高中物理人教版必修一：1.3运动快慢的描述-速度教案.doc

运动快慢的描述速度教学目标知识与技能理解速度的概念知道速度是表示运动快慢的物理量知道它的定义公式符号和单位知道它是矢量理解平均速度知道瞬时速度的概念知道速度和速率以及它们的区别过程与方法比值定义法是物理学中经常采用的方法学生在学生过程中掌握用数学工具描述物理量之间的关系的方法培养学生的迁移类推能力抽象思维能力渗透极限思想情感态度与价值观由简单的问题逐步把思维迁移到复杂方向培养学生认识事物的规律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教学重点速度平均速度与瞬时速度的概念及其区别教学难点对瞬时速度的理解教学过程设计一坐标与坐标的变化量提出问题当物体做直线运动时我们是用什么方法描述物体的位移的回答问题用坐标系在坐标系中与某一时刻对应的点表示时刻物体的位置与另一时刻对应的点表示时刻物体的位置则就表示从时刻到时刻这段时间内的位移以百米赛跑为例你参加赛跑的跑道是直的你能说明坐标与坐标变化量有何不同又有何联系学生讨论后回答坐标用来表示位置坐标的变化量表示位移比如我在起点的位置我在终点的位置或我在全程中点的位置处等都可以在建立坐标系后用坐标上的点来表示而在我从起点跑到终点的这段过程中我的位移可以用起点到终点间的坐标变化量来表示指导学生阅读课本第页至第页并回答思考与讨论所提的问题二速度引入物体的运动有慢有快如何比较物体运动的快慢一般而言人用视觉判断物体运动的快慢不可靠问题百米赛跑时运动员甲跑完全程运动员乙跑完全程运动员甲与乙谁快运动员甲比乙快相同的位移甲所用的时间少问题汽车在内的位移是汽车在内的位移是汽车与谁运动的快汽车比慢相同的时间通过的位移少得出常用的比较物体运动快慢的两种方法在相同的位移比较所用的时间在相同的时间内比较通过的位移提出问题对于时间不同位移也不同的情况呢我们如何比较物体快慢如运动员甲与汽车谁快可以分别把运动员甲和汽车单位时间内通过的位移来进行比较或者分别把运动员甲和汽车通过单位长度的位移所用的时间来进行比较我们通常习惯算出物体单位时间通过的位移运动员甲内的位移是等于运动员甲内的位移是等于像这样我们可以用位移与时间的比值来表示物体的运动快慢伽俐略将这个比值定义为速度定义位移与发生这段位移的所用的时间的比值叫速度物理意义表示物体运动快慢的物理量单位国际单位制中矢量性速度不但有大小表示运动快慢而且有方向表示运动的方向是矢量提问有人说按照定义式与成正比越大越大对不对与成反比越小越大对不对为什么结论是一个比值定义式反映的是速度与时间和位移的共同关系不能说明他们之间成正比或者反比关系三平均速度与瞬时速度我们初中学习过匀速直线运动知道这种情况物体的快慢是不变的也就是速度是不变的但是现实生活中大多数物体的运动的快慢都是在不断变化的比如百米赛跑的运动员在比赛过程中的快慢是在变化的那我们按照得到的速度能准确描述运动员整个过程的快慢吗那么我们通过得出的速度只能粗略的描述物体整个过程的平均快慢程度类比我们用来描述一个班级的整体大致成绩情况我们可以用班级平均成绩来粗略描述所以对于快慢变化的运动我们用得出的速度叫做平均速度平均速度物理意义反映做变速直线运动的物体在某段时间内运动的快慢它是对变速直线运动的粗略描述平均速度应指明哪段位移内或者是哪段时间内某一段位移的平均速度是这段位移与这段位移所用的时间的比值某一段时间内的平均速度是这段时间内的位移与这段时间的比值注公式中三个量是同一段时间中的平均速度也是矢量不仅有大小而且有方向方向与位移方向相同例一物体沿直线运动先以的速度运动又以的速度继续向前运动物体在整个运动过程中平均速度是多少分别用容易出错的解法和正确的解法以得出如下结论平均速度与速度的平均值是不完全相同的两个概念百米跑的运动员的平均快慢程度我们已经可以用平均速度粗略地描述但是要是我们想要再描述更准确一点怎么办以博尔特的百米世界纪录的实时数据为研究对象通过高速摄影设备和精确的计时工具我们记录下了博尔特在百米跑中几个主要阶段的相关数据如下反应阶段起跑阶段加快奔跑阶段最快奔跑阶段冲刺阶段位移所用时间平均速度通过学生自主对博尔特的这个阶段的平均速度的研究发现这样子分段描述比用整个过程的平均速度来描述要更加准确一点思考能否再准确一点呢我们可以再多分几段用得到的每段平均速度来描述运动快慢就要更准确一点如果我们的设备精确度足够高那么我们就可以把整个的位移分成足够多的阶段分的段越多每一段的位移就越短对应的时间也越短我们得到的结果就越准确当我们分的每一段的位移趋近于一点位置时即每一段对应的时间也就趋近于一瞬间时刻那么这样得出来的速度就能够准确地描述运动员在每一个时刻或者瞬间的快慢了这样的速度我们叫做瞬时速度用这种方式渗透对学生极限思想的培养瞬时速度瞬时速度运动物体经过某一时刻或某一位置的速度叫瞬时速度物理意义反映物体在某一时刻或经某一位置时运动的快慢它能对变速运动做精确描述对瞬时速度的理解瞬时速度是在运动时间趋于时的平均速度即平均速度在时间趋于时就是某一时刻或某一位置的瞬时速度瞬时速度是矢量方向是物体所在位置时的运动方向四速度和速率学生阅读教材第页相应部分的知识点让学生总结结论速度既有大小又有方向是矢量瞬时速度的大小叫速率汽车速度计表示的就是汽车各时刻的瞬时速率它随汽车的运动快慢而改变见课本第页图讨论与交流甲乙两位同学用不同的时间围绕操场跑了一圈都回到了出发点他们的平均速度相同吗怎样比较他们运动的快慢分析两位同学位移都为零平均速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值所以他们的平均速度都是零那就不公平了即使一位同学站在原地不动他的平均速度也是零啊可我们运动会上不是这样比较快慢的所以在这里平均速度无法显示他们运动快慢的不同要用到另一物理量平均速率平均速率等于物体运动通过的路程跟所用时间的比值他们两人通过的路程相同且都不为零但所用时间不同显然用时短的运动得快也就是平均速率大这就是我们初中学过的速度所以从刚才的分析我们可以得出一个结论速率是瞬时速度的大小但平均速率不是平均速度的大小而是路程跟时间的比值五布置作业六板书设计