沪科版高中物理必修一第一章怎样描述运动-全章教案

开篇冲动人心的万千体验——欢送你学习高中物理课程【教学目标】提高学生对物理学的兴趣，初步了解物理学的形成与开展。【教学重难点】重点：物理学的研究范围及物理的学习方法。【教法学法】实验法、阅读教学法、归纳法。【课型】新授课【课时】1课时【教学媒体】MicrosoftOfficePowerPoint幻灯片。【教学过程设计】一、引入课题初中我们已接触到物理学的初步知识，我们已能运用物理知识解决一些实际问题，但要解决更为广泛的问题，初中所学的物理知识就显得很粗浅，我们还需要进一步学习物理知识，从本节课开始我们共同来开始高中物理的学习二、教学过程1、物理学开展简史〔1〕中国古代自然科学与自然哲学经历的几个时期春秋战国时期(公元前770~前221)为形成时期；从秦、汉经三国、晋、南北朝到隋、唐、五代(公元前221~公元960)是它的开展时期；宋、元至明初(960~15世纪)是它的鼎盛时期。〔2〕经典物理学的开展经典力学经典热力学和经典统计物理电磁学光学〔3〕现代物理学的开展量子力学相对论物理研究的内容和范围思考题：a、物理学有哪几个分支学科？b、从时间尺度看：物理学的研究对象从秒到秒，共跨越了多少个数量级？c、从空间尺度上看：物理学的研究对象从米到米，共跨越多少个数量级？总结：a、物理学的分支学科有：力学、热学、电磁学、光学、统计物理学、量子力学、原和原子核物理学、凝聚态物理学、粒子物理学等。b、从时间尺度看：物理学的研究对象从1018s到10-25S，共跨越了43~44个数量级。c、从空间尺度看：物理学的研究对象从10-15m到1027m，共跨越了42~43个数量级。总结：物理学是研究物质结构和运动根本规律的学科。3、物理学——人类文明的奇葩物理学的研究成果和研究方法，在自然科学的各个领域都起着重要作用。在其他领域的研究中，由于物理成果和研究方法的引入，产生了许多交叉学科，取得了丰硕的研究成果。物理学是现代技校的重要根底，空间技术、现代通信技术、激光技术、现代医疗技术等的开展都与物理学密切相关。物理学对推动社会开展有重要作用。对学生个人而言，学习高中物理有短期和长期的功利作用。4、学物理明确学习目的、激发学习兴趣掌握学习策略，善于整体把握掌握学习方法，用功到具体方可见成效树立学习信心，增强耐挫能力三、总结1.用简洁的语言归纳“诸言”内容。2.快速翻阅高一物理课本〔粗读〕，回忆本书的主要内容和自己印象最深或最感兴趣的地方，用一段话来说明。3.谈谈自己过去学习物理的经验教训以及设想如何来学习高一物理。四、课后作业2002年，在《物理学世界》上刊登了经过美国物理学家评出的“最美丽”的十大物理实验。它们的共同之处是都抓住了物理学家眼中“最美丽”的科学之魂，用最简单的仪器和设备，发现了最根本的，最单纯的科学概念。请你查找这十大美丽实验，写出简介与评价。五、教学心得第1章怎样描述物体的运动1．1走近运动课标要求1．知道参考系的概念及作用．2．知道质点的概念及条件．3．掌握位移的概念．4．掌握坐标系的简单应用．5．能够区分时刻和时间间隔．教学地位本节是运动学的根底，概念较多．学好本节课，理解本节的概念，能为今后的学习打好根底.重点难点1.把物体看作质点的条件．(重点)2.位移的概念．(重点)3.质点模型的条件判断．(难点)4.位移与路程的区别．(难点)课时安排：2课时新课导入飞船在茫茫太空中遨游，如何描述它的运动呢？文学家、艺术家采用形象的手法：“凌云戏月游银汉，转瞬翔天过太空”，短短一两句话就勾勒出航天飞船的雄姿．诗人常用“气势磅礴”、“惊涛拍岸，卷起千堆雪”、“奔流疑激电，惊浪似浮霜”等诗词来描述江水的运动．画家那么运用简笔画加线条来描述汽车的运动．那么科学家怎样描述物体的运动呢？教学流程设计怎样判断动与静1、根本知识(1)参考系：描述物体运动时，需要选取另外一个物体作为标准，这个作为标准的物体，叫做参考系．(2)意义：观察被研究的物体相对于参考系的位置是否随时间变化以及如何变化．(3)参考系的选取：同一个物体的运动，选取不同的参考系，所得出的结果可能是不同的．2．思考判断(1)参考系必须选择地面．(×)(2)研究物体的运动，参考系选择任意物体其运动情况是一样的．(×)(3)选择不同的参考系，物体的运动情况可能不同．(√)3．探究交流“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”，是电影《闪闪的红星》中的两句歌词．这其中分别描述了两种运动情景．它们分别是以什么为参考系的？【提示】“小小竹排江中游”是以两岸为参考系，而“巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系.对参考系的理解【问题导思】1．运动的物体能否作为参考系？2．选择不同的参考系描述同一物体的运动，结果一般不同，那么应如何选取参考系？1．研究物体的运动时一定要选参考系物体的运动都是相对参考系而言的，一个物体是否运动，怎样运动，决定于它相对所选参考系的位置是否变化、怎样变化．同一个物体选取不同的参考系，其运动情况往往不同，如路边的树木，假设以地面为参考系，是静止的，假设以向前行驶的汽车为参考系，树木是向后倒退的，这就是我们坐在车里前进时看到树木向后倒退的原因．2．选取参考系的原那么(1)参考系的选取是任意的，在实际问题中，参考系的选取原那么应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为根本原那么．(2)研究地面上物体的运动时，一般情况下选择地面或地面上静止不动的物体为参考系，此时参考系可以省略不写．(3)要比拟不同物体的运动情况时，必须选择同一个参考系．1．在研究物体的运动情况时，如果一个物体一旦被选为参考系，就认为它是静止的．2．在解题过程中如果选地面为参考系可以不指明，但选其他物体作为参考系时必须指明．A、B两辆汽车在一条东西方向的公路上向东行驶，A速度为6m/s，B速度为10m/s.(1)假设以A为参考系，B的速度多大？方向如何？(2)假设以B为参考系，A的速度多大？方向如何？(3)以A或B为参考系，地面的运动情况如何？【审题指导】解答该题应把握以下两点．(1)A、B两物体均向东行驶(参考系均为地面)．(2)选取某物体为参考系就意味着认为该物体静止．【解析】(1)以A为参考系，B的速度大小为4m/s，方向向东．(2)以B为参考系，A的速度大小也为4m/s，方向向西．(也可以说成A的速度为－4m/s，方向向西．)(3)以A为参考系，地面的运动速度方向向西，大小为6m/s；以B为参考系，地面的运动速度方向也是向西，大小为10m/s.【答案】见解析1．(2012·西安高一检测)观察图1－1－3中的烟和小旗，关于甲、乙两辆车相对于房子的运动情况，以下说法正确的选项是()【答案】DA．甲、乙两车一定向左运动B．甲车可能静止或向右运动或向左缓慢运动，乙车一定向左运动C．甲车可能向右加速运动，乙车可能向右减速运动D．甲车一定向右运动，乙车一定向左运动怎样对物体进行简化1.根本知识(1)质点：用来代替物体的有质量的点．(2)物体简化为质点的条件在研究物体的运动时，可以不考虑_物体的大小和形状，或者物体上各点的运动情况完全相同．2．思考判断(1)质量很小的物体都可看成质点．(×)(2)不管物体的质量多大，只要物体的尺寸对所研究的问题的影响可以忽略时，就可以看成质点．(√)(3)只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看做质点．(×)3．探究交流把戏滑冰运发动正在溜冰场上高速滑行，他们时而雄鹰展翅，时而空中翻腾，优美的动作换来观众们的阵阵喝彩，甲观众说滑冰运发动可以看做质点，乙说他们不能看做质点，你认为甲、乙观众谁说得对？根据什么判定物体能否被看做质点？【提示】甲、乙说得都不对．在把戏滑冰情景中假设研究两运发动在某段时间内的位移那么可看做质点，假设研究把戏动作那么不能看做质点．能否被看做质点要看具体情景中研究具体问题中物体的形状和大小能否被忽略，假设能忽略就能被看做质点，不能忽略，那么不能被看做质点.正确理解质点【问题导思】1．为什么要把物体看做质点这样的理想化模型？2．一物体在某一运动中能看成质点，那么该物体在其他运动中也一定能看成质点吗？1．