第三节运动快慢的描述—速度教学目标：（一）知识与技能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．（二）过程与方法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（三）情感态度与价值观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．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．教学过程：（一）引入新课教师提问：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？学生回答：质点、参考系、坐标系；时间、时刻、位移和路程。
教师提问：当物体做直线运动时，我们是什么方法描述物体位移的？学生回答：用坐标系。在坐标系中，与某一时刻t1对应的点x1，表示t1时刻物体的位置，与另一时刻t2对应的点x2，表示t2时刻物体的位置，则，就表示从t1到t2这段时间内的位移.教师提问：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？学生活动：学生讨论后回答，不能。因为物体的位移与运动的时间有关。教师提问：那么，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。（二）进行新课1、坐标与坐标的变化量教师活动：指导学生仔细阅读“坐标与坐标的变化量”一部分，同时提出问题：1、以你骑自行车上学为例，假设你经过的某短路时平直的，你能说明“坐标”与“坐标的变化量”有何不同，又有何联系？2、观察图1.3-1，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？3、教材17页上“思考与讨论”中的两个问题应怎样回答？学生活动：学生在教师的指导下，自主阅读，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。教师活动：帮助总结并回答学生的提问。2、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：v=x／t．4．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）．
5．方向：与物体运动方向相同． 说明：速度有大小和方向，是矢量3、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：百米赛跑运动员的这个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极短的时间内的平均速度，即平均速度在某一时间段内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））4、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？不可以,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。典型例题例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1mB.在这一时刻之后1s内位移一定是10mC.在这一时刻起10s内位移可能是50mD.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分析: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？分析:根据平均速度的定义公式，x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x=120m物体在前一段位移用的时间为t1=20s后段位移用的时间为t2=30s整个过程的用的总时间为t=t1+t2=50s整个过程的平均速度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=2.5m/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。例3对于作匀速直线运动的物体，则[] A.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大小一定等于它的路程 C.若两物体的速度相同，则它们的速率必然相同，在相同时间内通过的路程相等 D.若两物体的速率相同，则它们的速度必然相同，在相同时间内的位移相等 分析:物体作匀速直线运动时，速度v的大小、方向恒定不变，由公式x=vt知，其位移与时间成正比.又由于速度v方向不变，其轨迹是一条单向的直线，任意时间内的位移大小与路程相等.当v1=v2时，表示两者的大小、方向都相同，相同时间内的路程必相等.但当速率|v1|=|v2|时，两物体的运动方向可能不同，相同时间内的位移可以不等. 答A、B、C.例4一列火车沿平直轨道运行，先以10m/s的速度匀速行驶15min，随即改以15m/s的速度匀速行驶10min，最后在5min内又前进1000m而停止.则该火车在前25min及整个30min内的平均速度各为多大？它通过最后2000m的平均速度是多大？
分析:根据匀速直线运动的规律，算出所求时间内的位移或通过所求位移需要的时间，即可由平均速度公式算出平均速度. 解答:火车在开始的15min和接着的10min内的位移分别为： x1=v1t1=10×15×60m=9×103m x2=v2t2=15×10×60m=9×103m 所以火车在前25min和整个30min内的平均速度分别为： 因火车通过最后2000m的前一半位移以v2=15m/s匀速运动，经历时间为： 所以最后2000m内的平均速度为：说明:由计算可知，变速运动的物体在不同时间内（或不同位移上）的平均速度一般都不相等.小结：作业：完成问题与练习
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