第三節運動快慢的描述速度

2022-06-01 12:30:02 字數 4950 閱讀 1497

[教學目標]

● 知識與技能

1、理解物體運動的速度,知道速度的意義、公式、符號、單位、向量性。

2、理解平均速度的意義,會用公式計算物體運動的平均速度,認識各種儀表中的速度。

3、理解瞬時速度的意義。

4、能區別質點的平均速度和瞬時速度等概念。

5、知道速度和速率以及它們的區別。

● 過程與方法

1、通過描述方法的探索,體會如何描述乙個有特點的物理量,體會科學的方法,體驗用比值定義物理量的方法。

2、同時通過實際體驗感知速度的意義和應用。

3、讓學生在活動中加深對平均速度的理解,通過生活中的例項說明平均速度的侷限性。

4、讓學生在相互交流中逐漸俯瞬時速度與平均速度的關係,同時初步領略極限的思想並初步俯數學與物理相結合的方法,進而直接給出瞬時速度的定義

● 情感態度與價值觀

1、通過介紹或學習各種工具的速度,去感知科學的價值和應用。

2、了解從平均速度求瞬時速度的思想方法,體會數學與物理間的關係。

3、培養學生認識事物的規律:由簡單到複雜。培養學生抽象思維能力。

4、培養對科學的興趣,堅定學習思考探索的信念。

[教學重點]:速度、平均速度與瞬時速度的概念及其區別。

[教學難點]:

1、怎樣由速度引出平均速度及怎樣由平均速度引出瞬時速度。

2、瞬時速度與平均速度之間有什麼區別和聯絡及在運動中瞬時速度是怎樣確定的。

[課型]:新授課

[教學方法]:

1、通過例題和例項引導學生分析如何辨別快慢.

2、通過討論來加深對概念的理解.

[教學互動過程]:

引課:問:為了描述物體的運動,我們已經進行了兩節課的學習,學習了描述運動的幾個概念,大家還記得是哪幾個概念?(質點、參考係、座標系;時間、時刻、位移和路程。)

問:當物體做直線運動時,我們是什麼方法描述物體位移的?(用座標系。

在座標系中,與某一時刻t1對應的點x1,表示t1時刻物體的位置,與另一時刻t2對應的點x2,表示t2時刻物體的位置,則,就表示從t1到t2這段時間內的位移。)

問:我們已經知道位移是描述物體位置變化的物理量,能不能說,物體的位移越大,物體運動得就越快?(不能。因為物體的位移與運動的時間有關。)

問:那麼,如何來描述物體運動的快慢?我們引入速度。(寫標題)

一、座標和座標的變化量

1、研究直線運動時,座標軸上的點x表示物體的位置,兩點間的線段△x表示位置的變化。

2、物體的位移可以用座標的變化量δx來表示:

⑴δx的大小表示位移的大小

⑵δx的正負表示位移的方向

二、速度

問題:在運動會上甲同學跑100m的成績是12s,乙同學跑50m的所用時間是5s。問哪個同學跑得快?

可以用1s內通過的位移來比較快慢。如甲在1s內的位移:100m/12=8.33m,乙在1s內的位移:50m/5=10m,故乙跑得快。

也可以用通過1m所用時間來比較快慢。如甲通過1m的位移所用的時間:12/s100=0.12s,乙通過1m的位移所用的時間:5s/50=0.1s,故乙跑得快。

1、定義:位移δx跟發生這段位移所用時間δt的比值。公式:。

2、物理意義:速度是表示運動快慢的物理量。

問:在初中我們也學習過速度,在初中我們是怎樣定義速度的?速度的單位有哪些?

在初中是用物體通過的路程和所用時間的比值來定義速度的。速度的單位是長度單位和時間單位相除。

3、單位:公尺每秒,符號m/s,常用的還有km/h,cm/s。

練習:1m/s=_____ km/h,54km/h=_____m/s。

問:物體做直線運動和做曲線運動的方向有何不同?

做直線運動的物體運動方向不變,做曲線運動的物體運動方向不斷改變。而運動的方向就是物體速度的方向。所以

4、速度是向量,速度的方向就是物體運動的方向。

三、平均速度和瞬時速度(重點)

問:如果物體做變速直線運動,在相等的時間裡位移是否都相等?那速度還是否是恆定的?