质点具有哪些特点(1)质点是用来代替物体的有质量的点，其突出的特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小、形状、体积，与几何中的“点”有本质的区别．(2)是实际物体的一种高度抽象，实际中并不存在，是一种“理想化模型”．2．实际物体可看做质点的条件(1)当物体的大小和形状对所研究的问题不起主要作用，影响可以忽略不计时，就可以把物体当成质点．(2)平动的物体在有些情况下可视为质点．如研究从斜面上滑下来的木块的运动．(3)物体有转动，但相对于平动而言可以忽略其转动时，可把物体视为质点．如汽车在行驶时，虽然车轮有转动，但我们研究的是车辆整体的运动快慢，因此可将汽车视为质点．3．物理模型的理解(1)物理模型是在物理研究中，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的．是经常采用的一种科学研究方法，质点就是典型的物理模型之一．(2)物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象，实际中并不存在．在研究以下四种情况中所提出的问题时，所涉及到的对象可看作质点的是()【审题指导】(1)确定各图中问题的性质，即确定要关注的要素(大小、形状)．(2)假设物体的形状、大小被忽略，对研究问题是否有影响，有影响不可看做质点，无影响可看做质点．【解析】绕太阳公转时，地球的大小远小于地球到太阳的距离，符合看成质点的条件，火车进站时间是从车头进站开始到车尾进站为止，不能将火车看成质点，把戏滑冰运发动比的是身体各局部的动作及协调性等方面，不能将其看成质点，要研究刘翔跨栏的姿势(即身体各局部的位置及动作)，显然不能将其视为质点，选A.2.(2012·陕西师大附中高一检测)2011年11月1日，我国用“CZ－2F”遥八运载火箭在酒泉卫星发射中心将“神舟八号”飞船发射升空，之后经5次变轨，于11月3日凌晨1时36分与“天宫一号”目标飞行器在距地面343km高处成功交会对接，两个航天器上演了首次“太空之吻”紧紧连接成一个组合体，以优美的姿态飞行在茫茫太空中．在以下说法中，运载火箭或组合体可以看做质点的是()【答案】ADA．火箭升空约150s时距地面高度52kmB．分析助推器与火箭的别离过程时C．研究“神舟八号”与“天宫一号”的交会对接过程D．“神舟八号”与“天宫一号”的组合体在距地面343km高处绕地球飞行【解析】确定火箭距地面的高度时，其形状和大小的影响可以忽略，A正确；分析助推器与火箭的别离过程以及“神舟八号”与“天宫一号”的交会对接过程时，其形状和大小的影响不能忽略，B、C错误；组合体在距地面343km高处绕地球飞行时，其形状和大小的影响可以忽略，D正确．位移与路程1.根本知识(1)位移：从初位置指向末位置的一根有向线段．有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向．(2)路程：物体运动轨迹的长度，只有大小，没有方向．(3)用坐标表示位置和位移：如果物体沿直线运动，即一维运动时，只需用一个坐标就可以确定物体的位置；当物体在平面上运动，即二维运动时，需采用两个坐标来确定它的位置；当物体做空间运动，即三维运动时，需采用三个坐标来确定它的位置．2．思考判断(1)出租车司机按位移大小收费．(×)(2)列车里程表中标出的北京到天津122km，指的是列车从北京到天津的路程．(√)(3)李强向东行进5m，张伟向北行进也5m，他们的位移不同．(√)3．探究交流小明从家到学校和从学校到家走的是同一条路线，他通过的路程相同吗？位移大小相同吗？位置变化相同吗？【提示】通过的路程相同，位移大小相同．位置变化不同，第一次是从家到学校，而第二次是从学校到家，即位置变化方向不同.第二课时路程和位移的理解【问题导思】1．一个物体的位移为零，其路程也一定为零吗？2．路程越大，位移也越大吗？1．对位移概念的理解位移是描述质点位置变化的物理量，是从初始位置指向末位置的有向线段，既有大小，又有方向，有向线段的长度表示位移的大小，有向线段方向表示位移的方向，它是一个与运动路径无关，仅由初末位置决定的物理量．2．位移与路程的比拟〔学习小组组内讨论，交流〕一个皮球从5m高的地方落下，假设碰到地面后又反弹起1m高，那么皮球通过的路程是多少？皮球的位移又是多少？假设皮球经过一系列碰撞后，最终停在地面上，那么在整个运动过程中皮球的位移又是多少？【答案】6m4m5m【审题指导】计算位移时，只需关注物体的初、末两位置；而计算路程时必须关注物体的运动过程．【解析】如下图，皮球从5m高的地方落下，碰到地面后又反弹起1m高，那么皮球通过的路程是5m＋1m＝6m；皮球运动到了初始位置下方5m－1m＝4m处，故皮球位移的大小等于4m，方向竖直向下．假设皮球经过一系列碰撞后，最终停在地面上，那么皮球运动到了初始位置下方5m处，故皮球位移的大小等于5m，方向仍是竖直向下．3．关于质点的位移和路程，以下说法中正确的选项是()【答案】BA．位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向B．位移的大小不会比路程大C．路程是标量，即位移的大小D．当质点做直线运动时，路程等于位移的大小【解析】位移是矢量，是从初位置指向末位置的有向线段，不一定与质点运动方向相同，如物体做曲线运动时质点各个时刻的运动方向与位移的方向不同，所以A错；只有在单方向直线运动中，位移的大小才等于路程，因此路程和位移的大小关系是：路程大于或等于位移的大小，所以B对，C、D错．时间和时刻1.根本知识(1)时刻：时光流逝过程中的每一瞬间，它没有长短．(2)时间：两个时刻之间的间隔，即时间轴上两点之间的线段长度．2．思考判断(1)一节课45分钟指的是时刻．(×)(2)飞机8点40分从上海起飞，10点05分降落到北京分别指的是两个时间间隔．(×)(3)1月9日19时32分在太原卫星发射中心成功发射“一箭双星”，9日19时32分指的是时刻．(√)3．探究交流老张晨练，在公园里碰见朋友老李．“早来了，老李，练了多长时间了？”“十分钟左右吧，现在是什么时间？”老李说．“大约六点．”老张答复．对话中的两个“时间”是时间间隔还是时刻？【提示】第一个“时间”为时间间隔，第二个“时间”为时刻.综合解题方略——平面内路程和位移的计算方法图1－1－5为400m的标准跑道，直道局部AB、CD的长度均为100m，弯道局部BC、DA是半圆弧，其长度也为100m．A点为200m赛跑的起点，经B点到终点C.求：(1)200m赛跑的路程和位移；图1－1－5(2)跑至弯道BC的中点P时的路程和位移．(结果保存一位小数)【标准解答】(1)在200m赛跑中，200m指路径的长度，即路程是200m；位移是从起点A指向终点C的有向线段，因BC是半圆弧，那么直径d＝eq\f(2×100,π)m≈63.7m，故位移的大小．AC＝eq\r(AB2＋d2)≈118.6m.(2)跑至弯道BC的中点P时，路程是s＝AB＋eq\x\to(BP)＝100m＋50m＝150m；位移的大小AP＝eq\r(AB＋\f(d,2)2＋\f(d,2)2)≈135.6m方向由A指向P.【答案】(1)200m118.6m，方向由A指向(2)150m135.6m，方向由A指向P例5关于时间和时刻，以下说法正确的选项是()【答案】ACDA．物体在5s时指的是物体在5s末时，指的是时刻B．物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间C．物体在第5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间D．第4s末就是第5s初，指的是时刻【审题指导】解答该题可按以下流程画出时间轴标注点：时刻线段：时间【解析】画时间轴如下图，5s时指的是5s末这一时刻，5s内指的是0～5s这一段时间，第5s内指的是在4s末到5s末这1s的时间，第4s末和第5s初是同一时刻，应选A、C、D.这节课我们又学习了几个新的概念，首先是时间和时刻，这是两个容易混淆的物理量，大家应该通过时间轴去理解它，在时间轴上时间间隔表示为一段而时刻表示为一个点。第二是路程和位移，这是两个既有区别又有一定联系的物理量，路程只有大小，没有方向，是一个标量，而位移既有大小又有方向，是一个矢量。