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

第三节运动快慢的描述——速度★教学目标（一）知识与技能l、了解如何描述运动的快慢和方向。2、知道速度的意义、公式、符号、单位。3、能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念。4、知道速度和速率的区别。5、会计算质点的平均速度，认识各种仪表中的速度。6、知道速度是矢量，平均速度的意义。（二）过程与方法1、通过描述方法的探索，体会如何描述一个有特点的物理量，体会科学的方法。2、同时通过实际体验感知速度的意义和应用。3、会通过仪表读数，判断不同速度或变速度。（三）情感、态度与价值观1、通过介绍或学习各种工具的速度，去感知科学的价值和应用。2、培养对科学的兴趣，坚定学习思考探索的信念。★教学重点速度、瞬时速度、平均速度三个概念，及三个概念之间的联系。★教学难点对瞬时速度的理解。★教学方法教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。★教学过程一．引入新课在上节课的学习中我们已经知道用坐标表示质点所处的位置，位置的变化即位移可以通过坐标的变化量来表示。（本章和下一章只讨论物体沿着直线的运动）  举例：一辆汽车在沿平直公路运动，设想我们以公路为x轴建立直线坐标系，时刻t1汽车处于A点，坐标是x1=10m,一段时间之后，时刻t2汽车到达B点，坐标是x2=30m。质点的位移是有向线段AB，线段的长度20m表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向。，的绝对值表示位移AB的大小，为正值表示位移AB的方向与x轴正方向相同。根据学生思考、讨论的情况，我们还可考虑设置下列问题把讨论引向深入：质点②t1时刻在C点，质点②t2时刻在D点，，的绝对值表示位移CD的大小，为负值表示位移CD的方向与x轴正方向相反。质点③t1时刻在E点，质点③t2时刻在F点， ，的绝对值表示位移EF的大小，为正值表示位移EF的方向与x轴正方向相同。质点④t1时刻在G点，质点④t2时刻在H点，，的绝对值表示位移GH的大小，△x的方向表示位移的方向。为负值表示位移GH的方向与x轴正方向相反。矢量的绝对值代表大小，符号＋，—表示其方向与规定的方向是否一致不同的运动，位置变化的快慢往往不同，也就是说，运动的快慢不同。要比较物体运动的快慢，通常有两种方法。⑴相同位移比时间在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间短的，运动得快。举例：110米栏，我国刘翔13′08法国杜库雷13′07跑得快的获得金牌。⑵相同时间比位移在相同时间内，比较物体运动位移的大小，位移大的，运动得快。举例：自行车30min内行驶8km汽车30min内行驶50km汽车比自行车快。怎样比较汽车与百米赛跑运动员的快慢？——必须找出统一的比较标准。二．新课教学            1．3运动快慢的描述——速度物理学中用位移与发生这个位移所用时间比值表示物体运动的快慢。1.速度v⑴物理意义：描述物体运动的快慢⑵定义：位移与发生这个位移所用时间的比值定义式：⑶单位：m/s（国际单位制）常用单位：km/h、cm/s1m/s=3.6km/h⑷矢量速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小；速度的方向就是物体运动的方向。然而，物体在实际运动时，比如说，物体在某一段时间间隔内，运动的快慢不一定时刻相同，∴由求得的速度，表示的只是物体在时间Δt时间内的平均快慢程度。2.平均速度⑴粗略描述运动的快慢在变速直线运动中，不同时间（或不同位移）内的平均速度一般是不同的，因此必须指明求出的平均速度是对哪段时间或对哪段位移来说的。⑵指明对应哪段时间或哪段位移⑶不是速度的平均值例题分析：关于平均速度的计算。例1某物体沿一直线运动（1）若前一半时间平均速度是V1,后一半时间平均速度是V2，求全程平均速度。（2）若前一半位移的平均速度是V1,后一半位移的平均速度是V2，求全程平均速度。（V1＋V2）/2;2V1V2/（V1＋V2）例2一辆汽车以20m/s的速度沿平直的公路从甲地开往乙地，又以30m /s的速度从乙地开往丙地。已知甲、乙两地间的距离与乙、丙两地间的距离相等。求该汽车在从甲地开往丙地的过程中平均速度的大小。有一位同学是这样解的：m/s=25m/s。请问上述解法正确吗？为什么？应该如何解？（24m/s）3.瞬时速度显然，平均速度只能粗略地描述运动的快慢。为了使描述精确些，可以把取小一些。越小，运动快慢的差异就越小，运动描述就越精确。可以想象，如果非常非常小，就可以认为是物体在时间t的速度——瞬时速度。举例：可以将时间举些具体的例子，如1s、0.1s、0.01s、0.001s等等⑴定义：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度⑵精确描述运动的快慢如摩托汽车上的速度表⑶矢量方向：某时刻物体的运动方向⑷速率——瞬时速度的大小（标量）只描述质点运动快慢⑸区分对应某一段时间（或某一段位移）v对应某一时刻（或某一位置）例如：兔子速度大于乌龟速度；龟兔赛跑中，乌龟赢了……提高：让滑块沿倾斜的气垫导轨做加速运动。将滑块放上不同宽度的遮光片，即为1cm，3cm，5cm，10cm，若没有遮光片，可用硬纸片自制成需要的宽度。测出每个遮光片通过光电门所用的一段时间。遮光片越窄，越小时，描述通过该位置的运动快慢越精确，极小时，可认为是瞬时速度。4．瞬时速率、平均速率在直线运动中，瞬时速度的方向即物体在这一位置的运动方向，所以瞬时速度是矢量。通常我们只强调其大小，把瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称为速率，是标量。物体路程与时间的比值叫平均速率例：平均速度与平均速率的区别已知：一质点沿直线AB运动，先以速度V从A匀速运动到B，接着以速度2V沿原路返回到A，求：整个过程中的平均速度与平均速率。平均速度：0平均速率：4V/35．阅读“STS”：速度与现代社会，介绍车辆速度的提高与城市发展等方面的关系，并讨论了环境与资源等问题。在涉及科学技术与社会的问题时，重点启发学生进行这方面的思考，鼓励他们发表自己的见解。6.小结:(1)速度的概念及物理意义；(2)平均速度的概念及物理意义；(3))瞬时速度的概念及物理意义；(4)平均速度、瞬时速度的区别(5)速度的大小称为速率。瞬时速率、平均速率、平均速度的区别7．布置作业：★板书设计： 1．3运动快慢的描述——速度1.速度v⑴物理意义：描述物体运动的快慢⑵定义：位移与发生这个位移所用时间的比值定义式：⑶单位：m/s（国际单位制）常用单位：km/h、cm/s1m/s=3.6km/h⑷矢量速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小；速度的方向就是物体运动的方向。2.平均速度⑴粗略描述运动的快慢⑵指明对应哪段时间或哪段位移⑶不是速度的平均值3.瞬时速度⑴定义：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度⑵精确描述运动的快慢如摩托汽车上的速度表⑶矢量方向：某时刻物体的运动方向⑷速率——瞬时速度的大小（标量）只描述质点运动快慢⑸区分对应某一段时间（或某一段位移）v对应某一时刻（或某一位置）4．瞬时速率、平均速率瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称为速率，是标量。物体路程与时间的比值叫平均速率是标量。5．速度、平均速度、瞬时速度、瞬时速率、平均速率的联系与区别