那又如何描述物體運動的快慢呢?例如:百公尺運動員,10s時間裡跑完100m,那麼他1s平均跑多少呢?

百公尺運動員是否是在每秒內都跑10m呢?

1、平均速度

⑴定義:在變速直線運動中,運動物體的位移和所用時間的比值,叫做這段時間(或這段位移)的平均速度,用表示,即。

⑵物理意義:粗略地描述這段時間(或這段位移)物體做變速直線運動的平均快慢程度。這實際上是把變速直線運動粗略地看成是勻速運動來處理。

例1、一輛汽車沿筆直公路行駛,第1s內通過5m的距離,第2s內和第3s內各通過20m的距離,第4s內又通過30m的距離。求汽車在1、2秒和3、4秒內的平均速度和這4s內的平均速度各是多少?

解析:由得:

在1、2秒內的平均速度,

在3、4秒內的平均速度。

在4秒內的平均速度。(由此例總結)

⑶說明:

①平均速度必須指明是哪段時間或哪段位移的平均速度。

②平均速度不是各段運動速度的平均值,必須根據平均速度的定義來求解。

③這是等效方法,即用已知運動研究未知運動,用簡單運動研究複雜運動的一種研究方法。

2、瞬時速度(重點、難點)

平均速度表示做變速直線運動的物體在某一段時間內的平均快慢程度,只能粗略地描述物體的運動。要精確地描述變速直線運動,就要知道物體經過每一時刻(或每一位置)時運動的快慢程度,即:

⑴定義:物體在某一時刻或某一位置時的速度,叫做該時刻或該位置的瞬時速度,簡稱速度。

⑵物理意義:瞬時速度是精確描述做變速直線運動的物體在某個時刻的運動的快慢。

⑶對瞬時速度的理解:瞬時速度是在運動時間極短的時間內的平均速度,即平均速度在某一時間段內的極限就是某一時刻(或某一位置)的瞬時速度。

⑷瞬時速度是向量,其方向就是該時刻物體的運動方向。其大小叫做:

3、瞬時速率:

⑴定義:瞬時速度的大小叫做瞬時速率,簡稱速率。速率是標量。

⑵瞬時速率的測量:技術上通常用速度計來測量瞬時速率。如汽車上的速度計。

瞬時速度的大小是瞬時速率,那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢?不可以,其實我們初中所學的速度也不是沒有意義的,我們給了他乙個新的名字平均速率。即

⑶平均速率:路程與發生這段路程所用時間的比值。平均速率不是平均速度的大小。

[課堂小結]:本節我們主要講了直線運動中速度、平均速度和瞬時速度等基本概念及其計算公式。

[課後思考]:

1、平均速度與瞬時速度的區別和聯絡。2、速度與速率的區別和聯絡。

1、平均速度與瞬時速度的區別和聯絡:

⑴定義不同;

⑵物理意義不同:平均速度粗略地反映出物體某段時間或某段位移內運動的快慢,瞬時速度精確地反映出物體在各個時刻的運動快慢。

⑶物體做勻速直線運動時,各點的瞬時速度都相等,所以在任意一段時間內的平均速度等於任意一時刻的瞬時速度。

⑷物體做變速直線運動時,在不同時間內(或不同位移上)的平均速度一般不同,各點的瞬時速度是變化的。

⑸平均速度的大小與瞬時速度的大小無必然聯絡,不能說某時刻瞬時速度很大,則某段時間內的平均速度也很大。

⑹一般情況下,做變速直線運動的物體,一段時間內的平均速度並不一定等於這段時間初、末時刻速度的算術平均值。

2、速度與速率的區別和聯絡:

⑴速度是向量,而速率是標量。

⑵速度是位移與時間的比值,而速率是路程與時間的比值。

⑶在勻速直線運動中速度大小等於速率。

[作業]:1、活頁作業14道(第二天早自習交);2、預習第四節內容,完成導學提綱(已發,見下)

第四節實驗用打點計時器測速度

電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器,它的工作電壓是4~6v,電源頻率是50hz時,它每隔0.02s打一次點。電火花計時器是利用火花放電在紙帶上打出點跡的計時儀器,使用22v交流電壓,當電源頻率為50hz時,它每隔0.