〔注意位移和路程不能进行比拟，只有位移的大小和路程才能进行比拟〕对于矢量和标量，我们要注意它们概念上的区别，还要注意它们相加的方法是不同的。最后我们还学习了在直线运动中如何通过位置来确定位移。我们用数轴来表示位移轴，那么，轴上的一点表示物体某时刻的位置，而一线段，那么表示物体在某段时间间隔内的位移。注意计算位移的方法，是末位置的坐标减去初位置的坐标。作业布置课一：p261,4课二：p265,6教学心得：1、2怎样描述运动的快慢●课标要求1.知道什么是匀速直线运动．2．理解速度和平均速度的概念．3．知道速度不仅有大小还有方向．●教学地位高中学习的速度概念较之初中所学的速度有了很大的提升，对学生来说是比拟困难的，速度的方向性问题是本节的重点，速度概念是运动学的根底，也是贯穿运动学的重要概念之一.●重点难点1.速度概念的建立．(重点)2.速度的比值定义法的理解．(重点)3.速度方向性的理解．(难点)●教学方法：探究、讲授、讨论、练习●教学手段：多媒体课件●课时安排：新授课〔2课时〕●新课导入故事导入为了推动我国田径事业的开展，四川省曾举办过一次100m飞人挑战赛．有8名世界短跑名将参加角逐，其中包括我国的李雪梅和美国的琼斯，最终琼斯夺得冠军．我们知道百米赛跑分为起跑、途中跑和冲刺三个阶段，李雪梅的途中跑阶段比琼斯的起跑阶段跑得快，但我们都说琼斯比李雪梅跑得快，这是为什么？通过本节课学习，我们就可以给出合理的评判标准．●教学流程设计什么叫速度1.根本知识(1)匀速直线运动：物体沿直线运动，在相等的时间内通过的位移相等的运动．(2)速度：①定义：物体通过的位移s跟发生这段位移所用时间t的比值_．②公式：v＝eq\f(s,t).③单位：米每秒，符号为m/s.④物理意义：描述物体_运动快慢的物理量．⑤特点：速度不仅有大小，还具有方向．2．思考判断(1)速度方向就是物体的运动方向．(√)(2)位移的方向和速度的方向一定不同．(×)(3)匀速直线运动的速度方向是不变的．(√)3．探究交流有甲、乙两个物体，甲运动的位移大于乙运动的位移，甲的速度一定大于乙的速度吗？【提示】物体的速度是由物体发生的位移和所用的时间共同决定的，如果位移大，但所用的时间长，速度不一定大，所以甲的速度不一定大于乙的速度.平均速度1.根本知识(1)定义：运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值．(2)定义式：eq\x\to(v)＝eq\f(s,t)2．思考判断(1)平均速度是粗略表示物体运动快慢的物理量．(√)(2)平均速度就是速度的平均值．(×)(3)平均速度与一段时间(或一段位移)对应．(√)3．探究交流甲、乙两人同时从同一地点A出发，沿着不同的路线同时到达另一地点B，请问此过程甲、乙两人的平均速度相同吗？【提示】相同．平均速度等于位移与时间的比值，甲乙两人的位移和时间都相同，故甲、乙两人的平均速度相同.对匀速直线运动和速度的理解【问题导思】1．相等时间内位移相等的运动一定是匀速直线运动吗？2．速度的方向和位移的方向是什么关系？1．匀速直线运动(1)匀速直线运动是一种理想化的运动模型，在实际物体的运动中几乎不存在．(2)匀速直线运动中的“相等时间”是指任意选取的相等时间．2．速度(1)大小：速度v＝eq\f(s,t)，即v是位移s对时间t的变化率，其大小为单位时间内位移的大小，与位移大小及时间的长短无关，eq\f(s,t)反映了位移s对时间变化的快慢．(2)方向：位移是矢量，时间是标量，因此速度eq\f(s,t)也是矢量，其方向与位移方向相同．1．做匀速直线运动的物体，速度大小不变，方向也不变．2．速度的正负不表示大小，只表示方向．天空中有近似等高的浓云层．为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d＝3.0km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt＝6.0s．试估算云层下外表的高度．空气中的声速v＝eq\f(1,3)km/s.【审题指导】此题考查理解能力和实际应用能力，应该先找到两种情况下声音传播的路程，然后利用速度公式求出时间，再由时间关系列方程求解．【解析】如下图，A表示爆炸处，O表示观测者所在处，h表示云层下外表的高度．用t1表示爆炸声直接传到O处所用时间，那么有d＝vt1……①，用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所用时间，因为反射角等于入射角，故有2eq\r(\f(d,2)2＋h2)＝vt2……②，t2－t1＝Δt……③，联立①②③式，可得h＝eq\f(1,2)eq\r(vΔt2＋2dvΔt).代入数值得h＝2.0×1031．甲、乙两质点在同一直线上运动，设向右为正方向，假设甲质点的速度为－2m/s，乙的速度为＋4km/h，那么以下说法正确的选项是()【答案】AA．甲质点的速度大于乙质点的速度B．乙质点的速度大于甲质点的速度C．这里的正、负号同数学中的正、负号意义完全相同D．因甲、乙质点运动方向不同，无法比拟其速度大小【解析】v甲＝－2m/s表示速度的大小为2m/s，方向与正方向相反；v乙＝＋4km/h＝＋eq\f(10,9)m/s，表示速度的大小为eq\f(10,9)m/s，方向沿正方向．“＋、－”代表方向．所以选项A正确，BCD错误．综合解题方略——平均速度的计算某物体沿一条直线运动：(1)假设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)假设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？【审题指导】依据公式eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)，确定出全程对应的Δx和Δt.然后求解．【标准解答】(1)设全程所用的时间为t，那么由平均速度的定义知：前一半时间eq\f(t,2)内的位移为Δx1＝v1·eq\f(t,2)，后一半时间eq\f(t,2)内的位移为Δx2＝v2·eq\f(t,2)，全程即时间t内的位移为Δx＝Δx1＋Δx2＝(v1＋v2)eq\f(t,2)，那么全程的平均速度为eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,t)＝eq\f(1,2)(v1＋v2)．(2)设全程位移为x，由平均速度定义知：前一半位移所用时间为t1＝eq\f(\f(x,2),v1)＝eq\f(x,2v1)，后一半位移所用时间为t2＝eq\f(\f(x,2),v2)＝eq\f(x,2v2)，全程所用的时间为t＝t1＋t2＝eq\f(x,2v1)＋eq\f(x,2v2)＝eq\f(xv1＋v2,2v1v2)，那么全程的平均速度为eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(2v1v2,v1＋v2).求平均速度的方法1．公式法：求平均速度时一定要紧扣其定义式，分别确定位移和时间；2．分段法：将全程时间分段时，应先求出各时间段内的位移；将全程位移分段时，应先求出完成各段位移所用时间．本节主要学习了速度的概念及其物理意义，平均速度和瞬时速度的概念及物理意义．知道了平均速度只能粗糙描述质点运动的快慢，而瞬时速度能更准确地描述质点运动的快慢．速度是矢量，方向就是物体运动的方向．平均速度中，速度方向也与位移方向相同。瞬时速度的方向就是质点在那一时刻的运动方向。速率是标量，是指速度的大小．平均速度与平均速率是不同的，前者跟位移相关，后者跟路程相关．作业布置：p302,4教学心得：第二课时1．沿直线运动的物体，第1s内的位移2m,第3s内的位移2m．那么物体的运动是()【答案】DA．变速的B．匀速的C．加速的D．可能是变速的【解析】有些同学可能误选B，“相等的时间内”是指在任何相等的时间内位移相等．此题只给出两个时间段其他时间段未指明．2．(2012·咸阳高一检测)对于做匀速直线运动的物体，以下说法正确的选项是()【答案】ADA．任意2s内的位移一定等于1s内位移的2倍B．任意一段时间内的位移一定等于它的路程C．