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  • 2021-05-24 发布

湖北省湖北大学附属中学2020届高中物理第三节运动快慢的描述——速度

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第三节运动快慢的描述——速度 ‎ 三维目标 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。‎ 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步领会瞬时速度于平均速度的关系,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。‎ 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:‎ 速度、瞬时速度、平均速度三个概念,及三个概念之间的联系。‎ 教具:‎ 课时安排:一课时 教学过程:‎ ‎[引入]为了描述物体的运动,上两节课我们已经学习了几个概念,分别是质点、参考系、坐标系、时间、时刻、位移和路程,位移描述的是物体位置的变化,我们谈到运动的时候,经常还关心另一个问题,就是物体位置变化的快慢,也就是运动的快慢,今天引入一个新的物理量来描述它。‎ 大家先阅读教材的第一、二、三自然段,回答思考与讨论的问题,补充问题:当我们用一维数轴表示位置和位移时,坐标与坐标变化量有什么区别和联系?‎ ‎[板书]一、坐标与坐标的变化量 ‎[讲解]在研究物体沿直线的运动时,我们沿物体运动的方向建立x轴,例如:一辆汽车在沿平直公路运动,设想我们以公路为x轴建立直线坐标系,时刻t1汽车处于A点,坐标是x1=‎10m,一段时间之后,时刻t2到达B点,坐标是x2=‎30m,x2-x1就是这辆汽车位置坐标的变化量,可以用“△x”表示,‎ ‎△x=x2-x1=‎30m-10m=‎‎20m 这样,物体的位移就可以通过坐标的变化量来表示,△x的大小表示位移的大小,△x的正负表示位移的方向。‎ 当我们用一维数轴表示时间轴时,同样的可以用 t表示时间的变化量△t=t2-t1。‎ ‎[板书]二、速度 不同物体的运动,快慢往往不同,那么该如何来衡量呢?大家来比较下面四个物体的的快慢程度:‎ 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 ‎[分析]比较A和B,他们经过的位移是相同的(都是‎100m),A用的时间长(20s),B用的时间短(10s),在位移相等的情况下,时间短的运动的快,即汽车比自行车快。‎ 比较B和D,它们所用的时间相同(都是10s),B行驶了‎100m,D飞行了‎2000m,B行驶的位移比D短,在时间相等的情况下,位移大的运动得快,即飞机比汽车快。‎ 比较B和C,由于它们的位移和所用时间都不同,要比较它们的运动快慢,只有计算它们平均每秒位移的大小量才能比较。单位时间内位移大的运动得快,由上列表可算出以上四个物体每秒位移大小分别为‎5m、‎10 m、‎25 m、‎200 m,这说明飞机行驶得最快。‎ 这样,我们知道,可以用位移跟时间的比值来表示物体运动的快慢,这就是速度。‎ ‎[板书]‎ 1、 定义:位移与发生这段位移所用时间的比值表示物体运动的快慢。‎ 2、 公式:v=△x/△t 3、 单位:米每秒(m/s)常用的有:千米每时(km/h )、厘米每秒(cm/ s)‎ 4、 矢量性:速度是矢量,其大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,其方向就是物体运动的方向。‎ ‎[提问]大家想一想这和我们初中学过的速度有什么不同呢?‎ ‎[分析]初中学过的速度是路程和时间的比值,那时那样讲是限于当时同学们的接受能力,现在我们学习的速度概念更严谨,路程与所用时间的比值是另外一个物理量,我们在后面的学习会讲到。‎ ‎[板书]三、平均速度和瞬时速度 通常物体在某段时间内的运动快慢总是不同的,所以我们用上述公式求得的速度,往往体现物体在某段时间运动快慢程度的平均效果,是一种比较粗略的描述。这个速度,我们叫平均速度 在时间轴上观察可知,如果把△t取得非常小,这物体在从t到t+△t这样一个微小间隔内的平均速度就非常接近于t时刻的速度,所以当△t 非常小时,我们可以认为,上述公式所求得的是时刻t的速度,叫瞬时速度。这是对物体运动一种精确的描述。‎ ‎[学生练习]课后2‎ ‎[提问]在什么情况下平均速度等于瞬时速度呢?‎ 速度,有时指的是平均速度,有时指的是瞬时速度,大家要根据上下文判断。‎ ‎[学生练习]对作变速直线运动的物体,有如下几种叙述中表示平均速度的是()‎ A、 物体在第2s内的速度为‎6m/s B、 物体在第3s末的速度为‎7m/s C、 物体在通过其路径上某一点的速度为‎5m/s D、 物体在通过一段位移s时的速度为‎5m/s 答案:A、D ‎[板书]四、速度和速率 我们知道,速度是个矢量,既有大小,又有方向,那么在日常生活中,我们通常只关心速度的大小,(比如汽车的时速表),把瞬时速度的大小叫做速率。‎ 那么,初中学过的路程与时间的比值又表示什么呢?它表示的是平均速率。平均速率是否是平均速度的大小呢?(举‎800米环跑的例子)注意,这是两个不同的概念,严格来说,瞬时速度的大小叫瞬时速率,而平均速率则是物体运动路程和所用时间的比值。‎ ‎[小结]这节课我们主要学习了速度的概念及其物理意义,平均速度和瞬时速度的概念及物理意义。知道平均速度只能粗糙的描述指点运动的快慢,是一段时间或位移上的平均效果,而瞬时速度能更准确地描述质点运动的快慢。速度是矢量,方向就是物体运动的方向,平均速度中,速度方向也与位移方向相同,瞬时速度的方向就是指点在那一时刻的运动方向。速率是标量,指的是速度的大小,平均速度与平均速率是不同的,前者跟位移相关,后者跟路程相关。‎ 板书设计:‎ 一、坐标与坐标的变化量 物体的位移就可以通过坐标的变化量来表示,△x的大小表示位移的大小,△x的正负表示位移的方向。‎ 二、速度 ‎1、定义:位移与发生这段位移所用时间的比值表示物体运动的快慢。‎ ‎2、公式:v=△x/△t ‎3、单位:米每秒(m/s)常用的有:千米每时(km/h )、厘米每秒(cm/ s)‎ 1、 矢量性:速度是矢量,其大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,其方向就是物体运动的方向。‎ 三、平均速度和瞬时速度 平均速度:粗略的描述,对应某段时间或某段位移。‎ 瞬时速度:精确的描述,对应某个时刻或某个位置。‎ 四、速度和速率 瞬时速度的大小叫做(瞬时)速率。‎ 平均速率:路程和所用时间的比值。‎ 作业:‎ 一辆汽车以‎72km/h的速度行驶10s后,来到一座大桥上,司机放慢车速后用0.5min通过了‎300m的大桥,求汽车在这40s内的平均速度?‎