高中物理 第1章 怎樣描述物體的運動 第2節(jié) 怎樣描述運動的快慢教案 滬科版必修1

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精1.2 怎樣描述運動的快慢(一)教學(xué)目標(biāo)(一) 知識與技能1. 知道速度是表示物體運動快慢和方向的物理量2. 明確速度的計算公式、符號和單位，理解記憶速度是矢量。3. 理解平均速度和瞬時速度的概念，知道速率和速度的區(qū)別。(二) 過程與方法1. 通過瞬時速度，初步了解極限思想。2. 體會比值法定義物理量的方法。(三) 情感態(tài)度與價值觀1. 在學(xué)生自己探究學(xué)習(xí)物理的過程，逐步愛上物理學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)、奇妙。2. 通過“速度與“現(xiàn)代社會的閱讀，培養(yǎng)自己熱愛生活和保護環(huán)境的情操教學(xué)重點1. 速度的定義。2. 平均速度和瞬時速度的理解。教學(xué)難點1. 瞬時速度的理解。教學(xué)方法1. 多媒體

2、展示。2. 講練結(jié)合.教學(xué)過程引入：師：同學(xué)們，我們都知道事物的發(fā)展變化是需要時間的,我們平時所看到的變化就是由時間一點點累積起來的，比如：大家十幾年長成現(xiàn)在這么高的個子，那一天長多高呢？同樣，一拳打在臉上，臉是不是瞬間腫起來？生:肯定不是的,那需要一定的時間.師：對！那既然變化是與時間聯(lián)系起來的，那必然會出現(xiàn)下面一些情況：1、相同的時間產(chǎn)生的變化不一樣；2、相同的變化所需的時間不一樣。如下面兩個簡單的例子1、 甲2天做了10件衣服，乙2 天做了12件衣服。2、 甲做30件衣服用了6天,乙30件衣服用了5天。師：1、2甲乙的工作有什么不同?生：1中甲做得慢，乙做得快；2中還是甲做得慢，乙做得快

3、.師：那如果甲2天做10件，乙3天做18件，甲乙哪個做得快呢？生：還是乙快,因為甲2天10件，平均一天5件，乙3天18件,平均一天6件，所以還是乙快?？偨Y(jié)：師：很好，從上面我們可以看出，既然事物的變化是與時間相聯(lián)系的，那必然有變化快慢之分,那如何來比較事物變化的快慢呢？從上面的解題過程我們發(fā)現(xiàn),相同的時間比變化或相同的變化比時間是很簡單的，那如果時間不同，變化也不同該如何比較呢？師：其它剛才同學(xué)們的解題就已經(jīng)給了我們方法：那就是用它們的變化量比上它們變化所需要的時間，得到單位1時間內(nèi)各自的變化量(如做衣服)，這樣就可以在相同的時間內(nèi)(同樣是單位1的時間）比變化就簡單了 即:一、速度 師：前面學(xué)

4、過，運動是指物體位置的變化，有變化必有變化快慢之分。那如何表示位置變化快慢（即運動快慢）?答案同學(xué)們都知道了吧？生：根據(jù) 有 師:好不錯，為了研究物體運動的快慢,物理學(xué)中引入一個物理量：速度（v）來描述物體運動快慢.公式：問題：我們初中時曾經(jīng)學(xué)過“速度”這個物理量，今天我們再次學(xué)習(xí)到這個物理量，那大家仔細(xì)比較分析一下,我們今天學(xué)習(xí)的“速度”跟初中學(xué)習(xí)的“速度”一樣嗎？如果不一樣，有什么不同？師：有不同的地方,我們初中學(xué)習(xí)的速度是用路程比上時間（），現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是位移比時間（）；路程是標(biāo)量,位移是矢量。師：好,觀察非常仔細(xì)，所以大家要牢記的是:今天我們學(xué)習(xí)的速度是位移與時間的比值，是矢量（有關(guān)數(shù)學(xué)

5、知識以后學(xué)習(xí))。有大小，有方向。標(biāo)矢性：位移是矢量。大小:位移的大小與時間的比值。方向:位移的方向。所以:速度的物理意義：描述物體運動快慢和方向的物理量。單位:m/s例1:甲百米賽跑用時12.5秒，求整個過程中甲的速度是多少？解:，方向與運動方向相同。二、平均速度：師：從上面的計算我們知道甲的速度是8m/s，那么我們來想一想,這個8m/s是不是代表在整個12。5秒內(nèi)速度一直都是8m/s呢？生：不是，因為我認(rèn)為甲在12。5內(nèi)速度肯定有快有慢，不可能勻速，勻速是理想化的。而且整個過程一定是有速度大于8m/s的時候,有的速度小于8m/s的時候，這樣最后平均下來是8m/s.（若都小于8m/s,則平均下

6、來肯定小于8m/s；若都大于8m/s,則平均下來一定大于8m/s。）師:對!所以，公式求出的只能是平均的運動快慢,我們把這個速度叫做平均速度。 1、是矢量,方向與位移方向相同。 2、物理意義：平均地表示物體平均的運動快慢和方向.例2、某段過程中甲的平均速度是10m/s,方向向北，用時10秒，求甲在整個過程中的位移.解： 方向向北。例3、甲乙兩人從市中心出發(fā)，甲2秒內(nèi)到達(dá)正東方向100米處，乙3秒內(nèi)到達(dá)正北方向150米處，試比較整個過程中甲乙的平均速度。解： 方向向東 方向向北 所以兩人平均速度大小一樣，方向不同,所以千萬不能講它們的平均速度一樣。三、瞬時速度師:由于平均速度只能粗略地描述一段時

