平均速度瞬时速度
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教案格式(讨论稿)
平均速度瞬时速度(课时数)一、教学目标
二、教学重点、难点
教学重点:平均速度与瞬时速度的概念的建立及其两者的区别教学难点:用无限逼近方法得出瞬时速度的概念。
三、教学资源
黑板
四、知识框架图
五、教学过程
一、播放刘翔雅典夺冠录像(上课前就开始。有的班级课前,有的班级课后,不定,教师观察体会效果)
这节课首先请大家观看一段录像
刘翔是世界上跑得最快的人,(你们知道世界上跑得最快的人是谁?)他是中国的骄傲、亚洲的骄傲,也是所有上海人的骄傲。
那么大家认为刘翔在比赛时所作的运动是什么运动?(变速直线运动)
你怎么判断是变速直线运动?(我预想的答案:跑的时候不是一样快;6班:比赛肯定是越跑越快)
也就是说刘翔在跑的时候速度不恒定,大小上出现了变化,那么在相等时间内通过的位移相等吗?(不等)
好,根据刚才你看到的,我们讨论的,举例说明什么是变速直线运动?
(学生举例说明)刘翔110米栏,百米比赛,50米短跑,小车从斜面上滑下去,自由落体,竖直上抛等等(简单说明一下自由落体、竖直上抛)
生活中有很多运动是变速直线运动。我们现在一起总结一下变速直线运动有哪些特点?(预想:相等时间内通过的位移不等,指出这是书上的定义。20页。我们现在要把他的特点细节化、具体化。直线,速度大小变化,方向变化。具有这些特点的运动就是变速直线运动)现在有一个问题请大家思考:当质点作变速直线运动时,位移的大小与路程的大小是什么关系?(若只是大小变化方向不变,相等;若方向也变化,路程大小大于位移大小)
最后再板书定义、特点
10分钟
二、
在前面的学习中我们已经知道用速度描述运动的快慢。针对变速直线运动的特点人们提出用平均速度描述运动的快慢
平均速度:符号,单位,公式,s是位移,即平均速度是用位移与时间的比值计算大小的
公式做个变形便可以计算位移!这里交代为以后匀变速直线运动的位移公式打下基础,做好铺垫!
公式中位移是矢量,时间是标量,因此,平均速度是矢量,方向与位移方向相同。这里说与运动方向相同不恰当,解释一下。
现在大家立刻计算一下,刘翔的平均速度?(学生)8.52m/s
用8.52m/s的平均速度说明刘翔跑的很快实际上是把刘翔的变速直线运动等效地看成一个速度大小为8.52m/s的匀速直线运动
你看:刘翔跑110米需要时间12秒91,平均速度8.52m/s
若某一物体做匀速直线运动,速度大小为8.52m/s,通过110米的位移所用时间也是12秒91,它们的运动效果相同
因此用平均速度描述运动的快慢就是在用匀速直线运动等效的描述变速直线运动的快慢
任何一个变速直线运动都可以找到一个与之等效的匀速直线运动
也就是说平均速度体现了等效替代的思想。
等效替代是一种常用的科学方法,相关内容书上21页点击(教师板书,学生看书)
日常生活中我们常常会用平均速度描述变速直线运动的快慢,老师在这里提醒大家:物体在实际运行过程中,有些位置速度可能大于这个数,有些位置小于,有些位置等于,各种情况都可能出现。平均速度不能准确描述运动过程中每个位置、每个时刻的快慢,只能粗略地反应变速直线运动的快慢情况
这是平均速度的物理意义
15分钟
三、下面我们做个练习,请看任务书第一题
读题
看图
这是用频闪照相法拍到的同一个小球做自由落体运动时的照片
频闪照相就是在暗室里照相机每隔相等时间曝光一次,对小球拍下一张照片,这样就可以在同一张照相底片上拍到小球下落过程中在不同位置的照片
我这里有一个动画,大家看看
照片上其他数字不去管,我们主要看右边1-5所对应的数字:36、49、64、81、100是刻度尺上的读数,单位厘米,根据这些数字可知道每两个位置间的距离,又已知曝光时间1/30s,那么小球经过每两个位置所用时间1/30s,
算算1-2这段位移上平均速度的大小(口算)注:不太适合比赛
2-3
3-4
4-5
1-4
1-5注:板书
通过计算不同位移上的平均速度,你们发现了什么?