假设两物体运动快慢相同，那么两物体在相同时间内通过的位移相等D．假设两物体运动快慢相同，那么两物体在相同时间内通过的路程相等【解析】匀速直线运动，在任意相等时间内的位移都相等，所以2s内的位移等于1s内位移的2倍，A正确；位移是具有方向的物理量，路程是只有大小的物理量，不同的概念不能说相等，B错；两个运动物体比拟，运动快慢相同说明速度大小相等，但方向不一定相同，不能比拟位移是否相等，可以比拟路程是否相等，C错，D对．3．试判断以下几个速度中哪个是平均速度()【答案】CA．子弹出枪口的速度800m/sB．小球第3s末的速度6m/sC．汽车从甲站行驶到乙站的速度40km/hD．汽车通过站牌时的速度72km/h【解析】平均速度对应一段位移，或一段时间，ABD是某一时刻的速度，C对．4．寓言《龟兔赛跑》中说：乌龟和兔子同时从起点跑出，兔子在远远超过乌龟时，便骄傲的睡起了大觉，它一觉醒来，发现乌龟已悄悄地爬到了终点，懊悔不已．在整个赛跑过程中()【答案】DA．兔子始终比乌龟跑得快B．乌龟始终比兔子跑得快C．兔子的平均速度大D．乌龟的平均速度大【解析】乌龟先到达终点，全程所用时间较短，平均速度大，C错，D对；兔子在某些时刻的速度大而某些时刻速度为零，A、B错．5.一辆汽车沿平直的公路行驶，第1s内通过5m的距离，第2s内和第3s内各通过20m的距离，第4s内又通过了15m的距离．求汽车在最初2s内的平均速度和这4s内的平均速度各是多少？【解析】最初2s内的时间为2s，位移为s1＋s2＝(5＋20)m＝25m：前4s的时间间隔为4s，位移为s＝s1＋s2＋s3＋s4＝(5＋20＋20＋15)m＝60m根据平均速度的定义公式v＝s/t得，最初2s内的平均速度v1＝(s1＋s2)/(t1＋t2)m/s＝12.5m/s,4s内的平均速度v2＝eq\f(s,t)＝eq\f(60m,4s)＝15m/s.6．以下关于匀速直线运动的表达中，正确的选项是()【答案】DA．做匀速直线运动的物体位移和路程相同B．做匀速直线运动的物体位移大小和路程不一定相等C．相等的时间内路程相等的运动一定是匀速直线运动D．匀速直线运动中任意相等的位移所用时间一定相同【解析】位移和路程是两个不同的物理量，前者具有方向，无法比拟两者是否相同，A错；匀速直线运动是单方向的直线运动，位移的大小等于路程，B错；相等的时间内路程相等，但是位移不一定相等，不一定是匀速直线运动，C错，D正确．7．(银川实验中学检测)一辆汽车沿平直的公路行驶，从经过“200m”路标开始计时，第5s末经过“300m”路标，第10s末经过“400m”路标，第15s末经过“500m”路标，那么这辆汽车()【答案】CA．一定是匀速直线运动B．一定不是匀速直线运动C.可能是匀速直线运动D．以上均不正确【解析】汽车在前5s内位移为300m－200m＝100m，第二个5s内位移为400m－300m＝100m，第3个5s内位移为500m－400m＝100m，在连续三个相等时间内(5s)内位移相等，此运动可能是匀速直线运动，但也不能说一定是匀速直线运动，因为每个5s内不一定是匀速直线运动，因此选项C是正确的．8．以下关于速度的说法中正确的选项是()【答案】CA．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和时间关系的物理量【解析】速度是描述位置变化快慢即运动快慢的物理量，A、B错，C对；位置的变化是位移，不是路程，D错．9．物体沿直线运动，以下说法中正确的选项是()【答案】AA．假设物体某一秒内的平均速度是5m/s，那么物体在这1s内的位移一定是5mB．假设物体在第1s末的速度是5m/s，那么物体在第1s内的位移一定是5mC．假设物体在10s内的平均速度是5m/s，那么物体在其中1s内的位移一定是5mD．物体通过某段位移的平均速度是5m/s，那么物体在通过这段位移一半时的速度一定是2.5m/s【解析】无论匀速还是变速直线运动，位移一定为平均速度与时间的乘积，A正确．B中假设变速运动，1s末的速度和1s内的平均速度不一定相等，因此B错.10s内的平均速度和其中1s内的平均速度不一定相等，因此位移不一定是5m，故C错．物体通过某段位移的平均速度和通过这段位移一半时的速度不一定为一半的关系，故D错．10．为了传递信息，周朝设立了邮驿制度，宋朝增设“急递铺”，设金牌、银牌、铜牌三种，“金牌”一昼夜行500里(1里＝500m)，每到一驿站换人换马接力传递．那么金牌的平均速度()【答案】BA．与成年人步行的速度相当B．与成年人骑自行车的速度相当C．与高速公路上的汽车速度相当D．与磁悬浮列车的速度相当【解析】金牌的平均速度v＝eq\f(s,t)＝eq\f(500×500×10－3,24)km/h≈10km/h，可见与成年人骑自行车的速度相当．11．(2012·安康高一检测)用同一张底片对着小球运动的路径每隔0.1s拍一次照，得到的照片如图1－2－1所示，那么拍照全程中小球运动的平均速度是()【答案】CA．0.25m/sB．0.2m/sC．0.17m/sD．无法确定【解析】由照片图示可知时间为0.3s内，小球的位移为(6－1)cm＝5cm，据平均速度公式可求得eq\x\to(v)＝eq\f(s,t)＝0.17m/s.12.(2012·山阳中学检测)短跑运发动在百米比赛中，前5s内的位移为45m，接下来经5s到达终点，到达终点时速度为11.5m/s，那么运发动在全程内的平均速度为()【答案】CA．9m/sB．11m/sC．10m/sD．11.5m/s【解析】运发动在百米比赛中不同的时刻运动快慢不同，但全程的平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(s,t).由此可求得eq\x\to(v)＝eq\f(100m,10s)＝10m/s，故C正确．13．物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1＝10m/s，v2＝15m/s，那么物体在整个运动过程中的平均速度是()【答案】CA．13.75m/sB．12.5m/sC．12m/sD．11.75m/s【解析】设整个过程的位移为2s，t1＝eq\f(s,v1)，t2＝eq\f(s,v2)，由eq\x\to(v)＝eq\f(s,t)得eq\x\to(v)＝eq\f(2s,t1＋t2)＝eq\f(2s,\f(s,v1)＋\f(s,v2))＝12m/s.14．如下图的交通图，每一个路口都有红绿灯，并且限速50km/h.假设你正从西以最高限速向东行驶，当你距离第一个路口10m时所有的绿灯都亮了．每个绿灯均亮13s．你能够不用刹车顺利穿过所有的路口吗？【解析】汽车行驶的速度v＝50km/h＝14m/s，在13s内，汽车一共行驶的位移s＝vt＝14m/s×13s＝182m而通过所有路口，需走L＝175m<s所以可以通过．课堂小结：注意速度的矢量性，解题书写要标准，作业布置：课外补充1、以下关于速度和速率的说法中正确的选项是〔〕A．速度是矢量，用来描述物体运动的快慢。B．平均速度是速度的平均值，它只有大小没有方向。C．汽车以速度v1经过某路标，子弹以速度v2从枪筒射出，两速度均为平均速度。D．平均速度就是平均速率。2、如下图为A、B、C三个物体作直线运动的s-t图。由图可知：________物体作匀速直线运动，_________物体作变速直线运动。三个物体位移大小分别为________,_______,______。三个物体的平均速度分别为______m/s,______m/s,______m/s,三个物体运动的总路程分别是_____,_____,_____,它们的平均速率分别为________,_______,______。教学心得：1、3怎样描述运动的快慢(续)●课标要求明确瞬时速度的定义．能根据极限的思想体会，瞬时速度和平均速度的关系．领会数学与物理相结合的研究问题的方法．2．从方向性上了解速度和速率的区别，进一步理解方向在物理概念中所起的作用．3．体会s－t图像和v­t图像对描述物理量以及变化的形象、直观和研究物理问题和的重要作用．●教学地位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，屡次接触极限思维方法后，潜移默化会使他们明白．