人教版高中物理教案 第二章第三節(jié)運動快慢的描述 速度

1、運動快慢的描述 速度一、目的要求1、理解速度的概念（1）知道速度是表示物體運動快慢和方向的物理量；（2）明確速度的意義、公式、符號和單位；（3）知道速度是矢量.2、理解平均速度和瞬時速度的概念，明確瞬時速率，知道速率和速度的區(qū)別.3、初步運用極限思維方法理解瞬時速度.二、重點難點重點：速度概念。難點：對瞬時速度的理解。三、教學(xué)過程：1、 多媒體演示不同物體的運動，引出速度概念百米競賽汽車的運動火箭的運動 2、速度：速度是表示物體運動快慢的物理量，它等于位移s與發(fā)生這段位移所用時間t的比值，用v表示速度，則有 v=s/t 單位：m/s速度不但有大小，而且有方向，是矢量，速度的方向跟運動的方向相同

2、.3、平均速度（1）在勻速直線運動中，物體運動的快慢程度不變，位移s跟 發(fā)生這段位移所用的時間t成正比，即速度v恒定.（2）在變速直線運動中，物體在相等的時間里位移不相等，比值s/t不恒定.（3）平均速度：在變速直線運動中，位移s跟發(fā)生這段位移所用時間t的比值叫做這段時間的平均速度，用 v- 表示，有Vv- =s/t顯然，平均速度只能粗略描述做變速直線運動物體運動的快慢.平均速度與時間間隔t（或位移s）的選取有關(guān)，不同時間t（或不同位移s）內(nèi)的平均速度一般是 不同的.例題1：下邊是京九鐵路北京西至深圳某一車次運行的時刻表，設(shè)火車在表中路段做直線運動，且在每一個車站都準點開出，準點到達.a.火車

3、由北京西站開出直至到達霸州車站，運動的平均速度是多大？b.火車由霸州車站開出直至到達衡水車站，運動的平均速度是多大？Sc.在零時10分這一時刻，火車的瞬時速度是多大？北京西深圳自北京西起公里站名北京西深圳22:180北京西 -6:3523:30 3292霸州 225:200:08 11147任丘 394:361:39 45274衡水 103:04解：a.北京西霸州 位移s=92km 時間t=23:30-22:18=72min=1.2h v- =s/t=92/1.2=76.67km/h b. 霸州衡水 位移s=274-92=182km 時間t=1:39-23:32=2:07min=2.12h v

4、- =s/t=182/2.12=85.85km/hc. 在零時10分這一時刻，火車的瞬時速度為零。例題2.物體沿直線AC作變速運動,B是AC的中點,在AB段的平均速度為60m/s,在BC段的平均速度為40m/s,那么在AC段的平均速度為多少?解:設(shè)AC段位移為s,那么通過AB段經(jīng)歷的時間t1=(1/2)s/ v- 1=s/120 s通過BC段經(jīng)歷的時間t2=(1/2)s/ v- 2=s/80 s總時間t=t1+t2=(s/120+s/80) s在AC段的平均速度 v- =s/t=s/(s/120+s/80)=48m/s本題的解答過程告訴我們,求平均速度應(yīng)嚴格依據(jù)定義進行,不能無根據(jù)任意發(fā)揮.(

5、比方說用v- =(v- 1+v- 2)/2 )4瞬時速度、瞬時速率運動物體在某一時刻（或某一位置）的速度，叫瞬時速度.瞬時速度的大小叫瞬時速率，簡稱速率.為什么要研究瞬時速度？（學(xué)生討論）因為平均速度不能描述物體在運動過程中任一時刻（或任一位置）運動的快慢，而瞬時速度在日常生產(chǎn)，生活和現(xiàn)代科技中有廣泛的應(yīng)用，例如研究飛機起飛降落時的速度，子彈離開槍口時的速度，人造衛(wèi)星入軌時的速度等.例題3.一物體從靜止出發(fā)從某一高度向下豎直下落，它的位移大小與時間的函數(shù)關(guān)系為s=5t2(m)求t1=2 s到t2=3 s這段時間的平均速度；求t1=2 s到t2=2.1 s這段時間的平均速度；求t1=2 s到t2

6、=2.01 s這段時間的平均速度；求t1=2 s到t2=2.001 s這段時間的平均速度.解:由位移s與時間t的關(guān)系式s=5t2可以得到各段時間的平均速度 v- 1=s/t=5(32-22)/(3-2)=25 m/s v- 2=s/t=5(2.12-22)/(2.1-2)=20.5 m/s v- 3=s/t=5(2.012-22)/(2.01-2)=20.05 m/s v- 4=s/t=5(2.0012-22)/(2.001-2)=20.005 m/s討論:從上面的計算,會發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?可以得到什么結(jié)論?結(jié)論:當時間間隔取得越來越短時,物體平均速度的大小愈來愈趨近于數(shù)值20m/s，實際上, 2

7、0m/s就是物體在2s時刻的瞬時速度,它反映了物體在2s時刻運動的快慢程度.可見:質(zhì)點在某一時刻的瞬時速度,等于時間間隔趨于零時的平均速度值,用數(shù)學(xué)語言講叫瞬時速度是平均速度的極限值.(4)瞬時速度是客觀存在的.設(shè)想物體在運動過程中任一時刻沒有瞬時速度,則也可以推出在其他的任意時刻都沒有瞬時速度,這樣,又怎樣解釋物體是運動的呢?(5)瞬時速度是矢量,既有大小,也有方向,在直線運動中瞬時速度的方向與物體經(jīng)過某一位置時的運動方向相同.(6)怎樣在s-t圖象中認識瞬時速度.討論:教材第27頁第(4)題如圖是兩個勻速直線運動的位移圖象.哪條直線所表示的運動的速度大?各是多大?解析:根據(jù)勻速直線運動的位

8、移公式s=vt,由于v是不變的,s與t呈正比例關(guān)系,s-t圖象是一條傾斜直線,該直線的斜率k在大小上等于勻速直線運動的速度v.顯然直線的斜率大于直線的斜率,即v2>v1不難求出 v1=0.75m/s v2=1.5m/s 在變速直線運動s-t圖象中,某段時間內(nèi)的平均速度,可用圖象在該段時間內(nèi)的割線的斜率k來表示，如圖所示在變速直線運動s-t圖象中，某時刻的瞬時速度，可用圖象上過該時刻（或該位置）對應(yīng)點的切線斜率k來表示.如圖所示k=tan=vt(7)用正負號表示速度如果質(zhì)點做直線運動，可以先建立一維坐標軸，當質(zhì)點的速度方向與坐標軸的正方向相同時，規(guī)定它為正值，而當質(zhì)點的速度方向與坐標軸的方向相反時，規(guī)定它為負