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 导学案

第三讲运动快慢的描述——速度徐璇三维目标知识与技能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公式解答有关的问题。5．知道速度和速率以及它们的区别。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．培养学生的迁移类推能力，抽象思维能力。情感态度与价值观1．通过解决一些问题，逐步把思维迁移到复杂方向，培养学生认识事物的规律，由简单到复杂。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。课时安排1课时教学过程引入物体的各式各样的运动，快慢程度不一样，火箭转瞬即逝，蜗牛背着那重重的壳，一步一步地爬．那如何比较运动的快慢呢？新课教学１．坐标和坐标的变化量问题1：一辆汽车在沿平直公路运动，怎样建立坐标系，怎样具体描述汽车的位置呢？怎样表示汽车的位移？学生思考并回答：教师总结：我们已经学习了位移，知道在直线运动中△x就表示物体的位移。其大小表示位移的大小，其正负表示位移的方向。位移△x＝x-x21同样，可以用△t表示时间的变化量：△t＝t-t21２．速度【师生互动活动设计】1．教师通过举例，让学生自己归纳比较快慢的两种形式 2．通过实例的计算，得出规律性的结论，即单位时间内的位移大小3．教师讲解平均速度和瞬时速度的意义。初始位置经过时间/s末了位置/m/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．飞机在天空沿直线飞行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）2）问题3：比较B和C谁运动的快，为什么？一、速度1．定义：和的比值表示速度，2．物理意义：速度用来描述的物理量。3．定义式：4．单位：国际单位：常用单位：5．方向：速度有大小，有方向，是量二、平均速度和瞬时速度引导学生思考：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？答：问题：百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢？答：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，运动物体的和所用的比值，叫做这段时间（或这段位移）的平均速度，用表示．2）说明：①．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．②．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v=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？③．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．④．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．⑤．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。（二）瞬时速度（1）定义：运动物体经过（或）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．s（3）对瞬时速度的理解：瞬时速度是在运动时间t0时的平均速度，即平均速度vt在t0时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））（三）速率：１．瞬时速率1）定义：叫瞬时速率，简称速率。2）瞬时速率的测量：技术上通常用来测量瞬时速率。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？NO；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。２．平均速率1）定义：的比值。2）速率是量。3）注意：平均速率不是平均速度的大小。【例题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(ＣＤ)A．在这一时刻之前0.1s内位移一定是1m B．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．如果从这一时刻起就是这个速度且不便，那么它继续通过1000m路程所需时间一定是100s【例题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？【基础达标】1．物体沿一条直线运动，下列说法正确的是（）A、物体在某时刻的速度为3m/s，则物体在1s内一定走3mB、物体在某1s内的平均速度是3m/s，则物体在这1s内的位移一定是3mC、物体在某段时间内的平均速度是3m/s，则物体在1s内的位移一定是3mD、物体在发生某段位移过程中的平均速度是3m/s，则物体在这段位移的一半时的速度一定是3m/s2．下列关于速度和速率的说法正确的是（）①速率是速度的大小②平均速率是平均速度的大小③对运动物体，某段时间的平均速度不可能为零④对运动物体，某段时间的平均速率不可能为零A．①②B．②③C．①④D．③④3．物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v=10m/s，v=15m/s，则物体在整个运动过12程中的平均速度是（）A、12.5m/sB、11.75m/sC、12m/sD、13.75m/s4．短跑运动员在100m竞赛中，测得7s末的速度是9m/s,10s末到达终点的速度是10.2m/s,则运动员在全程的平均速度为（）A、9m/sB、9.6m/sC、10m/sD、10.2m/s【能力提升】5．某质点沿半径R=5m的圆形轨道以恒定速率运动，经过10s运动了半圆周，该物体做的是____速运动（填匀或变）；瞬时速度大小为________m/s，10s内的平均速度大小为_________，质点运动一周的平均速度为__________m/s。三、计算题6．地震波既有纵波也有横波，纵波和横波在地表附近被认为是匀速传播的.传播速度为别是9.1千米/秒和3.7千米/秒.在一次地震观测站记录的纵波和横波到达该地的时间差是8秒.则地震的震源距这观测站有多远?小结通过学习速度，我们有了一个科学的描述运动快慢的物理量。理解速度的定义，理解平均速度和瞬时速度的区别与联系，有利与我们更好的描述物体运动的快慢。布置作业：课后“问题与练习”