（新課標(biāo)）2015年高中物理13運(yùn)動(dòng)快慢的描述-速度教案新人教版必修1

1、第三節(jié) 運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度教學(xué)目標(biāo)： （一）知識(shí)與技能1理解速度的概念，知道速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，知道速度的定義2知道速度是矢量，知道速度的單位、符號(hào)和讀法了解生活實(shí)際中的某些直線運(yùn)動(dòng)的速度大小數(shù)據(jù)3理解平均速度的概念，知道平均速度的定義式，會(huì)用平均速度的公式解答有關(guān)的問(wèn)題4知道瞬時(shí)速度的概念及意義，知道瞬時(shí)速度與平均速度的區(qū)別和聯(lián)系5知道速度和速率以及它們的區(qū)別（二）過(guò)程與方法1運(yùn)用平均速度的定義，把變速直線運(yùn)動(dòng)等效成勻速直線運(yùn)動(dòng)處理，從而滲透物理學(xué)的重要研究方法等效的方法2培養(yǎng)遷移類推能力（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1通過(guò)解決一些問(wèn)題，而向復(fù)雜問(wèn)題過(guò)渡，使學(xué)生養(yǎng)成一種良好的學(xué)習(xí)方法2通

2、過(guò)師生平等的情感交流，培養(yǎng)學(xué)生的審美情感教學(xué)重點(diǎn)：速度，平均速度，瞬時(shí)速度的概念及區(qū)別教學(xué)難點(diǎn)：1.怎樣由速度引出平均速度及怎樣由平均速度引出瞬時(shí)速度2.瞬時(shí)速度與平均速度之間有什么區(qū)別和聯(lián)系及在運(yùn)動(dòng)中瞬時(shí)速度是怎樣確定的教學(xué)方法：1通過(guò)例題和實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生分析如何辨別快慢2通過(guò)討論來(lái)加深對(duì)概念的理解教學(xué)過(guò)程：（一）引入新課教師提問(wèn)：為了描述物體的運(yùn)動(dòng)，我們已經(jīng)進(jìn)行了兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)了描述運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)概念，大家還記得是哪幾個(gè)概念？學(xué)生回答：質(zhì)點(diǎn)、參考系、坐標(biāo)系；時(shí)間、時(shí)刻、位移和路程。教師提問(wèn)：當(dāng)物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們是什么方法描述物體位移的？學(xué)生回答：用坐標(biāo)系。在坐標(biāo)系中，與某一時(shí)刻t1對(duì)應(yīng)的

3、點(diǎn)x1，表示t1時(shí)刻物體的位置，與另一時(shí)刻t2對(duì)應(yīng)的點(diǎn)x2，表示t2時(shí)刻物體的位置，則，就表示從t1到t2這段時(shí)間內(nèi)的位移.教師提問(wèn)：我們已經(jīng)知道位移是描述物體位置變化的物理量，能不能說(shuō)，物體的位移越大，物體運(yùn)動(dòng)得就越快？學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生討論后回答，不能。因?yàn)槲矬w的位移與運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有關(guān)。教師提問(wèn)：那么，如何來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢？教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生快速閱讀教材中的黑體字標(biāo)題，提出問(wèn)題：要描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢，本節(jié)課將會(huì)學(xué)到那些概念（物理量）？學(xué)生活動(dòng)：通過(guò)閱讀、思考，對(duì)本節(jié)涉及的概念有個(gè)總體印象，知道這些概念都是為了描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢而引入的，要研究物體運(yùn)動(dòng)的快慢還要學(xué)好這些基本概念。（二）進(jìn)行新課

4、1、坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀“坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量”一部分，同時(shí)提出問(wèn)題：1、以你騎自行車上學(xué)為例，假設(shè)你經(jīng)過(guò)的某短路時(shí)平直的，你能說(shuō)明“坐標(biāo)”與“坐標(biāo)的變化量”有何不同，又有何聯(lián)系？2、觀察圖1.3-1，用數(shù)軸表示坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量，能否用數(shù)軸表示時(shí)間的變化量？3、教材17頁(yè)上“思考與討論”中的兩個(gè)問(wèn)題應(yīng)怎樣回答？學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，自主閱讀，積極思考，然后每四人一組展開討論，每組選出代表，發(fā)表見(jiàn)解，提出問(wèn)題。教師活動(dòng)：幫助總結(jié)并回答學(xué)生的提問(wèn)。2、速度1定義：位移跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值，用v表示2物理意義：速度是表示運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，3定義式：v=xt4單

