甘肃崇信高中物理13运动快慢的描述 速度教案

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§1-3 运动快慢的描述--速度

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，知道速度的含义、公式、符号和单位，知道它是矢量。

2.理解平均速度，知道瞬时速度的概念。

3.知道速度与速率以及它们的区别。

过程与方法：

1.记住匀速直线运动中速度的计算公式，会解决有关问题。

2.理解平均速度的物理意义，会求某段时间内的平均速度。

情感态度与价值观:

通过介绍或学习各种工具的速度，去感知科学的价值与应用

【教学方法】

1．通过例题和实例引导学生分析如何辨别物体运动的快慢．

2．通过讨论来加深对概念的理解．

【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区别。

【教学难点】

速度矢量性的理解，瞬时速度的推导。

导入新课：

多媒体展示自然界各种物体的运动，激发学生的学习兴趣，引入新课。

【教学过程】

一．坐标与坐标的变化量

复习旧知识：在上一节的学习中，我们学习了位移这一较为重要的矢量，大家回忆一下位移的定义是什么？

学生积极思索并回答出位移的定义：从初位置指向末位置的有向线段。

教师引导：既然位移是描述物体位置变化的物理量，所以物体的位移可以通过位置的变化量来表示。

问题展示：一辆汽车在沿平直公路运动。我们怎样描述汽车向前行驶的位移？

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学生积极思考并回答：建立直线坐标轴来描述汽车的位置。

展示：坐标表示位置：A点x1 B点x2

Δx=x2-x1=30m-10m=+20km 思考与讨论：

1、上述汽车在向哪个方向运动？如何表示？

2、C到B的位移呢?

总结：Δx的绝对值表示位移的大小;正负号表示方向

Δx为正值表示位移的方向与x轴正方向相同; Δx为负值表示位移的方向与x轴正方向相反。

二．速度：

思考导学：

以下表格有四个物体的运动情况：

初始位置/m

经过时间/s

末了位置/m

A．自行车沿平直道路行驶 0 20 100 B．公共汽车沿平直道路行驶 0 10 100 C．火车沿平直轨道行驶 500 30 1250 D．飞机在天空直线飞行 500

10

2500

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）一种是在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间短的物体运动快，时间长的物体运动慢；

2）另一种是在时间相同的情况下，比较位移的大小，位移大的物体运动得快，位移小的物体运动得慢；

问题3：比较B和C谁运动的快，为什么？

结论：可以用单位时间内的位移来描述物体运动的快慢。

提出问题：如何对速度进行定义？

学生阅读课本并进行回答。

速度：

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1．定义：位移x?跟发生这段位移所用时间t?的比值，用v表示．

2．定义式：xvt???．

3．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）．

4．物理意义：速度是表示运动快慢的物理量，

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

课堂练习：

1.下列关于速度的描述中正确的是( ) A、速度是矢量，既有大小也有方向

B、速度描述物体运动的快慢，只有大小

C、速度越大，物体在单位时间内的位移越大

D、速度越大，物体的位移越大

三．平均速度

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？

思考导学：百米运动员，10s时间里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？

学生回答：每秒平均跑10m。

教师设疑：百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢？

学生回答：否。

师生总结：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。

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v表示．

2.公式：

3.物理意义：粗略描述物体在某段时间（位移）的运动快慢。txv????．

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4.单位：m/s (常用：km/h cm/s)

5.矢量性：有大小、方向

6.方向：与物体位移的方向相同

说明：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．

课堂练习：

2.小球沿斜面滚下时在不同时刻的位置如图所示。可以从图中观察分析小球通过OA、OB、OC 的过程中运动的快慢。

计算各段的平均速度。

学生分组计算

说明：（1）必须指明是“哪段时间”或“哪段位移”

（2）平均速度不是速度的平均值，求解时必须根据定义

问题：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，要想知道物理在某个瞬间或经过某个位置的运动快慢又该如何表示？

学生阅读课本内容并进行回答

四．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0??t时的平均速度，即平均速度tsv???在0??t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））

五．速度与速率：

1.速率

（1）定义：瞬时速度的大小

（2）标量

（3）汽车的速度计显示的是速率

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2．常说的“速度”，可能指:

“平均速度”、“瞬时速度”或“速率”，要看实际的物理情景。

课堂练习：

3.子弹离开枪口时的速度是900m/s；汽车启动后第5s内速度是

15m/s；小球在第4s内的速度是5m/s；一人在百米赛跑冲过终点时的

速度是10m/s。

巩固练习:

1.甲、乙两质点在同一条直线上做匀速运动,设向右为正方向,甲质点的速度为2 m/s,

乙质点的速度为-4 m/s,则可知( ) A.乙质点的速率大于甲质点的速率

B.因为+2＞-4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度

C.这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向

D.若甲、乙两质点同时由同一地点出发,则10s后甲、乙两质点相距60m

2.短跑运动员在100 m竞赛中,测得他5 s末的速度为10.4 m/s,10 s末到达终点的速

度是10.2 m/s,则运动员在这100 m中的平均速度为( ) A.10.4 m/s B.10.3 m/s C.10.2 m/s D.10 m/s 板书设计：

一．坐标与坐标的变化量

二．速度

1. 定义：速度（velocity）v等于位移和发生这段位移所用时间的比值。

2. 公式：xvt???。

3. 单位：国际单位制中是米每秒（m／s或m·s-1），常用单位还有千米每小时（km

／h）、厘米每秒（cm／s）等。

4. 物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量。

5. 速度是矢量，不但有大小，而且有方向。

三．平均速度

1．定义：在变速直线运动中，位移跟发生这段位移所用时间的比值叫做变速直线运

动的平均速度（average velocity）。

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2．公式：xvt???

3．物理意义：粗略地描述物体运动的快慢。

四．瞬时速度

1．定义：物体在某一时刻或某一位置的速度叫做瞬时速度。

2．物理意义：精确地描述物体运动的快慢。

五．速率：瞬时速度的大小叫做速率

布置作业

完成教材第18页“问题与练习”第2、3题