高一物理教案：《运动快慢的描述──速度》(2)

　　课后习题

　　作业：P26练习三3、4、5题。

　　高一物理上册必修1《运动快慢的描述──速度》教案【二】

　　教学准备

　　教学目标

　　1.理解速度的物理意义，知道速度是矢量.

　　2.理解平均速度和瞬时速度的区别，知道速率的概念.

　　3.会用平均速度公式进行相关的计算.

　　教学重难点

　　1.速度的物理意义，速度是矢量.

　　2.平均速度和瞬时速度的区别.

　　3.用平均速度公式进行相关的计算.

　　教学过程

　　[知识探究]

　　一、速度

　　[问题设计]

　　自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶，自行车在30min内行驶了8km;汽车在30min内行驶了50km;百米比赛中，运动员甲用时10s，运动员乙用时13.5s.

　　(1)自行车和汽车哪个运动得快?你是如何进行比较的?

　　(2)运动员甲和运动员乙哪个跑得快?你是如何进行比较的?

　　(3)汽车和运动员甲哪个运动得快?你又是 如何进行比较的呢?

　　答案　(1)汽车运动得快，相同时间内位移大的跑得快.

　　(2)运动员甲跑得快，通过相同位移所需时 间短的跑得快.

　　(3)比较两物体单位时间内的位移，可比较两物体运动的快慢

　　汽车：Δx/Δt=50km/30min=50×103m/30×60s=27.8m/s

　　运动员甲：Δx/Δt=100m/10s=10m/s，

　　所以汽车运动得快.

　　[要点提炼]

　　1.定义：位移与发生这个位移所用时间的比值.速度是表示物体运动快慢的物理量.

　　2.公式：v=Δx/Δt.其中Δx是位移，不是路程.

　　说明　速度的定义方法是比值定义法.比值定义法是高中常见的一种定义物理量的方法，被定义的物理量不是由其它两个量决定，即不能说v与Δx成正比，与Δt成反比.初中曾学习过ρ=m/V、R=U/I也是用比值定义法定义的.

　　3.方向：速度是矢量，速度的方向就是物体运动的方向 .

　　注意　(1)当比较两个速度是否相同时，既要比较大小是否相等又要比较其方向是否相同.

　　(2)分析物体的运动速度时不可只关注速度的大小，也要注意确定速度的方向.

　　二、平均速度和瞬时速度

　　[问题设计]

　　某同学百米比赛用时12s，前2s内的位移为12m，第2个2s内位移为14m，第3个2s内位移为16m，第4个2s内位移为19m，第5个2s内位移为20m，第6个2s内位移为19m.

　　(1)计算上述6个时间间隔内的平均速度，并说明哪段时间运动得最快?8s末的速度一定等于12s末的速度吗?

　　(2)通过以上数据，你能知道这个同学的“起跑速度”、“冲刺速度”以及“最大速度”吗?

　　答案　(1)第1个2s内v1=12m2s=6m/s，

　　第2个2s内v2= 14m2s=7m/s，

　　第3个2s内v3=16m2s=8m/s，

　　第4个 2s内v4=19m2s=9.5m/s，

　　第5个2s内v5=20m2s=10m/s，

　　第6个2s内v6=19m2s=9.5m/s.

　　第5个2s内运动得最快.　不一定.

　　(2)不能.

　　[要点提炼]

　　1.平均速度

　　(1)定义：在某段时间内物体的位移Δx与发生这段位移所用时间Δt的比值，公式v=Δx/Δt.

　　(2)意义：表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度.

　　(3)矢量性：平均速度的方向与Δt时间内发生的位移Δx的方向相同.

　　(4)平均速度只能粗略地反映物体运动的快慢.

　　2.瞬时速度

　　(1)定义：当Δt非常小时，物体在从t到t+Δt的时间间隔内，运动快慢的差异也就非常小，就可以用v=ΔxΔt表示物体在t时刻的瞬时速度.

　　(2)意义：表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度.

　　(3)瞬时速度的方向就是该时刻物体运动的方向.瞬时速度的大小叫速率.

　　(4)瞬时速度可以精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢.

　　3.匀速直线运动：平均速度与瞬时速度相等.

　　三、平均速度、平均速率和速率

　　[问题设计]

　　物体在某段时间内一直运动，它的平均速度可能等于零吗?平均速率呢?请举例说明.

　　答案　比如某人绕操场跑一圈的过程，位移等于零则平均速度等于零，但是路程不等于零，则平均速率就不等于零.

　　[要点提炼]

　　1.平均速度：在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值，其表达式为平均速度=位移时间.

　　2.平均速率：路程与时间的比值，即平均速率=路程时间.

　　3.速率：瞬时速度的大小.

　　[延伸思考]

　　运动物体平均速度的大小等于平均速率吗?

　　答案　不一定等于.因为位移小于等于路程，所以平均速度小于等于平均速率.只有在单向直线运动中，平均速度的大小才等于平均速率.