人教版必修一 运动快慢的描述—速度 第1课时 学案.doc

第一章 运动的描述第1章第3节运动快慢的描述速度【知识与技能】1会建立直角坐标知道横纵坐标轴所代表的物理量。2知道如何在坐标轴中表示出矢量的方向性。3能用二维直角坐标表示时间和位移的关系。4会用位移时间图像描述物体的运动规律。【过程与方法】1以数学图像为基础，通过学生实验得出直线运动中静止和匀速物体位移时间图像关系。2围绕位移时间图像问题进行充分的讨论与交流，引出直线运动中位移如何随时间变化；联系实际运动问题使学生学会将抽象问题形象化的处理方法。3会识别图像，掌握匀速直线运动图像的规律。【情感态度与价值观】1通过用图像表示质点不同时间内的不同位移的体验，领略物理学的奥妙。2通过位移时间图像的得出过程，养成良好的思维习惯和科学的价值观。3通过多次合作实验及讨论交流，体会合作学习的快乐。1对概念的理解(1)这里的速度指运动物体的位移与所用时间的比值，而不再是初中所学的路程与时间的比值。(2)两种速度的定义并不矛盾，因为初中只研究匀速直线运动，不注重运动方向，路程即位移大小。2对定义式v的理解(1)公式v中的x是物体运动的位移，不是路程。(2)v是速度的定义式，不是决定式，不能认为v与位移成正比、与时间成反比。3速度是矢量(1)速度既有大小，又有方向，是矢量。瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向。(2)比较两个速度是否相同时，既要比较其大小是否相等，又是比较其方向是否相同。4路程与速度的关系(1)物体在某一阶段的路程为零时，物体的速度一定为零。(2)物体在某一阶段的路程不为零时，由于位移可能为零，也可能不为零，所以物体的速度可能为零，也可能不为零。特别提醒：(1)分析物体的运动速度时，既要计算速度的大小，又要确定速度的方向，不可只关注速度的大小。(2)初中的速度概念实际是物体路程与相应时间的比值，既平均速率，与高中的速度概念是不同的。【典型例题】下列关于速度的说法正确的是( )a 速度是描述物体位置变化的物理量b 速度是描述物体位置变化大小的物理量c 速度是描述物体运动快慢的物理量d 速度是描述物体运动路程与时间的关系的物理量【答案】 c重难点二、平均速度和瞬时速度1平均速度(1)反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段位移或一段时间相对应(2)在变速直线运动中，平均速度的大小跟选定的时间或位移有关，不同时间段内或不同位移上的平均速度一般不同，必须指明求出的平均速度是对应哪段时间内或哪段位移的平均速度，不指明对应的过程的平均速度是没有意义的(3)平均速度是矢量，其大小可由公式v求出，其方向与一段时间t内发生的位移的方向相同，与运动方向不一定相同2瞬时速度(1)瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢及方向，是矢量，一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度(2)瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应，即对应于某一状态(3)瞬时速度的方向就是该状态物体运动的方向3两者的关系(1)当位移足够小或时间足够短时，可以认为瞬时速度就等于平均速度(2)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等特别提醒(1)平均速度的大小与瞬时速度的大小没有必然的关系，即瞬时速度大的物体，其平均速度不一定大(2)平均速度与速度的平均值是两个不同的概念，速度的平均值并不一定等于平均速度4平均速度和平均速率(1)平均速度指在某段时间内的位移与发生这段位移所用的时间的比值，其表达式为：平均速度；而平均速率等于路程与时间的比值，即：平均速率.两者都与某段时间有关，是过程量2速率与平均速率(1)速率为瞬时速度的大小，是瞬时速率的简称，而平均速率为路程与时间的比值，不是速率的平均值两者均是标量，前者是状态量，后者是过程量(2)速率与平均速率没有确定的必然关系，某一运动过程中，速率可能大于平均速率，也可能小于或者等于平均速率特别提醒(1)瞬时速率是瞬时速度的大小，但平均速率不是平均速度的大小(2)在匀速直线运动过程中，速率、平均速率、平均速度的大小均相等【典型例题】某物体沿一条直线运动：（1）若前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间内的平均速度为v2，求全程的平均速度（2）若前一半位移的平均速度为v1，后一半位移的平均速度为v2，全程的平均速度又是多少？中国首艘航空母舰“辽宁”号交付海军服役后，进行了舰载机起降等多项科学实验，使我国海军力量不断发展壮大若在某次海上军事演习中，一艘驱逐舰以90km/h的速度追赶在它前面120km处正向同方向匀速航行的航空母舰，驱逐舰总共追赶了270km才赶上，则航空母舰的舰速为多大？【答案】 （1）（2）；50km/h【解析】（1）设全程的时间为2t，前一半时间通过的位移，后一本时间通过的位移：，全程的平均速度：；（2）设甲乙两地间的距离是，则前半段与后半段的位移都是x，由得汽车的运动时间：，总的运动时间：，全程的平均速度：；根据公式，快艇和航空母舰的运动时间为；航空母舰走的距离为，军舰的速度为：重难点三、位移时间关系图象物体在运动过程中，位移不断发生变化，位移随时间的变化可用位移时间图象来表示(1)xt图象的建立在平面直角坐标系中，用横轴表示时间t，用纵轴表示位移x，根据给出的(或测定的)数据，描出几个点，用直线将几个点连接起来，则这条直线就表示了物体的运动特点，这种图象就叫作位移时间(xt)图象，简称位移图象(2)从xt图象看物体的运动甲图象为倾斜直线时，表示物体做匀速直线运动，如图甲中的a、b所示直线的斜率表示物体的速度斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、负表示物体的运动方向，如图甲中的a、b所示，b朝正方向运动，a朝负方向运动纵截距表示运动物体的初始位置，如图甲中所示，a物体的初始位置在x1；b物体的初始位置在坐标原点乙图象为曲线时，表示物体做变速直线运动，如图乙所示，图线c、d分别表示物体的速度逐渐变大和逐渐变小对于变速运动某时刻的瞬时速度，等于该时刻过图线的切线的斜率，如图乙