变速直线运动在不同的位移上平均速度不同。
这也证明了平均速度只能粗略地描述变速直线运动的快慢,同一个变速直线运动,不同的位移上平均速度的大小不同
同时告诉大家:1、平均速度是和位移时间相对应的,2、计算必须保证位移与时间的一一对应性,对应错了,算出来的就不是所求的。3、不同的位移上平均速度不同。4、一段位移上的平均速度或一段时间内的平均速度只能说明这段位移上的或这段时间内的运动快慢情况,换另一段位移时间就不能说明了,因为情况发生了变化。很重要,做题主要用到这些!
这一点书上21页可以找到
10分钟
四、这节课的主要内容回顾一下,接下来做几道典型例题
任务书上二、1、2、3 平均速度不是速度的平均值
平均速率公式
平均速度也可以用来描述曲线运动
5分钟
五、布置作业1、看书22页某些物质或物体的平均速度,感受某些平均速度的大小
课本22页1、2、3
任务书4
练习部分1、2、5、7、9、10、11
第二课时
一、讲解练习题
1、任务书4 平均速率是用路程比时间求得的,是标量。平均速度是用位移比时间求得的,是矢量。
2、练习部分
3、比例尺
二、简单提问后,课本22页3题
学生讨论
与平均速度不同(预想:9.5m/s是瞬时速度,不是平均速度)
9.5m/s这个速度是运动员在终点位置的速度大小,或者说是在冲线时刻的速度,对应的是某一个时刻、某一个位置,平均速度是用位移比时间得到的,对应的是一段位移和一段时间我们把运动物体在某一时刻或经过某一位置时的速度叫做瞬时速度
对于任何一个变速直线运动,平均速度是粗略地描述运动的快慢。而瞬时速度可以十分精确的描述变速直线运动在每一个位置,每一个时刻的运动的快慢和方向
瞬时速度的物理意义是精确地描述变速直线运动在每一个时刻或每一个位置的运动快慢和运动方向
符号,单位,矢量,方向与每时每刻的运动方向相同(比如说:这一个时刻朝西北方向运动,此时瞬时速度方向是西北方向,下一个时刻朝西运动了,则下一个时刻的瞬时速度的方向向西)
对变速直线运动来说不同的位置、不同的时刻瞬时速度是不同的
3分钟
PPT自由落体的频闪照相
这张自由落体的频闪照片大家见过了
根据照片上的数据我们可以求出某些位移上的平均速度,那如果我想求小球经过这个位置的瞬时速度,怎样求?
学生会想到平均速度(鼓励学生大胆猜想,引导往平均速度的方向思考)
师:平均速度是粗略地描述一段位移上的运动快慢,小球在这个位置的瞬时速度可能大于平均速度,可能小于,也可能等于。你选的位移太大了,把这段位移上的平均速度说成是该位置的瞬时速度,精确度太低了。粗略估计倒是可以的。
用平均速度描述某一点的瞬时速度虽不精确,但思路是对的。
怎样改进就可以让平均速度更接近该点的瞬时速度呢?
在该点附近取一段更短的位移
位移取得越短平均速度等于瞬时速度的几率越大(范围越大,情况越复杂,变化越多,越难接近瞬时速度,反之,反之)
当所取的位移趋近于零时,求得的平均速度就无限接近该点的瞬时速度,可以看作是该点的瞬时速度
怎样叫趋近于零,问则说,不问,不说。
这种求瞬时速度的方法叫做无限逼近的方法,用无限逼近的方法求瞬时速度实际上也是平均