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.●重点难点：1.瞬时速度的概念及物理意义．(重点)2.s­t图像，v­t图像所描述的内容．(重点)3.用瞬时速度分析、比拟判断物体的运动情况．(难点)4.利用s－t，v­t图像，分析、判断物体的运动规律或求解相关问题．(难点)●教学方法：探究、讲授、讨论、练习●教学手段：教具准备：多媒体课件●课时安排：2课时●新课导入故事导入20世纪90年代，美国马萨诸塞州列克星敦市的某中学的学生用计算机模拟了阿波罗飞船的登月．模拟开始，宇宙飞船以4800km/h的速度从190km的高度向月球外表逼近，平安着陆的要求是：在飞船接触月球外表时，登月舱的速度不能超过0.16km/h.你知道这里的0.16km/h指的是什么速度吗？本节课就探究此问题．●教学流程设计瞬时速度和瞬时速率1.根本知识(1)瞬时速度①定义：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度．②物理意义：精确描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢．③方向：与物体此时刻的运动方向相同．(2)瞬时速率：瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率，它只有大小，没有方向．2．思考判断(1)平均速度、瞬时速度、瞬时速率都有方向．(×)(2)汽车速度计上显示的是瞬时速率．(√)(3)瞬时速度的大小叫速率，平均速度的大小叫平均速率．(×)3．探究交流一质点在一段时间内的平均速度为零，在这一段时间内质点每一时刻的瞬时速度都是零吗？举例说明【提示】不一定，如绕操场跑步的同学，跑一圈后又回到原点，位移为零，那么在跑一圈的时间内的平均速度为零，但该同学这段时间内每时刻的瞬时速度不是零.瞬时速度、速率和平均速度的理解【问题导思】1．瞬时速度越大，平均速度也越大吗？2．实际物体的运动如何区分瞬时速度和平均速度，它们之间有联系吗？1．平均速度与瞬时速度(1)平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，平均速度与一段位移或时间相对应，所取时间越短，描述物体的运动情况越精确．如果以某时刻(或位置)为中心选一小段时间(或位移)计算平均速度，当所选的时间(或位移)小到趋于零时，这一平均速度就等于该时刻(或位置)的瞬时速度，就能精确描述物体的运动．(2)瞬时速度与某一时刻或位置相对应，平均速度与一段位移(或时间)相对应．(3)平均速度的大小与瞬时速度的大小无必然的联系，不能说某时刻的瞬时速度很大，那么对应时间段的平均速度也很大．例如在场地自行车比赛中，运发动的瞬时速度很大，但在转过一圈的过程中，其平均速度为零．瞬时速度能精确描述物体的运动快慢，它能够反映物体在各个时刻的运动情况．(4)当计算平均速度所取的时间很短时，可用这段时间内的平均速度近似代替这段时间内某时刻的瞬时速度．(5)平均速度与瞬时速度的方向不一定相同，当物体做单一方向的直线运动时，两者方向相同，但物体做曲线运动时，两者的方向不同．2．瞬时速度与瞬时速率(1)瞬时速度是运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，通常称为速度．它有如下特点：①方向性：速度是矢量，它反映物体运动的快慢和方向．②瞬时性：它是指物体在某一时刻(或某一位置)运动的快慢和方向，所谓匀速运动，就是各个时刻的速度均相同．③相对性：同一物体的速度对不同的参考系而言，其大小和方向可能不同．(2)瞬时速率是瞬时速度的大小，通常称为速率，是标量．它只反映物体运动的快慢，不反映物体运动的方向．(2012·铜川高一期末)气象台对某次台风预报是：风暴中心以18km/h左右的速度向西北方向移动，在登陆时，近中心最大风速到达33m/s…，报道中的两个速度数值分别是指()【答案】AA．平均速度，瞬时速度B．瞬时速度，平均速度C．平均速度，平均速度D．瞬时速度，瞬时速度【解析】由题意知：18km/h指的是台风向西北方向移动一段时间或一段位移的平均速度，而33m/s指的是台风登陆时刻的瞬时速度，故A项正确其他几项错误．1．以下关于瞬时速度和平均速度的说法正确的选项是()【答案】ACA．假设物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零，那么它在这段时间内的平均速度一定等于零B．假设物体在某段时间内的平均速度等于零，那么它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零C．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度D．变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度【解析】由于各时刻的瞬时速度都等于零，即物体静止，因此平均速度也一定等于零，故A正确；物体从某点运动经一段时间又回到原出发点，那么平均速度为零，但各个时刻瞬时速度不为零，B错误；匀速直线运动中速度不变(包括大小、方向)，平均速度与瞬时速度相等，故C正确；在变速直线运动中某一时刻的瞬时速度可能等于某一段时间内的平均速度，故D错误．用图像描述位移和速度1.根本知识(1)位移图像①以纵轴表示位移，以横轴表示时间而作出的反映物体各个时刻的位置坐标在坐标系中的各个点所组成的图像．②匀速直线运动的位移图像是一条_倾斜的直线__．图线的斜率反映运动物体速度的大小，斜率越大，速度越大．(2)速度图像①以纵轴表示_速度，以横轴表示时间根据物体的速度和对应的时刻所作出的图像．②匀速直线运动的速度图像是一条平行于时间轴的直线．2．思考判断(1)位移—时间图像描述的是物体运动的轨迹．(×)(2)在同一个位移—时间图像中，图像的斜率越大、物体的速度越大．(√)(3)速度—时间图像与时间轴所围的“面积”表示此时间内物体的位移的大小．(√)3．探究交流匀速直线运动在s－t与v­t图中有何不同．【提示】匀速直线运动在s－t图像中是一条倾斜直线，在v­t图像中是一条平行于时间轴的直线.图像法在描述运动中的应用【问题导思】1．如何用图像描述物体位置的变化和速度的变化．2．s－t图像和v­t图像，有什么不同，它们能描述曲线运动吗？描述物体的运动通常有两种方法：即公式法和图像法．公式法——精确、严密．图像法——形象、直观．图像法是描述物理规律的重要方法，应用图像法时注意理解图像的物理意义，即图像的纵、横坐标表示的是什么物理量，图线的斜率、截距，两条图线的交点，图线与坐标轴所夹的面积的物理意义．物体甲的位移与时间图像和物体乙的速度与时间图像分别如图1－3－1所示，那么这两个物体的运动情况是()【答案】BDA．甲在整个t＝6s时间内有来回运动，它通过的总位移为零B．甲在整个t＝6s时间内运动方向一直不变，总位移大小为4mC．乙在整个t＝6s时间内静止不动，它通过的总位移为零D．乙在整个t＝6s时间做匀速直线运动，它通过的总位移大小为12m【解析】从图甲的s－t图可看出：在t＝0时，甲的位置在坐标轴上s＝－2m处、t＝3s时，甲的位置在坐标轴上s＝0m处、t＝6s时，甲的位置在坐标轴上s＝＋2m处；因此甲在整个6s内总位移大小为4m、方向沿正方向，A错误，B正确．从图乙的v－t图可看出：物体乙以恒定的速度v＝2m/s运动6s，它通过的位移s＝2m/s×6s＝12m，由此可知C错误，D正确．2．说出右图中甲、乙中各质点的运动情况，求出它们在5s内的总位移．【解析】甲先向正方向以5m/s的速度匀速运动3s，走过15m，然后向负方向以3m/s的速度匀速运动2s，走过6m，所以5s内的总位移为9m，方向为正方向；乙先向正方向匀速运动1s，走了2m，然后静止在离原点2m处2s，第4s初又向负方向匀速运动2s，到第5s末返回原点，5s内总位移为零．【答案】甲5s内总位移为9m，方向为正方向；乙总位移为零1．由s－t图像各时刻纵坐标的坐标值可知各个时刻物体的位置．2．由s－t图像可知物体在某段时间内发生的位移或物体发生某段位移所用的时间．3．由s－t图像与s轴的交点的纵坐标值可知物体运动的初位置．4．