《2017-2018版高中物理 第1章 运动的描述 第3节 运动快慢的描述—速度课件 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018版高中物理 第1章 运动的描述 第3节 运动快慢的描述—速度课件 新人教版必修1（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3节运动快慢的描述 速度 教师参考 一 教学目标知识与技能1 理解物体运动的速度 知道速度的意义 公式 符号 单位 矢量性2 理解平均速度的意义 会用公式计算物体运动的平均速度 认识各种仪表中的速度3 能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念过程与方法1 体会用比值定义物理量的方法2 让学生在活动中加深对平均速度的理解 通过生活中的实例说明平均速度的局限性3 初步领略极限的思想并初步领会数学与物理相结合的方法 进而直接给出瞬时速度的定义 情感态度与价值观1 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2 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3 培养学生认识事物的规律
2、 由简单到复杂 培养学生抽象的思维能力二 教学重点难点教学重点瞬时速度概念 平均速度的计算教学难点平均速度的计算 三 重难点突破方略瞬时速度概念的突破方略 设问 1 生活中物体运动的快慢是在不断变化的 平均速度这个物理量不能具体地告诉物体在每一时刻的运动快慢程度 那么 怎样来描述物体在各个时刻的运动快慢呢 学生 要精确地描述某一时刻的运动快慢 物理学中引入瞬时速度这一物理量 学生 瞬时速度对应的是某一位置和某一时刻 学生 已经知道平均速度对应的是一段时间 若将时间间隔 t取得非常小 计算的结果就可以代表瞬时速度 思考讨论 1 由近似计算瞬时速度的大小的思维方法 能否有效地建立瞬时速度的概念 学
3、生1 能 可以将时间间隔 t取得无限小 学生2 不能 即使 t再小 计算出的总是瞬时速度的近似值 教师 这两种回答都比较仔细 物理学中常采取无限取微 逐渐逼近的方法来定义物理量 瞬时速度就可以按照这种方法来定义 2 以质点经过某点起在后面取一小段位移 取到的位移越小 质点在该段时间内的速度变化是大还是小 是否可以将质点在该段时间内的运动认为是匀速直线运动 学生 以质点经过某点起在后面取到的位移越小 速度变化就越小 可以认为质点在该段时间内的运动为匀速直线运动 教师 当位移足够小 或时间足够短 时 质点在这段时间内的运动可以认为是匀速的 求得的平均速度就等于质点通过该点时的瞬时速度 演示 如图所
4、示 在滑块上放置不同宽度的挡光片 宽度 x分别为1cm 2cm 3cm 让滑块在沿倾斜的气垫导轨的同一点由静止释放 从光电计时器中读出每个挡光片通过光电门所用的时间间隔 t 并提问 1 怎样求出这三种挡光片通过光电门的平均速度 2 在这三个平均速度值中 哪一个更接近滑块通过光电门瞬间的瞬时速度 学生 利用挡光片的宽度 x除以挡光的时间 t 即可求得挡光片通过光电门的平均速度 由宽度 x为1cm的挡光片得到的平均速度更接近滑块通过光电门瞬间的瞬时速度 教师 挡光片越窄 t越小时 描述通过该位置的运动快慢越精确 当 x小到一定程度 可认为表示瞬时速度 教师总结 瞬时速度 运动物体在某一时刻 或某一
5、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 其大小反映了物体此时刻的运动快慢 课堂探究 自主学习 达标测评 自主学习课前预习 感悟新知 教师参考 情境链接一 信息运动员跑100米用9 99秒 骑自行车通过3000米用3分38秒 两者通过的位移不同 时间也不同 应通过比较两者单位时间内位移大小来判断谁更快 情境链接二从汽车中的速度计能够直接读出汽车在某一时刻或某一位置的瞬时速度 速度计实质是一个与电流计相连接的发电机 该发电机的旋转快慢与汽车的速度成正比 电流计显示的电流示数被转换成速度的示数 对变速直线运动 瞬时速度是变化的 如何研究瞬时速度 信息采用无限取微 逐
