）a9 m/s b9.6 m/s c10 m/s d10.2 m/s7、用同一张底片对着小球运动的路径每隔 s拍一次照，得到的照片如图所示，则小球运动0.3 s内的平均速度是( ) a0.25 m/s b0.2 m/s c0.17 m/s d无法确定8、物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10 m/s,v2=15 m/s，则物体在整个运动过程中的平均速度是