高一物理教案：《運動快慢的描述──速度》(2)

　　課后習題

　　作業(yè)：P26練習三3、4、5題。

　　高一物理上冊必修1《運動快慢的描述──速度》教案【二】

　　教學準備

　　教學目標

　　1.理解速度的物理意義，知道速度是矢量.

　　2.理解平均速度和瞬時速度的區(qū)別，知道速率的概念.

　　3.會用平均速度公式進行相關(guān)的計算.

　　教學重難點

　　1.速度的物理意義，速度是矢量.

　　2.平均速度和瞬時速度的區(qū)別.

　　3.用平均速度公式進行相關(guān)的計算.

　　教學過程

　　[知識探究]

　　一、速度

　　[問題設(shè)計]

　　自行車和汽車都在平直公路上沿同一方向單向行駛，自行車在30min內(nèi)行駛了8km;汽車在30min內(nèi)行駛了50km;百米比賽中，運動員甲用時10s，運動員乙用時13.5s.

　　(1)自行車和汽車哪個運動得快?你是如何進行比較的?

　　(2)運動員甲和運動員乙哪個跑得快?你是如何進行比較的?

　　(3)汽車和運動員甲哪個運動得快?你又是 如何進行比較的呢?

　　答案　(1)汽車運動得快，相同時間內(nèi)位移大的跑得快.

　　(2)運動員甲跑得快，通過相同位移所需時 間短的跑得快.

　　(3)比較兩物體單位時間內(nèi)的位移，可比較兩物體運動的快慢

　　汽車：Δx/Δt=50km/30min=50×103m/30×60s=27.8m/s

　　運動員甲：Δx/Δt=100m/10s=10m/s，

　　所以汽車運動得快.

　　[要點提煉]

　　1.定義：位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值.速度是表示物體運動快慢的物理量.

　　2.公式：v=Δx/Δt.其中Δx是位移，不是路程.

　　說明　速度的定義方法是比值定義法.比值定義法是高中常見的一種定義物理量的方法，被定義的物理量不是由其它兩個量決定，即不能說v與Δx成正比，與Δt成反比.初中曾學習過ρ=m/V、R=U/I也是用比值定義法定義的.

　　3.方向：速度是矢量，速度的方向就是物體運動的方向 .

　　注意　(1)當比較兩個速度是否相同時，既要比較大小是否相等又要比較其方向是否相同.

　　(2)分析物體的運動速度時不可只關(guān)注速度的大小，也要注意確定速度的方向.

　　二、平均速度和瞬時速度

　　[問題設(shè)計]

　　某同學百米比賽用時12s，前2s內(nèi)的位移為12m，第2個2s內(nèi)位移為14m，第3個2s內(nèi)位移為16m，第4個2s內(nèi)位移為19m，第5個2s內(nèi)位移為20m，第6個2s內(nèi)位移為19m.

　　(1)計算上述6個時間間隔內(nèi)的平均速度，并說明哪段時間運動得最快?8s末的速度一定等于12s末的速度嗎?

　　(2)通過以上數(shù)據(jù)，你能知道這個同學的“起跑速度”、“沖刺速度”以及“最大速度”嗎?

　　答案　(1)第1個2s內(nèi)v1=12m2s=6m/s，

　　第2個2s內(nèi)v2= 14m2s=7m/s，

　　第3個2s內(nèi)v3=16m2s=8m/s，

　　第4個 2s內(nèi)v4=19m2s=9.5m/s，

　　第5個2s內(nèi)v5=20m2s=10m/s，

　　第6個2s內(nèi)v6=19m2s=9.5m/s.

　　第5個2s內(nèi)運動得最快.　不一定.

　　(2)不能.

　　[要點提煉]

　　1.平均速度

　　(1)定義：在某段時間內(nèi)物體的位移Δx與發(fā)生這段位移所用時間Δt的比值，公式v=Δx/Δt.

　　(2)意義：表示物體在某段時間或某段位移內(nèi)運動的平均快慢程度.

　　(3)矢量性：平均速度的方向與Δt時間內(nèi)發(fā)生的位移Δx的方向相同.

　　(4)平均速度只能粗略地反映物體運動的快慢.

　　2.瞬時速度

　　(1)定義：當Δt非常小時，物體在從t到t+Δt的時間間隔內(nèi)，運動快慢的差異也就非常小，就可以用v=ΔxΔt表示物體在t時刻的瞬時速度.

　　(2)意義：表示運動物體在某一時刻(或經(jīng)過某一位置時)的速度.

　　(3)瞬時速度的方向就是該時刻物體運動的方向.瞬時速度的大小叫速率.

　　(4)瞬時速度可以精確描述物體在某一時刻(或某一位置)的運動快慢.

　　3.勻速直線運動：平均速度與瞬時速度相等.

　　三、平均速度、平均速率和速率

　　[問題設(shè)計]

　　物體在某段時間內(nèi)一直運動，它的平均速度可能等于零嗎?平均速率呢?請舉例說明.

　　答案　比如某人繞操場跑一圈的過程，位移等于零則平均速度等于零，但是路程不等于零，則平均速率就不等于零.

　　[要點提煉]

　　1.平均速度：在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值，其表達式為平均速度=位移時間.

　　2.平均速率：路程與時間的比值，即平均速率=路程時間.

　　3.速率：瞬時速度的大小.

　　[延伸思考]

　　運動物體平均速度的大小等于平均速率嗎?

　　答案　不一定等于.因為位移小于等于路程，所以平均速度小于等于平均速率.只有在單向直線運動中，平均速度的大小才等于平均速率.