最新-高中物理《运动快慢的描述——速度》教案24 新人教版必修1 精品
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1.3 运动快慢的描述—速度
★新课标要求
(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。
★课前预习提纲:
1.如如何用坐标和坐标的变化量来表示运动物体的位置和位移?
2.如如何用坐标和坐标的变化量来表示运动物体的时刻和时间?
3.怎样来表示物体的运动快慢?
4.速度是怎样定义的?它的含义是什么?
5.你是如何理解速度的?
6.平均速度和瞬时速度的含义是什么?它们有什么区别?
7.速度和速率关系和区别?
8.你能否根据自己对社会的观察,说一说速度与社会发展的联系?
★互动课堂
知识探究过程
一、坐标与坐标的变化量
问题1:以百米赛跑为例,你参加赛跑的跑道是笔直的,你能说明“坐标”与“坐标的变化量”有何不同,又有何联系?
结论:1.在直线运动中,若以此直线为坐标轴,我们便可用坐标表示物体的,而用坐标的变化表示物体的,即位移△x=。
2.△x的大小表示位移的,△x的方向表示位移的。具体说来,若△x为正,表示位移沿x轴方向;若△x为负,表示位移沿x轴方向。
问题2: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?
结论3:用△t表示时间的,△t=。
二、速度
问题1:在我们身边有许多运动的物体,他们有的运动得快、有的运动得满,我们怎样去比较他们的快慢?
问题2:以下有四个物体,请同学们来比较一下它们运动的快慢程度.如何比较A和B、
B和D、B和C的运动快慢?
结论1:物理学中用与发生这个的比值表示物体运动的,这就是速度。如果在时间△t内物体的位移是△x,它的速度就可以表示为单位:国际单位,常用单位:
问题3:位移是矢量,既有大小又有方向.那速度呢?速度的运算遵循什么样的规律?
讨论:
结论2:对速度的理解:(1)速度是
(2)速度的大小在数值上等于的大小;速度的就是物体的方向
三、平均速度和瞬时速度
问题1:大自然中,物体的运动有快有慢。天空,日出日落;草原,骏马奔驰;树丛,蜗牛爬行.仔细观察物体的运动,我们发现,在许多情况下,物体运动的快慢会发生改变:飞机的起飞,汽车的行驶,运动员的奔跑等.在自然界和人类生活中,物体的运动状态各不相同且不断变化,我们又怎样区分他们的快慢呢?
讨论:
结论1:(1 )物体在或的速度较物体的瞬时速度;
(2)平均速度是指运动物体在的位移与发生这段位移所用时间的比值.
问题2:国田径运动员刘易斯,在1991年的世界田径锦标赛上创下了9.86s的百米跑世界纪录,表格中各个速度值有何不同?它们的含义是什么?
讨论:
结论2:(1)平均速度和 (或 )相对应,瞬时速度和
(或 )相对应。
(2)平均速度只能粗略地描述 物体运动的快慢程度,瞬时速度能够
精确地描述 物体运动的快慢程度。
四、速度和速率
问题:仔细观察课本上的汽车速度计,读出那些信息?各有什么含义?
讨论:
结论:速度既有 ,又有 ,是 ,速度的大小叫 ,是个 。
能力创新思维
一、对速度的理解
例1.信号沿动物神经传播的速率大约是100m/s 。身长30m 的鲸,尾巴被鲨鱼咬了一
口,大约经过多长时间它能感觉到被咬?身高1.8m 的人,大约经过多长时间能感觉到脚
上被蚊子叮了一口?
提示:信号沿动物神经的传播是匀速的。
解析:由s=v t ,可得v s t =。从而,对于鲸,有10030=t s=0.3s 。 对于人,有100
8.1='t s=1.8×10-2s 。 点悟:动物神经一般不沿直线发布,所以信号的传播不是匀速直线运动。“提示”中
说“信号沿动物神经的传播是匀速的”是指传播的速率保持不变。所以,上述解析中的s
应是路程而不是位移。
变式练习:一门反坦克炮直接瞄准所要射击的一辆坦克。射击后,经过t 1=0.6 s ,在炮台
上 看到炮弹爆炸。经过t 2=2.1 s ,才听到爆炸的声音。问坦克离炮台的距离多远?
炮弹飞行的水平速度多大?(声音在空气中的速度是340 m /s 。,空气阻力不计)
二、平均速度和瞬时速度
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:2
3020+=v m/s=25m/s 。请问上述解法正确吗?为什么?应该如何解?
提示:从平均速度的定义出发进行分析。
解析:上述解法是错误的,因为它违反了平均速度的定义,计算的不是平均速度(物
体的位移与发生这段位移所用时间的比值),而是速度的平均值。
正确的解法应该是:
设甲乙两地间、乙丙两地间的距离均为s ,则有
560230
2022⨯=+==s s s t s v m/s=24m/s 点悟:平均速度和速度的平均值是两个不同的概念,两者通常是不等的。在本题中,为什
么速度的平均值大于平均速度呢? 因为汽车在甲乙两地间行驶的时间与在乙丙两地间行
驶的时间是不相同的,且前者大于后者。用速度的平均值作为其平均速度,实际上是将两
个不同时间间隔的过程不恰当地拉平了。这样一来,相当于延长了速度较大的运动阶段,
缩短了速度较小的运动阶段,显然这样得到的平均速度值大于实际的平均速度值。
变式练习:关于瞬时速度和平均速度,以下说法正确的是( )
A. 一般讲平均速度时,必须将清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度
B. 对于匀速直线运动,其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关
C. 瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动
D. 瞬时速度是某时刻的速度,只有瞬时速度才能精确描述变速运动
提示:平均速度是物体的位移△x 与发生这段位移所用时间△t 的比值。当△t 趋近于
零时,平均速度就趋近于瞬时速度。
三、实际运动
例3.右表是客运轮船在九江武汉之间往返航行的航班运行时刻表,最右边一列是自九
江起的公里数。根据表中数据,估算武汉至九江间长江的平均流速为多大?
提示 船顺水下行时,船的实际航速v 1=v 0+v′;船逆水上行时,船的实际航速v 2=v 0
-v′(v 0为水静止时船的速度,v′为水流速度)。
解析:由v 1=v 0+v′和v 2=v 0-v′可得v′=
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。 又v 1=1t s ,v 2=2
t s ,故v′=12122)(t t t t s - 由表中数据可知,武汉至九江的航程s =269km ,扣除靠港时间,下行时间t 1=9.67h ,