高中物理人教版必修第一册1.3位置变化快慢的描述——速度 教案

第三节运动快慢的描述——速度[教学要求]1．理解速度的概念．知道速度是表示运动快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位，知道它是矢量．2．理解平均速度和瞬时速度的概念．3．知道速度和速率以及它们的区别．4．培养学生认识事物的规律由简单到复杂．[重点难点]重点：速度、瞬时速度、平均速度三个概念，及三个概念之间的联系．难点：对瞬时速度的理解．[新教材新思路]让学生在相互交流中逐渐领会瞬时速度与平均速度的关系，同时初步领略极限的思想并初步领会数学与物理相结合的方法，进而直接给出瞬时速度的定义．[要点解析]一、坐标与坐标的变化量1、研究直线运动时，坐标轴上的点x表示物体的位置，两点间的线段Δx表示位置的变化。2、物体的位移可以用坐标的变化量来表示：Δx的大小表示位移的大小；Δx的正负表示位移的方向。思考：课件投影图，让学生观察，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?分析：显然物体开始是向x轴正方向运动，位移△x=x2-x1为正值；若向x轴负方向运动时，位移△x为负值．二、速度1．表示运动快慢的方法(1)相同时间内比较位移的大小；(2)相同位移时比较所用时间的长短．2．速度(1)定义：速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值．(3)单位：m／s，常用的还有km／h、cm／s等．换算关系：(4)物理意义：表示物体运动快慢的物理量．(5)速度是矢量． 速度的大小等于单位时间内位移的大小；速度的方向是位移的方向．(6)匀速直线运动中，相等时间内位移相等，即运动的快慢程度相同，即速度的大小方向都不变．三、平均速度和瞬时速度1．平均速度(1)定义：在某段时间的位移△x与发生这段位移所用的时间△t的比值，叫做这段时间(或位移)内的平均速度．(2)公式：v=△x/△t(3)平均速度只能粗略地描述运动的快慢，即平均快慢程度．(4)描述平均速度时，必须指明是哪一段位移上的平均速度；或是哪一段时间间隔内的平均速度．2．瞬时速度(1)定义：物体在某一时刻(或通过某一位置时)的速度，叫做瞬时速度．(2)物理意义：精确地描述物体的运动快慢．(3)方向：与物体经过某一位置的运动方向相同．(4)物体在从t到t+△t时间间隔内，若△t非常小，以至于△t0，则可以认为表示的是物体在t时刻的瞬时速度．四、速度和速率1．速率：瞬时速度的大小叫做速率．2．日常生活和物理学中说到“速度”，有时是指速率．思考：平均速率是平均速度的大小吗?提示：平均速度是物体的位移与发生这段位移所需时间的比值．平均速率是物体通过的路程与所需时间的比值．由于物体在通过一段位移时，位移的大小一般不等于路程，故平均速率一般也不等于平均速度的大小．特例：只有当物体做单方向的直线运动时，位移大小才等于路程，平均速度的大小才与平均速率相等．[典例分析]例1：光在空气中的传播速度约等于3.0×108m/s，声音在空气中的传播速度是340m/s，一个人看到闪电后5s听到雷声，则打雷的地方离他大约多远？分析：设打雷的地方到人的距离为x，根据x=vt，可分别计算闪电和雷声传到人所在处所用的时间分别为t1和t2，根据条件t2-t1=5s，则可的解。答案：约1.7×103m例2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?分析：求解平均速度一般由定义求解．解：(1)设全程所用的时间为t，则由平均速度的定义知 [课标问题拓展]从山顶悬崖边释放一小石块，石块下落，以释放点为原点，释放时开始计时，测得其v-t关系如下表：x/m4.919.644.1t/s123根据上表画出石块的v-t图象，x轴向下为正方向，t轴水平向右，每1s为一个标度，然后回答下列问题：石块的运动是匀速直线运动吗？是否可以说石块下落的轨迹是曲线？解析：建立x-t坐标系，将实验数据一一描点，把所描点用平滑曲线连在一起，得到的x-t图象是曲线，如图由图象可知石块的运动不是匀速直线运动而是变速直线运动，石块竖直下落，它的轨迹是直线．答案：如图1．3—8所示，不是匀速直线运动；不能说明下落轨迹是曲线．[小结]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．[板书]§1.3运动快慢的描述——速度一、坐标与坐标的变化量二、速度1、物理意义：表示物体运动的快慢 1、定义：位移跟发生这个位移所用时间的比值．2、公式：v=Δx/Δt一、平均速度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的时间的比值．2．公式：v=Δx/Δt3．物理意义：表示物体运动的平均快慢程度4．矢量性：方向与位移△x方向相同，就是物体的运动方向二、瞬时速度1．定义：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度．准确地讲，瞬时度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度．2．公式：v=Δx/Δt（Δt→0）3．物理意义：描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢4．矢量性：与物体此时刻的运动方向相同，即物体运动轨迹在该点的切线方向速度三、速度和速率1．速率：速度的大小。2．速度既有大小，又有方向，是矢量[知识应用自测]1.下列物体运动的速度哪个大（）．A．蜗牛：1.5mm/sB．炮弹：1000m/sC．发射人造卫星的最起码速度：7.9km/sD．火车：360km/h答案：C2.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．单位时间内通过路程长的物体速度大D．运动快的物体速度大答案：BCD 3.对于做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答案：ABC4.甲乙两车沿平直公路通过同样的位移，甲车在前半段位移上以v1=40km/h的速度运动，后半段位移上以v2=60km/h的速度运动；乙车在前半段时间内以v1=40km/h的速度运动，后半段时间以v2=60km/h的速度运动，则甲、乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是()A.v甲=v乙B.v甲>v乙C.v甲