5、位：國(guó)際單位：ms（或m·s-1）常用單位：kmh（或km·h-1）、cms（或cm·s-1）5方向：與物體運(yùn)動(dòng)方向相同   說(shuō)明：速度有大小和方向，是矢量3、平均速度和瞬時(shí)速度如果物體做變速直線運(yùn)動(dòng)，在相等的時(shí)間里位移是否都相等？那速度還是否是恒定的？那又如何描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢呢？問(wèn)題：百米運(yùn)動(dòng)員，10s時(shí)間里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？回答：每秒平均跑10m。百米運(yùn)動(dòng)員是否是在每秒內(nèi)都跑10m呢？答：否。說(shuō)明：對(duì)于百米運(yùn)動(dòng)員，誰(shuí)也說(shuō)不來(lái)他在哪1秒破了10米，有的1秒鐘跑10米多，有的1秒鐘跑不到10米，但當(dāng)我們只需要粗略了解運(yùn)動(dòng)員

6、在100m內(nèi)的總體快慢，而不關(guān)心其在各時(shí)刻運(yùn)動(dòng)快慢時(shí)，就可以把它等效于運(yùn)動(dòng)員自始至終用10m/s的速度勻速跑完全程。此時(shí)的速度就稱為平均速度。所以在變速運(yùn)動(dòng)中就用這平均速度來(lái)粗略表示其快慢程度。1平均速度（1）定義：在變速直線運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)物體的位移和所用時(shí)間的比值，叫做這段時(shí)間（或這段位移）的平均速度，用表示 （2）說(shuō)明：a.平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物體在t時(shí)間內(nèi)的平均快慢程度。這實(shí)際上是把變速直線運(yùn)動(dòng)粗略地看成是勻速運(yùn)動(dòng)來(lái)處理b這是物理學(xué)中的重要研究方法等效方法，即用已知運(yùn)動(dòng)研究未知運(yùn)動(dòng)，用簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的一種研究方法問(wèn)題：百米賽跑運(yùn)動(dòng)員的這個(gè) 10m/s代表這100米

7、內(nèi)（或10秒內(nèi)）的平均速度，是否是說(shuō)明他在前50米的平均速度或后50米內(nèi)或其他某段的平均速度也一定是10m/s？c平均速度只是對(duì)運(yùn)動(dòng)物體在某一段時(shí)間內(nèi)（或某一段位移內(nèi)）而言的，對(duì)同一運(yùn)動(dòng)物體，在不同的過(guò)程，它的平均速度可能是不同的，因此，平均速度必須指明“哪段時(shí)間”或“哪段位移”的d.平均速度只能粗略地描述一段時(shí)間（或一段位移）內(nèi)的總體快慢，這就是“平均速度”與勻速直線運(yùn)動(dòng)“速度”的根本區(qū)別e.平均速度不是各段運(yùn)動(dòng)速度的平均值，必須根據(jù)平均速度的定義來(lái)求解。2瞬時(shí)速度（1）定義：運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)某一時(shí)刻（或某一位置）的速度，叫做此時(shí)刻（或此位置）的瞬時(shí)速度（2）意義：反映物體在某一時(shí)刻（或經(jīng)某一位

8、置）時(shí)運(yùn)動(dòng)的快慢，它能精確地描述變速運(yùn)動(dòng)的快慢。平均速度只能粗略地描述變速運(yùn)動(dòng)（3）對(duì)瞬時(shí)速度的理解：瞬時(shí)速度是在運(yùn)動(dòng)時(shí)間極短的時(shí)間內(nèi)的平均速度，即平均速度在某一時(shí)間段內(nèi)的極限就是某一時(shí)刻（或某一位置）的瞬時(shí)速度。（4）瞬時(shí)速度的方向：瞬時(shí)速度是矢量，在直線運(yùn)動(dòng)中，瞬時(shí)速度的方向與物體經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向相同，（若是曲線運(yùn)動(dòng)，瞬時(shí)速度的方向是軌跡上物體所在點(diǎn)的切線方向（與軌跡在該點(diǎn)的延伸方向一致）4、速率：1. 瞬時(shí)速率（1）定義：瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率，簡(jiǎn)稱速率。（2）瞬時(shí)速率的測(cè)量：技術(shù)上通常用速度計(jì)來(lái)測(cè)量瞬時(shí)速率。2平均速率： 瞬時(shí)速度的大小是瞬時(shí)速率，那平均速度的大小是