6、渐逼近的方法 即从质点经过某点起在后面取一小段位移 求出质点在该段位移上的平均速度 当取的这一小段位移足够小 或时间足够短 时 质点在这段时间内的运动可以认为是匀速运动 求得的平均速度就等于质点通过该点时的瞬时速度 教材梳理 一 坐标与坐标的变化量1 坐标与坐标变化量 坐标轴上每一点的数值表示该点的坐标 两坐标的表示坐标的变化量 2 位移 直线运动中 坐标变化量表示 即 x x的大小表示位移的 x的正负表示位移的 如图 差值 位移 x2 x1 大小 方向 想一想教材P15图1 3 1中汽车在向x轴正方向运动 如果汽车沿x轴负方向运动 位移 x是正值还是负值 答案 x是负值 二 速度1 定义 位
7、移与发生这个位移所用的比值 2 定义式 v 3 物理意义 描述物体运动的 4 方向 物体的方向 5 单位 国际单位制中是 符号m s或m s 1 时间 快慢 运动 米每秒 想一想当我们始终以大小为5m s的速度绕操场跑步时 速度是不变的吗 答案 速度是变化的 因为速度的方向变化了 三 平均速度和瞬时速度速率1 平均速度 描述物体在的平均快慢程度 2 瞬时速度 物体在某或某的速度 一段时间内 时刻 位置 想一想物体的平均速度为0 瞬时速度一定为0吗 为什么 答案 不一定 物体的平均速度为0 说明物体的位移为0 此时物体可能是静止的 也可能是运动又回到了出发点 1 直线运动中坐标系中的位置变化量表
8、示物体的位移 2 速度的大小与位移成正比 与时间成反比 3 一个物体的平均速度大则瞬时速度也一定大 4 速度大的物体的位置变化一定快 5 运动物体速率越大 一定时间内位移一定越大 思考判断 答案 1 2 3 4 5 要点一 课堂探究核心导学 要点探究 问题导学 速度 平均速度与瞬时速度 自行车和客车都在平直公路上沿同一方向单向行驶 自行车在30min内行驶9km 客车在30min内行驶50km 百米比赛中 运动员甲用时11s 运动员乙用时13 5s 1 自行车和客车哪个运动得快 运动员甲和运动员乙哪个跑得快 答案 1 客车运动得快 相同时间内位移大 运动员甲运动得快 通过相同位移所需时间短 2
9、 客车和运动员甲哪个运动得快 如何进行比较的 要点归纳 平均速度和瞬时速度的区别与联系 例1 2017 寿光现代中学月考 某质点由A出发做直线运动 前5s向东行驶了30m经过B点 又向前行驶了5s前进了60m到达C点 在C点停了4s后又向西行驶 经历了6s运动了120m到达A点西侧的D点 如图所示 求 1 最后6s时间内物体的平均速度大小和方向 2 全过程的平均速度 思维导图 2 全程中质点初位置为A点 末位置为D点 其位移是AD 方向向西 大小 x x3 x1 x2 120m 30m 60m 30m 所用时间t总 5s 5s 4s 6s 20s 答案 1 20m s 方向向西 2 1 5m
10、s 方向向西 误区警示 求平均速度的关键点 物体做变速运动时 在不同阶段的平均速度一般不同 因此在求平均速度时一定要明确所求的是哪一个时间段的平均速度 要紧扣平均速度的定义 教师备用 例1 1 2017 十堰高一检测 下列关于速度的说法 正确的是 A 速度是描述物体位置变化的物理量B 瞬时速度大小不变的运动在任意时间内平均速度也不变C v1 2m s v2 3m s 因为2 3 所以v1 v2D 速度的方向与物体运动的方向一致 解析 速度是描述物体运动快慢即位置变化快慢的物理量 选项A错误 速度大小不变即为速率不变 位移方向可能变化 因此不同时间平均速度可能不同 选项B错误 速度是矢量 正 负
11、号表示方向 绝对值表示大小 选项C错误 速度的方向与物体运动的方向一致 选项D正确 D 针对训练1 多选 某赛车手在一次野外训练中 先利用地图计算出A B两地的直线距离为9km 实际中他从A地到达B地所用时间为5min 赛车上的里程表指示的里程数值增加了15km 当他经过某路标P时 车内速度计指示的示数为150km h 那么可以确定的是 A 在整个过程中赛车手的路程是9kmB 在整个过程中赛车手的平均速度大小为108km hC 在整个过程中赛车手的平均速度大小是150km hD 经过路标P时的瞬时速度大小是150km h BD 解析 由于位移是从初位置指向末位置的有向线段 路程是运动轨迹的长度
