高中物理：运动快慢与方向的描述—速度教案

高中物理：运动快慢与方向的描述—速度教案
【教学目标】
一、知识与技能
1．理解物体运动的速度．知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性．
2．理解平均速度的意义，会用公式计算物体运动的平均速度，认识各种仪表中的速度．3．理解瞬时速度的意义．
4．能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念．
5．知道速度和速率以及它们的区别．
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，体验用比值定义物理量的方法．
2．同时通过实际体验感知速度的意义和应用．
3．让学生在活动中加深对平均速度的理解．通过生活中的实例说明平均速度的局限性．4．让学生在相互交流中逐渐领会瞬时速度与平均速度的关系，同时初步领略极限的思想并初步领会数学与物理相结合的方法，进而直接给出瞬时速度的定义．
5．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．了解从平均速度求瞬时速度的思想方法，体会数学与物理间的关系．
3．培养学生认识事物的规律：由简单到复杂．培养学生抽象思维能力．
4．培养对科学的兴趣，坚定学习思考探索的信念．
【教学重点、难点】
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．
【教学方法和手段】
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
教具准备：多媒体课件
【教学过程】
复习巩固：
1. 什么是矢量？什么是标量？
2.什么是位移？表达式是怎样的？
3.怎么确定位移的方向？位移的正负表示什么意义？
答案：1 ，矢量是指既有大小，又有方向的物理量；只有大小没有方向的物理量称为标量2，物体在一段时间内位置的变化称为位移；表达式△ｘ=x2 - x1
3 ，位移的方向：由初位置指向末位置；位移为正表示与规定的正方向相同，为负表示与规定的正方向相反
新课导入
一，速度
师：上节课学习了位移这一描述位置变化的物理量，那对于位置变化的快慢我们该怎么描述呢？今天我们将学习这一物理量，那就是速度
师：那么，如何来描述物体运动的快慢?看多媒体上面的图表。

思考：如何比较物体运动的快慢？
学生通过阅读、思考，得出常用方法，比较物体运动的快慢的常用方法:
1，相同位移——比较时间
,2，相同时间——比较位移
师：如果两运动物体位移与时间都不相同，其运动快慢又如何比较？
对于这个问题，同学们先看教科书第11页上半部分，互相讨论然后回答下列问题：
1、什么叫速度？
2，速度的物理意义是什么?
3、速度的表达式：
4、速度是矢量还是标量？
5、速度的方向如何？
每个问题都抽学生回答后，最后给出正确答案。

速度的方向判定：（1 ）若速度为正值，说明速度方向与正方向相同；
（2 ）若速度为负值，说明速度方向与正方向相反
二，平均速度
物体在相等时间内的位移都相等，这样的运动叫匀速直线运动。

匀速直线运动是速度不变的运动。

对于匀速直线运动，直接用速度定义式即可准确求出。

但在很多情况下，物体在相等时间内位移不相等，这种运动叫变速运动。

怎样描述变速物体运动的快慢，为此我们引入平均速度。

同学们看书讨论后回答下列问题：
1，平均速度的概念是什么？
2，平均速度的表达式是怎样的？
3，平均速度的物理意义？
4，平均速度是矢量还是标量？方向如何确定？
定义：在变速直线运动中,物体的位移跟所用时间的比值叫做这段时间内（或这段位移内）的平均速度.
公式：
物理意义：粗略地描述物体运动的快慢程度.（研究的是变速运动，故只能粗略的描述物体运动的快慢，注意要向学生强调，为后面的瞬时速度的物理意义有区分做准备）
平均速度的方向性：是矢量，其方向是质点在这段时间内位移的方向
注意：1，求平均速度还必需说明“哪段时间”或“哪段位移”内的平均速度，没有这个前提或不知道初末位置则无法求平均速度。

2，注意要让学生讨论后分析出平均速度与速度两者之间的区别和联系，特别是对二者方向上的不同表述！速度方向与运动方向相同，而平均速度与位移方向一致。

怎样精确描述出物体在某时刻或者某位置的运动快慢，我们又引入一个物理量，它就是瞬时速度。

1、定义：物体在某时刻或某位置的速度叫瞬时速度
2 、矢量性：瞬时速度是矢量，方向与某位置或某时刻的运动方向相同
3，物理意义：精确地描述物体某时刻或某位置运动的快慢程度和方向。