由s－t图像与t轴的交点的横坐标值可知物体运动的初时刻或到达原点的时刻．5．由s－t图像可知物体的运动性质：s－t图像假设是一条倾斜的直线表示物体做匀速直线运动；s－t图像假设是一条平行于时间轴的直线表示物体静止；s－t图像假设是一条曲线，表示物体做变速直线运动．6．两条s－t图像相交，表示在同一直线上运动的两个物体相遇．第二课时实验：用打点计时器测速度教学目标：知识与技能1．了解打点计时器的计时原理，理解纸带中包含的物体运动的信息(时间、位移)．2．会安装并使用打点计时器，理解根据纸带测量速度的原理并测量瞬时速度．3．描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度一时间图象，能从图象中获取有用的信息．过程与方法1．通过学生自己看打点计时器的说明书，培养学生独立学习的能力．2．通过实验得出物体的运动信息，用数学方法表述出来．培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法，领悟如何间接测一些不能直接测量的物理量的方法．3．通过画速度一时间图象培养学生用图象法处理数据的能力，体验数学工具在物理开展中的作用．情感态度与价值观1．体验用图象的方法描述物理现象的乐趣．培养学生用数学方法处理物理问题的意识．2．培养学生合作与交流的精神，养成在合作中既坚持原那么又尊重他人的习惯．\教学重点1．学会使用打点计时器．2．能根据纸带计算物体运动的瞬时速度．3．会用描点法描绘物体的速度一时间图象，并从中获取物理信息．教学难点:处理纸带的方法，用描点法画图象的能力．教学方法：探究、讲授、讨论、练习教学手段：多媒体课件、电磁打点计时器、电火花计时器、学生电源、导线、纸带、刻度尺、坐标纸．课时安排：新授课〔1课时〕教学过程：[新课导入]测定物体的速度并不是一件很容易的事情，特别是当物体的运动速度在不停变化时，测定某时刻的速度更是比拟困难的，如上下飞舞的蝴蝶，要确定它某一时刻的速度是很困难的．我们现在只研究直线运动的速度的测量问题．[新课教学]一、电磁打点计时器工作电压为4V～6V．电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点．二、电火花计时器电源交流220V，电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点[交流与讨论]从原理上考虑，电火花计时器跟电磁打点计时器相比，哪个更好些，误差可能会更小?引导学生答复：电火花计时器可能会更好些，因为电磁打点计时器中振针和纸带间的摩擦会更大些．教师评论并系统总结:电火花计时器使用中运动阻力极小，这种极小阻力来自于纸带运动的本身，而不是打点产生的，因而系统误差小，计时精度与交流电源频率的稳定程度一致(脉冲周期不大于50µs，这一方面也远优于电磁打点计时器)，同时它的操作简易，使用平安可靠(脉冲放电电流平均值不大于5µA)．三．练习使用打点计时器学生自主阅读教材中的实验步骤提示．指导学生动手练习使用打点计时器，并引导学生思考：纸带上怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?投影展示：电火花计时器的纸带安装方法(让学生阅读)：四、用打点计时器测量瞬时速度思想方法，用某段时间内的平均速度粗略代表这段时间内的某点的瞬时速度．所取的时间间隔越接近试点，这种描述方法越准确．例如：如图1—4—4，测量出包括E点在内的D，F两点间的位移△x和时间△t，算出纸带在这两点间的平均速度v=△x/△t，用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度．△x/△t可以大致表示正点的瞬时速度，D、F两点离E点越近，算出的平均速度越接近正点的瞬时速度．然而D，F两点距离过小那么测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点．学生根据粗略表示某点瞬时速度的方法，选择适宜的计数点，测量包含这个点的一段时间内的位移△x，同时记录对应的时间△t，填人教材第23页中设计好的表1中．根据v=△x/△t算出刚填完的表1中各点附近的平均速度，把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度，抄人数据记录表中．从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况．五、用图象表示速度师：刚刚我们从表中的数据可以粗略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化情况，图象是表示变化规律的好方法，我们可以用图象来描述物体的速度变化情况，那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢?请同学们先看课文并答复．引导学生答复：在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的速度，用横坐标表示时间，根据表中各时刻的速度．将(v，t)作为一组坐标在图象中描点，将点连线后得出的图象称为速度一时间图象(v—t图象)，简称速度图象．学生具体操作描点．附录：剖析误差概念测量值与被测物理量的真实值的差异称为误差．实验中，误差不可防止，但可以减小．1．从误差来源看，误差可分为偶然误差和系统误差．(1)偶然误差：偶然误差是由于各种偶然因素对实验者和实验仪器的影响而产生的．例如读仪表时，眼睛可能一次偏右、一次偏左，电表指针转动时的摩擦，可能一次偏大、一次偏小．偶然误差的特点：实验结果有时偏大，有时偏小，重复实验时，偏大、偏小的时机接近．减小偶然误差的方法是取屡次实验的平均值作为实验结果．(2)系统误差：由仪器结构缺陷，实验方法不完善造成的．其来源为：①实验仪器本身的误差，由于仪器本身的缺陷，如天平两臂不完全等长、电表精度较差．②实验原理不够完备，如用伏安法测电阻时，电流表和电压表的内阻对实验结果的影响．③实验方法粗略，如验证机械能守恒定律，忽略空气阻力对实验结果产生的影响．系统误差的根本特点是：实验结果总是具有相同的倾向性，即总是偏大或偏小．减小系统误差的方法：完善实验原理，提高实验仪器的测量精度，设计更精巧的实验方法。2．从分析数据看，误差分为绝对误差和相对误差．(1)绝对误差：绝对误差是测量值与被测物理量真实值之差(绝对值)．如用毫米刻度尺测量一段铜线的直径，读数为1.2mm，o.2mm是估读数，可以认为误差是o.2mm；如改用螺旋测微器测量，读数为1.223mm，0.003mm是估读数，可以认为误差是0.003mm．可见，在直接用仪器测量某一物理量时，提高测量仪器的精度是减小绝对误差的主要方法．(2)相对误差：相对误差等于绝对误差△x与真实值x。之比，一般用百分数表示＝X100％．它反映了实验结果的精确程度．(3)引入绝对误差和相对误差两个概念是为了评价测量结果的优劣．用米尺测量长度为100.00cm的摆线，绝对误差为1mm；用螺旋测微器测直径为0.500mm的导线，绝对误差为o．01mm前者的相对误差ql：o．1％，后者的相对误差1yz‘2％，前者测量比后者准确．绝对误差只可以判别一个测量结果的准确度．比拟两个测量结果准确度那么必须用相对误差．在相同条件下要提高测量的准确度，应减小相对误差，例如，用停表测量摆的振动周期，应累计测量几十次振动的时间，再除以振动的次数．选择测量工具应着眼于相对误差，如测量短跑跑道长度，用最小刻度为cm的皮带尺即可．1．电磁打点计时器：靠电磁感应带动探针振动通过复写纸打点2．电火花计时器：靠产生电火花放电蒸发墨粉打点3．计时器的使用：注童使用方法和领悟注童事项4．测量瞬时速度：用包含某点在内的一段时间内的平均建度粗略表示该点的瞬时速度5．速度时间图象：以时间为横轴，速度为纵轴，描点连线作图象．作业：p3623P3646教学心得：1.4怎样描述速度变化的快慢●课标要求1．理解加速度的定义及含义，知道加速度的符号、公式和单位．2．知道加速度的方向．会区分加速度与速度、速度的变化、速度的变化率之间的关系．3．理解匀变速直线运动的意义，能用v­t图像表示匀变速直线运动，并能通过图像确定加速度．4．会用打点计时器，测量匀变速直线运动的加速度．