人教版高中物理必修1第一章 第三节 运动快慢的描述 教案.doc

第三节运动快慢的描述速度知识与技能理解物体运动的速度的概念理解平均速度的意义会用公式计算物体运动的平均速度理解瞬时速度的意义知道速度和速率以及它们的区别过程与方法记住匀速直线运动中速度的计算公式能用公式解决有关问题理解平均速度的物理含义会求某段时间的平均速度情感态度与价值观通过介绍或学习各种工具的速度去感知科学的价值和应用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培养学生认识事物的规律由简单到复杂培养学生抽象思维能力培养对科学的兴趣坚定学习思考探索的信念教学重点速度瞬时速度平均速度三个概念及三个概念之间的联系教学难点速度矢量性的理解瞬时速度的推导教学过程新课导入为了描述物体的运动我们已经进行了两节课的学习学习了描述运动的几个概念大家还记得是哪几个概念当物体做直线运动时我们是用什么方法描述物体位移的师我们已经知道位移是描述物体位置变化的物理量能不能说物体的位移越大物体运动得就越快师那么如何来描述物体运动的快慢要研究物体运动的快慢要用一个新的物理量来描述那就是本节课所学的内容速度新课教学一坐标与坐标的变化量让学生观察用数轴表示坐标与坐标的变化量能否用数轴表示时间的变化量思考与讨论图中汽车质点在向哪个方向运动如果汽车沿轴向另外一个方向运动位移是正值还是负值小结汽车在沿轴正方向运动图示汽车从坐标在经过一段时间之后到达坐标处则一位移表示位移的方向沿轴正方向师我们的这种数学表述是与实际的物理情景相一致的比如汽车沿笔直的公路向东行驶我们可以规定向东作为轴的正方向来讨论汽车的位置和位移课堂训练出示题目并组织学生独立思考后解答小妹在遥控一玩具小汽车她让小汽车沿一条东西方向的笔直路线运动开始时在某一标记点东处第末到达该标记点西处第末又处在该标记点西处分别求出第内和第内小车位移的大小和方向对应的时刻怎样表示答案小车在第内的位移为方向向西第内的位移为一方向向东解析根据题意可建立一维直线坐标系以题中所述标记点为参考坐标原点向西方向为轴正方向则质点的初始位置坐标为一第末的位置坐标为第末的位置坐标为这样可以根据位置坐标的变化量表示一段时间内的位移小车在第内的位移一一在第内的位移一如图所示对应的时刻怎样表示二速度讨论与交流以下有四个物体请同学们来比较一下它们运动的快慢程度初始位置经过时间末了位置自行车沿平直道路行驶公共汽车沿平直道路行驶火车沿平直轨道行驶飞机在天空直线飞行如何比较和和和的运动快慢对和可通过位移相等比较时间和时间相等比较位移如何比较和的快慢程度呢方法可计算它们每发生的位移即用各自的时间除以位移数值大的运动慢方法可计算它们每秒位移的大小单位时间位移大的运动快两种方法都可以用来比较物体的运动快慢但方法更能够符合人们的思维习惯大自然中物体的运动有快有慢天空日出日落草原骏马奔驰树丛蜗牛爬行仔细观察物体的运动我们发现在许多情况下物体运动的快慢会发生改变飞机的起飞汽车的行驶运动员的奔跑等在长期对运动的思索探究过程中为了比较准确地描述运动人们逐步建立了速度的概念学生阅读课本进行定义师我们为了比较物体的运动快慢可以用位移跟发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢这就是速度师速度公式单位国际单位或常用单位或或我们在初中也学过速度不过那时是路程跟时间的比值它们一样吗结论那时那样讲是限于当时同学们的接受能力大家想一下什么条件下路程等于位移的大小呢初中我们学的速度是路程跟时间的比值在单向直线运动中它与位移跟时间的比值是相等的现在我们学习的速度概念更严谨路程与所用时间的比值是另一个物理量它与这里的速度是不同的问题位移是矢量既有大小又有方向那速度呢结论速度的大小在数值上等于单位时间物体位移的大小速度的方向就是物体运动的方向三平均速度和瞬时速度汽车上的速度计在车行驶的过程中速度计的示数是时常变化的如启动时数值增大刹车时减小可见运动快慢是变化的其实我们日常所看到的直线运动有许多都是变速直线运动由于没有恒定的速度那我们怎样来描述它的快慢呢总结为了描述变速直线运动的快慢程度我们可以用一种平均的思考方式即引入平均速度的概念平均速度应如何定义平均速度运动物体的位移和时间的比值叫这段时间的平均速度它的方向由位移的方向决定它的大小表示这段时间内运动的快慢师平均速度是在描述变速直线运动的情况下能粗略描述物体运动快慢的物理量课堂训练一辆汽车沿平直的公路行驶第内通过的距离第内和第内各通过的距离第内又通过了的距离求汽车在最初内的平均速度和这内的平均速度各是多少解析所求问题是不同时间内的平均速度要紧扣平均速度的定义用位移除以发生这段位移所需的时间并且必须注意时间和位移的对应关系最初内的时间为位移为前的时间间隔为位移为根据平均速度的定义公式得最初内的平均速度内的平均速度是由此可见不同阶段的平均速度一般是不等的计算一个具体的平均速度必须指明是那段时间或那段位移内的平均速度那么怎样来描述物体在各个时刻的运动快慢呢师在质点从到时间内的平均速度中取值非常非常小时这个值就可以认为是质点在该时刻的瞬时速度师瞬时速度运动物体在某一时刻或某一位置的速度准确地讲瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度是矢量大小反映了物体此时刻的运动快慢它的方向就是物体此时刻的运动方向即物体运动轨迹在该点的切线方向瞬时速度的大小叫做瞬时速率阅读教材第页中常见物体的速度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速度既有大小又有方向是矢量速度的大小叫速率教师引导学生看教材第页图观察汽车的速度计讨论后说出你从表盘上获取的有用信息汽车的速率指针指在相应数字的瞬间就表示汽车在那一瞬时的速率是那个值还可以从表盘上直接读出公里里程师日常生活中的速度有时指速度也有时指速率要看实际的物理情景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学生讨论体验平均速度的缺陷引入平均速率师平均速度甲乙的位移都为零所以他们的平均速度也都等于零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解析根据平均速度的定义公式为总位移为总时间等于前一段位移与后一段位移所用时间之和全过程的位移物体在前一段位移用的时间为后段位移用的时间为整个过程的用的总时间为整个过程的平均速度小结本节主要学习了速度的概念及其物理意义平均速度和瞬时速度的概念及物理意义知道了平均速度只能粗糙描述质点运动的快慢而瞬时速度能更准确地描述质点运动的快慢速度是矢量方向就是物体运动的方向平均速度中速度方向也与位移方向相同瞬时速度的方向就是质点在那一时刻的运动方向速率是标量是指速度的大小平均速度与平均速率是不同的只有单向直线运动时平均速度的大小等于平均速率作业布置作业教材第页问题与练习板书设计运动快慢的描述速度坐标与坐标的变化量坐标轴上各点的意义时间变化量和位置变化量在坐标上的表示速度物理意义表示物体运动的快慢定义位移跟发生这个位移所用时间的比值公式平均速度公式物理意义表示物体运动的平均快慢程度矢量性方向与位移方向相同瞬时速度定义运动物体在某一时刻或某一位置的速度准确地讲瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度公式物理意义描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢矢量性与物体此时刻的运动方向相同即物体运动轨迹在该点的切线方向速度速度和速率速率速度的大小速度既有大小又有方向是矢量平均速率即路程与时间的比值