4，大小：瞬时速度的大小称为瞬时速率，简称为速率(标量).
师：要将瞬时速度与平均速度对比起来理解记忆，二者之间的物理意义和方向有所区别，一个是状态量，一个是过程量。

要能判定出哪些是瞬时速度，哪些是平均速度（举生活中的例子，如13页图，还有很多生活中的例子）
师：对于瞬时速度怎么求？同学们看书13页的讨论交流，大家仔细分析
（学生讨论回答后可根据数学中的极限微分思想，当时间越短时，该段时间的平均速度越接近某点的瞬时速度，当时间无限趋近于零时平均速度就无限的趋近于瞬时速度，此时的平均
速度就等同于瞬时速度）
再结合课件上的图示分析。

四，速度—时间图像
学生看书后讨论，回答问题，最后老师再讲解。

1，匀速直线运动和变速直线运动图像区别在哪里？
2，图像是否是物体运动的轨迹？
3，图像中速度的正负所表示的物理意义
4，图像与坐标轴围成的面积与位移的关系。

（灵活画图举例讲解）
课后练习：
练习1、下列说法正确的是（BD ）
A、平均速度为零，瞬时速度一定为零
B、瞬时速度为零，平均速度一定为零
C、瞬时速度不为零，平均速度一定不为零
D、瞬时速度不为零，平均速度可以为零
练习2 汽车以36km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2h，若返回时仍做匀速运动用了2.5h，汽车返回的速度为（设甲乙两地在同一直线上）( AC )
A、-8m/s
B、8m/s
C、-28.8km/h
D、28.8km/h
练习3、某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又从原路返回到山脚，上山的平均速率为v1，下山的平均速率为v2，则往返的平均速度的大小和平均速率是.
答案：0，2v1v2/( v1+v2)
练习4.一物体做同向直线运动，前一半时间以速度v１匀速运动，后一半时间以速度v２匀速运动，则该物体的平均速度为;另一物体也做同向直线运动，前一半路程以速度v1匀速运动，后一半路程以速度v２匀速运动，则该物体的平均速度为.
答案：(v1+v2)/2 2v1v2/( v1+v2)
作业：课后练习1,2,3
板书设计
§1.3 运动快慢的描述——速度
一、速度
物理意义：表示物体运动的快慢
一、速度
物理意义：表示物体运动的快慢
定义：位移跟发生这个位移所用时间的比值．
公式：v=Δx/Δt
二、平均速度
1．定义：运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用的时间的比值．
2．公式：v=Δx/Δt
3．物理意义：表示物体运动的平均快慢程度
4．矢量性：方向与位移△x方向相同，就是物体的运动方向
三、瞬时速度
1．定义：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度．准确地讲，瞬时度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度．
2．公式：v=Δx/Δt（Δt→0）
3．物理意义：描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢
4．矢量性：与物体此时刻的运动方向相同，即物体运动轨迹在该点的切线方向速度
四、速度和速率
速率：速度的大小。

速度既有大小，又有方向，是矢量
生：变速运动在不同时间内的平均速度一般不同，所以我认为提及平均速度，必须要指明是哪段时间内的平均速度．
[课堂训练)
一辆汽车沿平直的公路行驶，第1s内通过5m的距离，第2s内和第3s内各通过20 m的距离，第4s内又通过了15 m的距离．求汽车在最初2s内的平均速度和这4s内的平均速度各
是多少?
答案，汽车在最初2s内的平均速度为12．5 m／s，这4s内的平均速度为15m／s．
解析：所求问题是不同时间内的平均速度，要紧扣平均速度的定义，用位移除以发生这段位移所需的时间，并且必须注意时间和位移的对应关系．最初2s内的时间为2s，位移为(5+20)m=25 m：前4s的时间间隔为4s，位移为(5+20+2015)m=60m
根据平均速度的定义公式v=x/t得，
最初2s内的平均速度v1=(x1+ x2)/ (t1+ t 2) m／s=12.5m／s
4s内的平均速度是v2=(x1+ x2+ x3+ x4)/ (t1+t 2+t 3+t 4) m／s=15m／s
{课堂探究)
某同学不小心掉了半块饼干在地上，5min后发现饼干上聚集了许多蚂蚁，那么5 min荫前这些蚂蚁离饼干的最远距离为多少?确定这个最远距离的关键是测出蚂蚁的爬行速度．某班学生以小组为单位进行估测蚂蚁爬行速度的实验探究活动，下表是各小组的实验方案及结果．。