7、間內(nèi)物體的平均運動快慢,而無法描述物體在運動過程中具體每個時刻的運動情況，所以為了詳細(xì)地描述物體在運動過程中各瞬間的運動情況,我們還需要“瞬時速度”這個物理概念。瞬時速度：物體某一時刻或某一位置的速度（理解:時刻對應(yīng)位置,某一時刻物體不可能處于兩個位置，某一時刻物體肯定處于某一確定的位置）.標(biāo)矢性：矢量方向：物體在某位置的運動方向.問題：在日常生活中我們也常常用到“速度”這個詞，那我們平時所講的“速度”在物理學(xué)中的哪個速度呢?平均速度還是瞬時速度？生1：瞬時速度。生2：平均速度。師：呵呵。對于這個問題，我敢說大家潛意識里都是知道答案的，只是當(dāng)我將它作為一個正式的問題問出來的時候，很多人迷糊了？

8、不信？好,那大家想一想，我剛才是不是問過這樣一個問題：“這個8m/s是不是代表在整個12。5秒內(nèi)速度一直都是8m/s呢？”?大家異口同聲地說：“不是！”那大家在回答這個問題的時候是如何理解我的問題的呢？當(dāng)然是理解成“整個12.5s過程中是不是每個時刻的速度都是8m/s呢？所以大家現(xiàn)在應(yīng)該知道：注意：如無特殊說明，速度是指瞬時速度。問題:前面的計算中我們只能知道百米賽跑中平均下來是每秒8米，只能粗略地知道物體運動的快慢,如果我想知道物體某個時刻的速度如10秒末這個時刻的速度，該如何計算呢？例2：一物體做勻速直線運動，10s內(nèi)位移為100米，試求物體在5s末的瞬時速度。解：因為勻速，所以每個時刻速

9、度均相同，平均下來還是這個,比如每個人8元，平均下來每個人還是8元,所以5s末的速度與1s末2s末等其他時刻速度均相同，等于平均速度10m/s。有(順便問一下:如果汽車每秒位移是5m，那汽車是勻速運動嗎？不是勻速運動的定義應(yīng)該是：任何相等的時間內(nèi)的位移都相等）問題：那例1中百米賽跑10s末的速度是多少呢？等于整個過程的平均速度8m/s嗎?生:不等于。師：為什么呢？生：因為這跟例2不一樣,不是勻速直線運動。師：那該如何求呢？陷入沉思,無解決之道vt師：我們前面講過，事物的變化是需要時間的,時間越短，變化越不明顯,比如問你今天一天長了多高，這個變化實在太微小，幾乎可以認(rèn)為今天沒有長個。我們再接著看

10、下圖vt2t1t上圖可以分析：時間間隔越小，速度變化量越小。當(dāng)時間間隔t足夠小時，這段時間內(nèi),物體的速度變化很小，可以認(rèn)為它幾乎沒有發(fā)生變化，我們就可以將這個很小時間段t內(nèi)的運動近似成勻速直線運動。既然是勻速直線運動了,那公式就成立了，即該時間段內(nèi)的任一時刻的速度均等于該t內(nèi)的平均速度。即,因為勻速運動是近似的，所以和是近似等于。師：根據(jù)這個理論大家來看下面一個實例abcdfefed如上圖所示，一輛汽車從a點運動到c點做單向變速直線運動，用時10s，位移是200m,如何求汽車運動到b點時的瞬時速度?（1） b點的瞬時速度等于ac段的平均速度嗎？（不是，因為ac段不是勻速）（2） 若從汽車經(jīng)過d

11、點時開始計時到經(jīng)過d時停止計時，則b點的瞬時速度等于dd段的平均速度嗎?（3） ee段呢?（4） ff段呢？分析：雖然上面四段的平均速度都不等于b點的瞬時速度，但根據(jù)所學(xué)，時間間隔取得越小,則該時間內(nèi)速度變化越小，近似成勻速直線運動后誤差越小。如上例中，對于ee段和ff段，將ff近似成勻速直線運動的誤差要比把ee段近似成勻速直線運動的誤差小。如果我們把ff段近似成勻速直線運動，那么就可以用這段過程的平均速度來表示這段過程中任一時刻的瞬時速度，當(dāng)然也包括b點的速度。師：有的同學(xué)可以會想，這樣的求出的b點的速度只是一種近似值啊,因為ff是近似成勻速直線運動。師:這個想法很好，大家現(xiàn)在都知道，如果要

12、求物體在某個位置的瞬時速度,就可以在這個位置周圍取一時間間隔很小的過程，如ff。當(dāng)這個時間間隔取得很小時，就可以把這個過程近似成勻速,那就可以用該段的平均速度來近似該段內(nèi)任一時刻的瞬時速度當(dāng)然也包括你要求的那一點的速度。大家也知道,這種求解方法只是一種近似的求解方法。難道不能準(zhǔn)確地求出某點的瞬時速度嗎？師：能！這需要一定的數(shù)學(xué)知識，這里老師先稍微透露一下。師：從理論上講，當(dāng)t越接近于零,越接近于我們所要求的瞬時值。當(dāng)t0時，就是我們要求的瞬時值。用數(shù)學(xué)語言講就是瞬時速度是平均速度的極限值。提醒：雖然從理論上講是時間間隔取得越小越好，但實際操作中，時間間隔越小越不好測量.那么,時間間隔取到什么樣的程度才可以近似看成勻速運動？這就要根據(jù)你計算所要求的精度和你所能測量時間的準(zhǔn)確度自己判斷了.舉例:課本實驗用光電門測小車速度。例3、下列所說的速度中,哪些是平均速度，哪些是瞬時速度？1. 百米賽跑的運動員以9。5m/s的速度沖過終點線.2. 經(jīng)過提速后,列車的速度達(dá)到150km/h.3. 由于堵車，在隧道中的車速僅為1.2m/s。4. 返回地面