2022年高中物理必修第一册1.3位置变化快慢的描述——速度 教案

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。   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。【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。【教学过程】复习提问:1.位移的定义、表示方法及表达式2.时间与时刻的区别及时间的表达式  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？ 一、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。  3．定义式： 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。5.速度不变的运动叫做匀速直线运动【例1】描述A、B、C的运动情况，求A、B、C三个运动物体的速度负号说明物体速度方向与规定的正方向相反二、平均速度   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？ 百米运动员，10s时间里跑完100m，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.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，用表示。2．意义：反映做变速直线运动的物体在某段时间内运动的整体快慢，它是对变速直线运动的粗略描述。3、公式：4、平均速度是矢量方向与物体的位移方向相同【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？物体在前一段位移用的时间为后段位移用的时间为整个过程总时间 整个过程的平均速度注意：平均速度概念与速度的平均值概念是不完全相同的。对于变速直线运动，速度是变化的，我们能不能对它进行准确的描述呢？假如我们知道了它在各个时刻运动的快慢，整个运动的情况不就很清楚了吗？三、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时的平均速度，即平均速度在时的极限就是某一时刻（或某一位置）的瞬时速度。（变速直线运动看成是很小的一段一段的匀速直线运动，当很小很小时可以用 来代替瞬时速度）4．瞬时速度的方向：瞬时速度是矢量，瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同 5．速率   瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。【例3】下列所说的速度中，哪些是平均速度？哪些是瞬时速度？A.百米赛跑运动员以9.5m/s的速度冲过终点线B.经提速后列车的速度达到150km/hC.由于堵车，在隧道内的车速仅为1.2m/sD.返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋E.子弹以800m/s的速度撞击墙壁F.【例4】某物体的位移时间图象如图所示，若规定向东为正方向，试求:①物体在OA、AB、BC、CD、DE各阶段的速度。②前12s内的平均速度③第10s末的瞬时速度物体在t=0开始从原点出发向东做匀速直线运动，历时2s，接着的3s~5s内静止；第6s内继续向东做匀速直线运动；第7s~8s匀速反向行驶，至8s末回到出发点；在第9s~12s内从原点西行做匀速直线运动；(1)OA段： AB段：BC段：CD段：负号说明物体向西运动；DE段：(2)(3)在第9s到第12s内物体从原点西行做匀速直线运动；求物体在CD段的平均速度课堂小结:1.速度、平均速度、瞬时速度都是矢量2.平均速度特别强调对应“某段时间或某段位移”3.速度不变的运动叫匀速直线运动教后记：学生对初中物理中“速度”的概念印象很深，这给重新定义速度带来一定的困难；另外对于瞬时速度的理解还需要时间进行消化。这节课增加了速度在图象中应用，对图象进行复习的同时也加深学生对于新授知识的理解。其中课堂中渗透的等效、微元的思想对学生以后的学习非常的有帮助！