02s打一次點。如果運動物體帶動的紙帶通過打點計時器,在紙帶上打下的點就記錄了物體運動的時間,紙帶上的點子也相應地表示出運動物體在不同時刻的位置,研究紙帶上點子之間的間隔,就可以了解在不同時間裡,物體發生的位移和速度的大小及其變化,從而了解物體運動的情況。

[板書設計]

[課後反思]:本節課必須將勻速直線運動的定義詳細介紹給學生,而且應將位移-時間圖象的內容也給學生講一講。

一、勻速直線運動

1、定義:物體在一條直線上運動,如果在任何相等的時間裡位移都相等,這種運動就叫做勻速直線運動。

說明:⑴物體的運動軌跡是直線。

⑵「勻速」是指運動快慢不變,即指在任意相等的時間內位移都相等。

2、特點:位移與時間成正比。

做勻速直線運動的物體,如果時間增加幾倍,位移也增加幾倍,這就說明:勻速直線運動的位移與時間成正比,即位移與時間的比值是乙個常數。

在物理學中,我們把某物理量的變化與時間的比值叫做這個物理量的變化率。由於位移是物體位置的變化,所以位移與時間的比值叫做位置的變化率,該物理量隨時間均勻變化,因此,勻速直線運動的特點也可表示為:物體的位置隨時間均勻變化,位置的變化率保持不變。

二、位移-時間影象

1、定義:用縱軸表示位移s,用橫軸表示時間t,建立平面直角座標系而畫出的位移s隨時間t的變化影象叫做位移-時間影象,簡稱s-t影象。

對於勻速直線運動的物體,由於它的位移與時間成正比,即s是t的一次函式,所以勻速直線運動的s-t影象是一條直線。即

2、勻速直線運動的s-t影象是一條直線。

物理量之間的關係可以用**表示,也可用影象表示,還可以用公式表示,影象法方便、直觀,便於找出事物的變化規律。

討論交流:a、b兩物體沿同一直線運動,它們的s-t影象如圖3-3所示,它們的運動情況及兩圖線的交點的意義是什麼?

引導學生總結:兩物體向同一方向做勻速直線運動,其起始情況和運動快慢不同。a物體在t1時刻從原點開始沿正方向做勻速直線運動;b物體從t=0時刻從原點前方距原點s1處向正方向做勻速直線運動。

a物體比b物體運動得快些。兩圖線的交點表示在t2時刻,兩物體的位置相同,即兩物體相遇。所以

3、從位移-時間影象得到的資訊

⑴利用s-t影象可以判斷物體的運動情況。

⑵利用s-t影象可以直接讀出物體任意時刻的位置,也可以知道某一段時間內的位移。

⑶利用s-t影象中直線的傾斜程度可以判斷物體運動的快慢。

第二章第三節運動快慢的描述速度

教學目標 一 知識目標 1 理解速度的概念。知道速度是表示運動快慢的物理量,知道它的定義 公式 符號和單位,知道它是向量。2 理解平均速度,知道瞬時速度的概念。3 知道速度和速率以及它們的區別。二 能力目標 1 比值定義法是物理學中經常採用的方法,學生在學生過程中掌握用數學工具描述物理量之間的關係的...

13運動快慢的描述速度

整體設計 高中學習的速度概念較之初中所學的速度有了很大的提公升,對學生來說是比較困難的,所以教學設計先通過說明如何用座標和座標的變化量來表示質點的位置和位移,為速度概念的敘述作好準備.速度的向量性問題,是本節的重點,特別是對瞬時速度的理解,體現了一種極限的思想,對此要求引導學生逐步理解,不要急於求成...

運動快慢的描述 速度說課稿

讓學生總結 時間相同時位移大的快。後來呢,兔子在b點睡著了,而烏龜還在一步一步的努力爬著,最終到達先到達了c點贏得比賽,這個時候兔子才醒來跑到c點,此時,它們的總位移都一樣,但所用時間不同。學生總結 位移相同時時間短的快。老師進一步提問 當位移和時間都不同時,如何比較運動的快慢?例如 某同學跑完百公...