初中物理 变速直线运动、平均速度、瞬时速度的教案

变速直线运动、平均速度、瞬时速度的教案

教学目的

（1）知道变速直线运动的定义及特征；

（2）理解平均速度的概念、学会用平均速度公式解决一些简单问题；

（3）理解瞬时速度概念；

（4）培养学生在物理实验中仔细观察和深入思考的习惯；

（5）渗透科学方法的教育；

教学重点

平均速度和瞬时速度

教学难点

平均速度和瞬时速度的联系

教学方法

多媒体启发式教学法

教学器材

（1）小车、带滑轮的平板、钩码、细线、节拍器、纸带，投影仪、投影片、彩笔等。

（2）自制带速度计的小车；录像机、486电脑、软盘、彩电。

教学过程

一、引入新课

师：请同学们回忆匀速直线运动的定义及表示其快慢的方法。

生：略

师：日常生活中有各种各样的运动，现在我们用钩码牵引小车运动。（出示实验装置，如图1）

师：释放钩码，小车做什么性质的运动呢？

为了研究小车的运动，我们用节拍器计时，用纸带记录小车运动的位移。

师：（用笔头较粗的白板笔合着节拍器的节拍，每间隔0.5s在纸带上打一个点，得到一条清晰纸带如下图.

师：大家观察纸带，小车运动是否为匀速直线运动？

生：小车在相等时间内位移不相等，不是匀速直线运动。

师：像这类性质的运动叫变速直线运动。从这节课开始，我们就来研究这种运动。（板书课题）

“五、变速直线运动”

二、新课教学

师：仔细观察纸带，能否给变速直线运动下一定义？（展示纸带，学生回答并板书）

（一）变速直线运动（板书）

物体在一条直线上运动，如果在相等时间内位移不相等，这种运动就叫变速直线运动

师：请举日常生活中变速运动的实例。

生：（略）

师：日常生活中，匀速直线运动是有限的，变速直线运动比匀速直线运动更具普遍性。而这种运动快慢在不断变化，没有恒定速度，我们如何描述其运动快慢呢？（提出问题）

（二）如何描述作变速运动物体运动的快慢？（板书）

师：为了找到解决问题的办法，我们看一个实际问题。（放投影片，如图2）

师：为迎接97香港回归，我国新建了一条北京至香港的京九铁路。这就象一条长直线，将祖国首都与香港联接起来。京九线全长2400km，客运列车从北京到香港只需48h。（结合投影讲述）

师：列车在整个过程的运动快慢我们如何去表示？

生：已知位移S=2400km，时间t=48h，可计算出平均速度

师：计算出的结果是否表示列车每小时的位移都是50km呢？

生：不是。

师：对。在计算平均速度时，我们实际上是应用了一种等效的方法，将列车的变速运动等效看作匀速运动来处理。因此，计算出列车平均每小时的位移是50km，并不表示列车每小时均实际位移50km。

平均速度（板书）

在变速运动中，运动物体的位移和时间的比值叫做这段时间（或这段位移）内的平均速度。

师：刚才我们通过计算列车运动的平均速度，对列车在整个过程运动的平均快慢程度有了清晰的认识。但是由于列车运动快慢在不断变化，平均速度并不能使我们对列车在每一时刻的运动快慢有准确的了解。可见，平均速度只是粗略描述物体一段运动过程的总体快慢程度。平均速度有其局限性，即

“平均速度——粗略了解一段运动过程的快慢”

师：如果我们能知道列车在各个时刻的速度，我们对它运动情况的了解就最准确了。怎样才能了解各个时刻的速度呢？

师：大家都坐过汽车，驾驶员在驾驶汽车前进时，能否知道汽车行驶时各时刻的速度是多少？

生：通过观察速度表可以知道汽车运动的速度。

师：现在我有一个电流表，一个发电机，你能否根据所学知识给小车装上一个速度表？

（说明：投影片制成叠合两片，图3中虚线为第二片，用于说明速度表原理）

生：（思考后提出组装速度表原理，并结合投影片讲解）

师：现在我已经给小车安装了一个速度表，请大家观察小车运动快慢与指针偏转角度之间的关系。

演示：实验装置如图4

师：为了更清楚地观察小车运动到某一位置（或某一时刻）的速度，我们借助于摄像手段，对它的运动过程进行慢镜头重放。看物体在每一时刻的速度究竟是多少？（放录像）

[慢镜头演示三遍。第一遍为正常速度放录像，不便于观察每一时刻的速度，第二遍为慢镜头连续运动，第三遍为慢镜头不连续地运动，使学生能清楚地读出小车在某一位置（或某一时刻）运动的速度值]

师：从刚才的实验及录像，我们知道，运动物体在某一时刻的运动快慢，我们可以用速度计来测量。而且从录像可以看出：物体做变速运动，不同时刻（或位置）速度不同。

我们把运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度叫瞬时速度。

2、瞬时速度（板书）

——运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度叫瞬时速度，也简称速度。

师：有了瞬时速度我们就可以准确地了解运动物体各个时刻运动的快慢了，即

“瞬时速度——准确了解各个时刻的运动快慢”

【录像的慢镜头重放，学生能直观地读出某一位置（或时刻）的速度值，对瞬时速度的理解更具体、形象，起到了其它媒体无法取代的作用】

3、平均速度和瞬时速度的联系（板书）

师：由此可见，平均速度粗略描述了某一段过程的平均快慢，瞬时速度使我们准确了解各个时刻的运动快慢，这是它们之间的区别。既然平均速度和瞬时速度都能描述变速运动快慢，那么它们之间有什么联系呢？现在我们用图象来进行分析。

（首先用投影说明每条线段的意义。投影采用叠合片形式，如图5所示，合成效果如图6）

师：我们知道匀速直线运动的v-t图是一条平行于时间t轴的直线。一个物体做直线运动，其v-t图如图5（a）所示。（结合投影讲述），那么物体做什么运动？为什么？

生：物体做变速直线运动，因为物体速度随时间越来越大。

师：现在图中任取一段时间间隔t1→t2，相应速度分别为v1和v2，则v1，v2分别为t1和t2两时刻的瞬时速度。如果我们把t1到t2时间内物体的运动等效为匀速运动来处理，就可以得到t1到t2时间内的平均速度。而匀速运动是一条平行于时间轴的直线。又因为物体运动的速度

间。（如上图5（b））

师：如果让t1逐渐向t2靠近到t'1，则我们同样可以得到t'1到t2时间内物体的平均速度v'。（如上图5（C））