9、否也可以叫平均速率呢？不可以,其實(shí)我們初中所學(xué)的速度也不是沒(méi)有意義的，我們給了他一個(gè)新的名字平均速率。 （1）定義：路程與發(fā)生這段路程所用時(shí)間的比值。 （2）速率是標(biāo)量。（3）注意：平均速率不是平均速度的大小。典型例題例1.一個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)的物體，某時(shí)刻速度是10m/s，那么這個(gè)物體 (      )A.在這一時(shí)刻之前0.1s內(nèi)位移一定是1mB.在這一時(shí)刻之后1s內(nèi)位移一定是10mC.在這一時(shí)刻起10s內(nèi)位移可能是50mD.如果從這一時(shí)刻起開始勻速運(yùn)動(dòng)，那么它繼續(xù)通過(guò)1000m路程所需時(shí)間一定是100s分析:某時(shí)刻速度是10m/s指的是

10、該時(shí)刻的瞬時(shí)速度，不能說(shuō)物體從此時(shí)起以后運(yùn)動(dòng)的快慢情況，以后做直線運(yùn)動(dòng)或勻變速直線運(yùn)動(dòng)，或非勻變速直線運(yùn)動(dòng)均可能。所以選項(xiàng)A、B均錯(cuò)。如果從某時(shí)刻（速度為10m/s）起質(zhì)點(diǎn)做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)，從這一時(shí)刻起以后的10s內(nèi)位移可能為50m，所以選項(xiàng)C正確，如果從這一時(shí)刻起物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么經(jīng)過(guò)1000m路程所需時(shí)間t=100s。正確選項(xiàng)是C、D。例2 一物體沿直線運(yùn)動(dòng)，先以3m/s的速度運(yùn)動(dòng)60m，又以2m/s的速度繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)60m，物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中平均速度是多少？分析:根據(jù)平均速度的定義公式 ，x為總位移，t為總時(shí)間，等于前一段位移與后一段位移所用時(shí)間之和。全過(guò)程的位移x=120m物

11、體在前一段位移用的時(shí)間為t1=20s 后段位移用的時(shí)間為t2=30s 整個(gè)過(guò)程的用的總時(shí)間為t=t1+t2=50s整個(gè)過(guò)程的平均速度 2.4m/s注意：全過(guò)程的平均速度只能由全過(guò)程的總位移與通過(guò)全路程所用的總時(shí)間的比值得出。如果用求速度的平均值去做=2.5m/s這樣得出的結(jié)果是錯(cuò)誤的?？梢?jiàn)，平均速度概念與速度的平均值概念是不完全相同的。 例3 對(duì)于作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，則 A.任意2s內(nèi)的位移一定等于1s內(nèi)位移的2倍B.任意一段時(shí)間內(nèi)的位移大小一定等于它的路程C.若兩物體的速度相同，則它們的速率必然相同，在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程相等D.若兩物體的速率相同，則它們的速度必然相同，在相同時(shí)間內(nèi)的位移

12、相等分析:物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度v的大小、方向恒定不變，由公式x=vt知，其位移與時(shí)間成正比.又由于速度v方向不變，其軌跡是一條單向的直線，任意時(shí)間內(nèi)的位移大小與路程相等.當(dāng)v1=v2時(shí)，表示兩者的大小、方向都相同，相同時(shí)間內(nèi)的路程必相等.但當(dāng)速率|v1|=|v2|時(shí)，兩物體的運(yùn)動(dòng)方向可能不同，相同時(shí)間內(nèi)的位移可以不等.答 A、B、C.例4 一列火車沿平直軌道運(yùn)行，先以10m/s的速度勻速行駛15min，隨即改以15m/s的速度勻速行駛10min，最后在5min內(nèi)又前進(jìn)1000m而停止.則該火車在前25min及整個(gè)30min內(nèi)的平均速度各為多大？它通過(guò)最后2000m的平均速度是多大？分析:根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，算出所求時(shí)間內(nèi)的位移或通過(guò)所求位移需要的時(shí)間，即可由平均速度公式算出平均速度.解答:火車在開始的15min和接著的10min內(nèi)的位移分別為：x1=v1t1=10×15×