●教学地位本节内容中将重点讲解加速度和速度—时间图像的应用，其中加速度是高中最重要的知识点之一，它贯穿了高中整个阶段，几乎在所有的问题中都会涉及到加速度，它也是高考必考的知识点，但主要综合其他知识点一起考查，它往往是解决大题的关键步骤，在某些大题中甚至会以单独一问出现.●新课导入建议在下述图中，各物体的速度都发生变化，你采用什么方法来比拟速度随时间变化的快慢呢？这是本节所探究的重要内容．万吨货轮起航，10s内速度增到0.2m/s火箭发射时，10s内速度增到约102m/s在枪膛内子弹击发后，经过0.05s速度可达6×10●教学流程设计课前预习安排：1.通读教材.2.填写【课前自主导学】加速度1.根本知识(1)物理意义：描述物体运动速度变化的快慢而引入的物理量．(2)定义：物体速度的变化跟发生这一变化所用时间的比值．(3)公式：a＝eq\f(vt－v0,t).(4)国际单位：m/s2(或m·s－2)，读作米每二次方秒．(5)方向：加速度的方向始终跟速度变化的方向相同．(6)v－t图像中图线的斜率反映了物体加速度的大小，在同一v－t图像中，加速度越大，图线的斜率越大．2．思考判断(1)加速度就是增加的速度．(×)(2)在直线运动中假设加速度的方向与速度的方向相同，那么速度一定增加．(√)(3)加速度的方向与速度的方向一定相同．(×)3．探究交流如图为2012年1月13日8时56分在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭发射“风云二号”07星时的情景．在火箭点火后的很短时间内速度的变化很小，它的加速度一定很小吗？【提示】不一定．加速度等于速度的变化率，与速度的变化量无关．只知道速度的变化很小，不知道所用时间到底多少，不能判断和求出加速度的大小.对加速度的理解【问题导思】1．物体的速度较大，它的加速度是否一定也较大？2．物体的速度变化量大，它的加速度是否一定也大？1．加速度的大小加速度是速度的变化Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值，公式为a＝eq\f(vt－v0,Δt)，也就是速度对时间的变化率，在数值上等于单位时间内速度的变化．加速度描述的是速度变化的快慢．加速度的大小由速度变化的大小和发生这一变化所用时间的多少共同确定．2．据加速度和速度方向间的关系判断运动情况(1)加速度方向和速度方向相同时，Δv＝vt－v0＞0，那么vt＞v0，因此物体做的加速运动．(2)加速度方向和速度方向相反时，Δv＝vt－v0＜0，即vt＜v0，那么物体做减速运动．3．加速度的变化与速度变化之间的关系物体加速运动时，a增大表示v增加越来越快，a减小表示v增加越来越慢；物体减速运动时，a增加表示减速越来越快，a减小表示减速越来越慢．加速度a不变，v就均匀变化．4．速度、速度变化量和加速度的关系物理量意义公式关系速度v表示运动的快慢和方向v＝eq\f(s,t)三者无必然联系，v很大，Δv可以很小，甚至为零，a也可大可小，a与Δv方向相同速度变化量Δv表示速度变化的大小和方向Δv＝vt－v0加速度a表示速度变化的快慢和方向，即速度的变化率a＝eq\f(vt－v0,t)1．加速度a与速度v无直接关系，与速度变化量Δv也无直接关系．v大，a不一定大；Δv大，a也不一定大．2．判断速度如何变化可用如下方法：(1)a与v0同向→加速运动→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a增大时，v增加得快,a减小时，v增加得慢))(2)a与v0反向→减速运动→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a增大时，v减小得快,a减小时，v减小得慢))关于速度和加速度的关系，以下说法正确的选项是()【答案】BA．速度变化得越多，加速度就越大B．速度变化得越快，加速度就越大C．加速度方向保持不变，速度方向就保持不变D．加速度大小不断变小，速度大小就不断变小【解析】“速度变化得越多”是指Δv越大，但假设所用时间Δt也很大，那么eq\f(Δv,Δt)就不一定大，故A错．“速度变化得越快”，是指速度的变化率eq\f(Δv,Δt)越大，即加速度a越大，B正确．加速度方向保持不变，速度方向可能变，也可能不变，当物体做减速直线运动时，v＝0以后就反向运动，如竖直向上抛出的物体，故C错．物体在运动过程中，假设加速度方向与速度方向相同，尽管加速度在变小，但物体仍在加速，直到加速度a＝0时，速度就到达最大了，故D错．1．(2012·榆林高一检测)根据给出的速度和加速度的正、负，对以下运动性质的判断正确的选项是()A．v0>0，a<0，物体做加速运动B．v0<0，a<0，物体做减速运动C．v0<0，a>0，物体做减速运动D．v0>0，a>0，物体做加速运动【解析】由于速度和加速度都是矢量，假设二者的符号相同，就表示它们的方向相同，那么物体就做加速运动，故B错，D正确；假设二者符号相反，就表示它们的方向相反，那么物体就做减速运动，故A错，C正确．匀变速直线运动1.根本知识(1)匀变速直线运动：物体做加速度大小、方向都不变的直线运动．(2)匀变速直线运动的加速度的测量方法：利用打点计时器打出的纸带进行测量．①如以下图是打点计时器打出的纸带，O、a、b、c、d、e为相隔T＝0.1s的计时点，那么各时间间隔内的平均速度为：eq\x\to(v)0a＝eq\f(sa,T)eq\x\to(v)ab＝eq\f(sb,T)eq\x\to(v)bc＝eq\f(sc,T)eq\x\to(v)cd＝eq\f(sd,T)eq\x\to(v)de＝eq\f(se,T)②假设将各段平均速度看为各段中间时刻的瞬时速度，那么加速度可表达为：a1＝eq\f(sb－sa,T2)，a2＝eq\f(sc－sb,T2)，a3＝eq\f(sd－sc,T2)，…，a＝eq\f(a1＋a2＋a3,3).③v­t图像如右图所示．由v­t图像的斜率求出加速度．2．思考判断(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动．(×)(2)物体的加速度为负值时，不可能是匀加速直线运动．(×)(3)v­t图像中，图线的斜率表示加速度．(√)3．探究交流〔1〕、如以下图中的速度一时间图象中各图线①②③表示的运动情况怎样?图象中图线的交点有什么意义?答案：①表示物体做初速为零的匀加速直线运动；②表示物体做匀速直线运动；③表示物体做匀减速直线运动；④交点的纵坐标表示在t2时刻物体具有相等的速度，但不相遇；2.如下图是质点运动的速度图象，试表达它的运动情况．答案：表示质点做能返回的匀变速直线运动，第1s内质点做初速度为零的匀加速直线运动，沿正方向运动，速度均匀增大到4m／s。第1s末到第2s末，质点以4m／s的初速度做匀减速直线运动，仍沿正方向运动，直至速度减小为零；从第2s末，质点沿反方向做匀加速直线运动，速度均匀增大直至速度到达4m／s;从第3s末起，质点仍沿反方向运动，以4m／s为初速度做匀减速直线运动，至第4s末速度减为零，在2s末，质点离出发点4m；在第2s末到第4s末这段时间内，质点沿反方向做直线运动，直到第4s末回到出发点．第二课时用打点计时器研究匀变速直线运动，测定匀变速直线运动的加速度【问题导思】1．平均速度与瞬时速度有什么不同，如何求某一时刻或某一位置的速度？2．如何求加速度，求加速度需知道哪些物理量？1．实验器材：打点计时器、纸带、小车、细绳、一端固定有滑轮的长木板、刻度尺、钩码．2．实验步骤(1)如下图，把一端装有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．(2)把细绳拴在小车上，并在另一端挂上适当的钩码，使之跨过定滑轮，调整装置，使小车能在长木板上平衡地加速滑行．〔也可不挂钩码，将长木板有打点计时器一端垫起一些〕(3)把纸带穿过打点计时器，并将其一端固定在小车的后面．(4)把小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动．于是，打点计时器就在纸带上打下一系列的点．换上新纸带，重复实验三次．3．数据处理从几条纸带中，选择一条比拟理想的纸带．