12、 故赛车手的位移为9km 路程为15km 选项A错误 整个过程中位移大小 x 9km 所用时间 t 5min h 则平均速度vAB 108km h 选项B正确 C错误 车内速度计的示数为车通过某位置的瞬时速度 选项D正确 要点二 问题导学 一同学在晨练时 从出门到返回共跑了3km 用时9分钟 那么他全程的平均速度是多少 答案 平均速度是一段时间内发生的位移与所用时间的比值 显然 这位同学虽然跑了3km的路程 但位移却为零 故平均速度等于零 平均速度和平均速率的分析与计算 要点归纳 例2 2017 山西平遥中学高一期末 某学校教室 寝室 食堂的位置关系如图所示 放学后甲同学直接去食堂吃饭 用了2
13、min到食堂 乙先去寝室拿东西然后立即赶到食堂 结果用了4min 求甲 乙各自运动的平均速度和平均速率 核心点拨 1 甲由教室直接去食堂 始位置为教室 末位置为食堂 运动轨迹为从教室到食堂的直线 2 乙由教室先到寝室后到食堂 始位置为教室 末位置为食堂 运动轨迹为从教室到寝室 寝室到食堂的折线 答案 见解析 误区警示 求平均速度时常见的两种错误 2 认为平均速度大小等于平均速率 在计算平均速度时 用路程与时间的比值去求解 而实际上平均速度必须依据其定义用位移与时间的比值去求解 并且必须强调针对的是哪段位移 或哪段时间 教师备用 例2 1 某人爬山 从山脚爬上山顶 然后又沿原路返回到山脚 上山的
14、平均速率为v1 下山的平均速率为v2 则往返的平均速度的大小和平均速率分别是 D 针对训练2 2017 三明市四地六校高一期末 一辆汽车沿平直公路行驶 开始以20m s的速度行驶了全程的一半 接着以速度30m s行驶另一半路程 则全程的平均速度v等于 A 25m sB 24m sC 20m sD 30m s B 教师参考 教材探究 教材P19 问题与练习 第4题中对第 1 2 问的计算结果进行比较 可以得到怎样的结论 由以上计算结果可以看出 同一物体在不同阶段的平均速度往往不相同 故用平均速度描述运动的快慢时 一定要明确是哪一个过程的平均速度 即平均速度与所研究的过程是一一对应的 一般地 不同
15、过程中的平均速度往往不同 达标测评随堂演练 检测效果 D A 控制变量法B 假设法C 理想模型法D 极限法 解析 在时间间隔 t较小的情况下 平均速度能比较精确地描述物体运动的快慢程度 t越小 描述越精确 当 t非常小时 即可精确描述物体运动的快慢 这里用的是极限法 2 多选 子弹以800m s的速度从枪筒射出 汽车在北京长安街上行使 时快时慢 20min行使了18km 汽车行驶的速度是54km h 则 A 800m s是平均速度B 800m s是瞬时速度C 54km h是平均速度D 54km h是瞬时速度 BC 解析 子弹以800m s的速度从枪筒射出 表示通过某一位置的速度 是瞬时速度 汽
16、车行驶的速度是54km h 表示一段位移内的速度 是平均速度 选项B C正确 3 2017 六安高一检测 为了使公路交通有序 安全 道路两旁都竖立了许多交通标志 如图所示 甲 图是广州市环市路高架桥上的限速标志 白底 红圈 黑字 表示允许行驶的最大速度是60km h 乙 图是路线指示标志 表示离下一出口还有25km 上述两个数据的物理意义是 A 60km h是平均速度 25km是位移B 60km h是平均速度 25km是路程C 60km h是瞬时速度 25km是位移D 60km h是瞬时速度 25km是路程 D 解析 允许行驶的最大速度表示在某一位置的速度 是瞬时速度 到下一出口还有25km 25km是运动轨迹的长度 是路程 选项D正确 A B C错误 4 2017 河北衡水武邑中学模拟 图 甲 是一种应用传感器检测轨道运行的实验装置 在轨道某处设置监测点 当车头到达传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间 信号发生器各发出一个脉冲信号 由记录仪记录 假如轨道车长度为22cm 记录仪记录的信号如图 乙 所示 则轨道车经过该监测点的速度为 A 0 20cm sB 2 0cm sC 22cm sD