为了便于测量，舍去开始比拟密集的点，先确定一个适宜的点作为计数起始点，并把每打5个点的时间作为一个计时单位，即T＝0.02s×5＝0.1s．在选好的开始点下面记为0，第6点作为记数点1，依次标出计数点2、3、4、5、6、….两相邻计数点间的距离用刻度尺测出，分别记作x1、x2、….(1)图像法：根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，即vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T).计算出各计数点的瞬时速度，并把结果填入表中，在图1－4－7中按实验数据描点，并画出速度—时间图像，利用图像求出小车运动的加速度.计数点012345时刻(t/s)00.10.20.30.40.5瞬时速度(v/cm·s－1)(2)计算法：利用计算出的瞬时速度，根据公式a＝eq\f(Vt－Ve,t)，求出加速度．4．考前须知(1)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．(2)先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源．(3)安装打点计时器时，要尽量使纸带、小车、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上．(4)防止小车跟滑轮相碰，当小车运动到滑轮前应及时用手按住．(5)纸带运动时不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦．(6)运动开始时打下的第1个点不宜作为计量的起点．(7)牵引小车的重物(或钩码)的质量要适宜．如果质量过大，纸带上打出的计时点太少；如果质量过小，点过于密集，不便于测量距离．加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出7～8个计数点为宜．(8)画v­t图像时，注意让所画直线尽量经过较多的点，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧；同时注意坐标轴单位长度的选取，要使图像分布在坐标平面的大局部面积．如图1－4－8所示，图中给出了某次实验所打的纸带，从0点开始，每5个点取一个计数点，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点．测得：x1＝1.40cm，x2＝1.90cm，x3＝2.38cm，x4＝2.88cm，x5＝3.39cm，x6＝3.87cm.(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1＝________cm/s，v2＝________cm/s，v3＝________cm/s，v4＝________cm/s，v5＝________cm/s.(2)作出速度—时间图像，并由图像求出小车的加速度a＝________cm/s2.【解析】(1)在时间间隔比拟小的情况下，利用纸带上与待测点相邻的两点间的平均速度来表示待测点的瞬时速度，那么：v1＝eq\f(x1＋x2,2T)＝eq\f(1.40＋1.90,2×0.10)cm/s＝16.50cm/sv2＝eq\f(x2＋x3,2T)＝eq\f(1.90＋2.38,2×0.10)cm/s＝21.40cm/sv3＝eq\f(x3＋x4,2T)＝eq\f(2.38＋2.88,2×0.10)cm/s＝26.30cm/sv4＝eq\f(x4＋x5,2T)＝eq\f(2.88＋3.39,2×0.10)cm/s＝31.35cm/sv5＝eq\f(x5＋x6,2T)＝eq\f(3.39＋3.87,2×0.10)cm/s＝36.30cm/s.(2)从0点开始计时，图像如下图，取A、B两点计算加速度．vA＝12.00cm/s，tA＝0vB＝41.00cm/s，tB＝0.6s那么a＝eq\f(vB－vA,tB－tA)＝eq\f(41.00－12.00,0.6－0)cm/s2＝48.33cm/s2.综合解题方略——利用v­t图像分析物体运动如右图，为某物体做直线运动的v－t图像．试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向．【标准解答】质点在0～1s内做加速直线运动，速度变化量为Δv1＝4m/s－0＝4m/s，加速度a1＝eq\f(Δv1,Δt1)＝4m/s2，方向为正．在1s～3s内做减速直线运动，速度变化量Δv2＝0－4m/s＝－4m/s，加速度a2＝eq\f(Δv2,Δt2)＝eq\f(－4,3－1)m/s2＝－2m/s2，方向为负．在3s～4s内做加速直线运动，速度变化量Δv3＝－2m/s－0＝－2m/s，加速度a3＝eq\f(Δv3,Δt3)＝eq\f(－2,4－3)m/s2＝－2m/s2，方向为负．作业布置：教学心得：章末复习●课标要求1、通过本章学习，认识如何建立运动中的相关概念，并体会用概念去描述相关质点运动的方法。了解质点、位移、速度、加速度等的意义。2、通过史实初步了解近代实验科学的产生背景，认识实验对物理学开展的推动作用，并学会用计时器测质点的速度和加速度。3、通过学习思考及对质点的认识，了解物理学中模型和工具的特点，体会其在探索自然规律中的重要作用。如质点的抽象、参考系的选择、匀速直线运动的特点等。4、体会物理学中，相关条件的特征及作用，科学的方法在物理学中的意义，如瞬时速度、图象等。●复习重点：位移、速度、加速度三个根本概念，及对这三个概念的应用。●教学难点对位移、速度、加速度三个根本概念的理解，掌握其矢量性，解决与这三个概念相关的实际问题。●教学方法：复习提问、讲练结合。●课时安排：2课时●教学过程〔一〕投影全章知识脉络，构建知识体系1、知识框架图2、根本概念图解〔二〕本章专题剖析速度和加速度的区别1.从定义上看速度是描述物体运动快慢的物理量，是位置的变化(位移)和时间的比值；加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，是速度的变化和时间的比值．2．从方向上看速度与加速度都是矢量，速度的方向就是物体运动的方向，而加速度的方向不是速度的方向，而是速度变化的方向，故加速度方向与速度方向没有必然的联系．例如，在直线运动中，加速运动时加速度与速度方向一致，减速运动时加速度与速度方向相反．3．从量值上看加速度“大”，只意味着速度变化“快”，不表示速度变化量大，也不表示速度大．速度大，加速度不一定大；速度小，加速度不一定小；加速度减小而速度可能增大．(2012·南京高一期末)关于速度和加速度的关系，以下说法正确的选项是()【答案】BDA．加速度越来越大，那么速度越来越大B．运动物体的加速度大，表示速度变化快C．加速度的正负表示物体的运动方向D．运动物体的加速度方向与初速度方向相同时，物体的运动速度将增大【解析】加速度越来越大，假设其方向与运动方向相反的话，速度是减小的，选项A错误；“速度变化得越快”，是指速度的变化率eq\f(Δv,Δt)越大，即加速度a越大，选项B正确；加速度的正负表示加速度的方向，并不表示物体的运动方向，选项C错误；当加速度的方向与速度方向相同时，物体做加速运动，相反时，物体做减速运动，选项D正确．1．关于物体的运动，以下情况可能存在的是()【答案】ABDA．物体具有加速度，而其速度为零B.物体具有恒定的速率，但速度仍在不断变化C.物体的速度变化越来越快，加速度越来越小D.物体具有沿x轴正方向的加速度和沿x轴负方向的速度【解析】加速度表示物体速度变化的快慢，速度变化越快，加速度就越大，而速度那么表示物体运动的快慢，二者之间无论是大小，还是方向都没有必然的联系，故A、D两选项是可能的．根据加速度的物理意义知C选项不可能．速度是矢量，既有大小又有方向，瞬时速度的大小即速率，速度变化可能是速度方向变化而大小不变，也可能是速度大小变化而方向不变，还可能是速度大小和方向都变化，故B可能．如何从图像判读物体运动信息1.利用图像描述运动的技巧(1)各物理量间的函数关系用图像表示时，图线不是轨迹．(2)两种图像s－t及v－t的斜率分别表示速度、加速度，坐标、截距、交点在两种图像中所表示的量的物理意义不同．