1、1第三节 运动快慢的描述速度 教案三维目标：（一）知识与技能1理解速度的概念，知道速度是表示物体运动快慢的物理量，知道速度的定义2知道速度是矢量，知道速度的单位、符号和读法了解生活实际中的某些直线运动的速度大小数据3理解平均速度的概念，知道平均速度的定义式，会用平均速度的公式解答有关的问题4知道瞬时速度的概念及意义，知道瞬时速度与平均速度的区别和联系5知道速度和速率以及它们的区别（二）过程与方法1运用平均速度的定义，把变速直线运动等效成匀速直线运动处理，从而渗透物理学的重要研究方法等效的方法2培养迁移类推能力（三）情感态度与价值观1通过解决一些问题，而向复杂问题过渡，使学生养成一种良好的学习方
2、法2通过师生平等的情感交流，培养学生的审美情感教学重点：速度，平均速度，瞬时速度的概念及区别教学难点：1.怎样由速度引出平均速度及怎样由平均速度引出瞬时速度2.瞬时速度与平均速度之间有什么区别和联系及在运动中瞬时速度是怎样确定的教学方法：1通过例题和实例引导学生分析如何辨别快慢2通过讨论加深对概念的理解教学过程：2（一）引入新课教师提问：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？学生回答：质点、参考系、坐标系；时间、时刻、位移和路程。教师提问：当物体做直线运动时，我们是什么方法描述物体位移的？学生回答：用坐标系。在坐标系中，与某一时刻 t
3、1对应的点 x1，表示 t1时刻物体的位置，与另一时刻 t2对应的点 x2，表示 t2时刻物体的位置，则，就表示从 t1到 t2这段时间内的位移.12x教师提问：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？学生活动：学生讨论后回答，不能。因为物体的位移与运动的时间有关。教师提问：那么，如何描述物体运动的快慢？教师活动：指导学生快速阅读教材中的黑体字标题，提出问题：要描述物体运动的快慢，本节课将会学到那些概念（物理量）？学生活动：通过阅读、思考，对本节涉及的概念有个总体印象，知道这些概念都是为了描述物体运动的快慢而引入的，要研究物体运动的快慢还要学好这
4、些基本概念。（二）进行新课1、坐标与坐标的变化量教师活动：指导学生仔细阅读“坐标与坐标的变化量”一部分，同时提出问题：1、以你骑自行车上学为例，假设你经过的某短路时平直的，你能说明“坐标”与“坐标的变化量”有何不同，又有何联系？2、观察图 1.3-1，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？3、教材 17 页上“思考与讨论”中的两个问题应怎样回答？学生活动：学生在教师的指导下，自主阅读，积极思考，然后每四人一组展开讨论，每组选出代表，发表见解，提出问题。3教师活动：帮助总结并回答学生的提问。2、速度1定义：位移跟发生这段位移所用时间的比值，用 v 表示2物理意义：速度是表示运
5、动快慢的物理量，3定义式： v=x t4单位：国际单位：ms（或 ms-1）常用单位：kmh（或 kmh-1） 、cms（或 cms-1） 5方向：与物体运动方向相同说明：速度有大小和方向，是矢量3、平均速度和瞬时速度如果物体做变速直线运动，在相等的时间里位移是否都相等？那速度还是否是恒定的？那又如何描述物体运动的快慢呢？问题：百米运动员，10s 时间里跑完 100m，那么他 1s 平均跑多少呢？回答：每秒平均跑 10m。百米运动员是否是在每秒内都跑 10m 呢？答：否。说明：对于百米运动员，谁也说不他在哪 1 秒破了 10 米，有的 1 秒钟跑 10 米多，有的 1 秒钟跑不到 10 米，但
6、当我们只需要粗略了解运动员在 100m 内的总体快慢，而不关心其在各时刻运动快慢时，就可以把它等效于运动员自始至终用 10m/s 的速度匀速跑完全程。此时的速度就称为平均速度。所以在变速运动中就用这平均速度粗略表示其快慢程度。1平均速度（1）定义：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，叫做这段时间（或这段位移）的平均速度，用 表示 v（2）说明：a.平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物体在 t 时间内的平均快慢程度。这实际上是把变速直线运动粗略地看成是匀速运动处理b这是物理学中的重要研究方法等效方法，即用已知运动研究未知运动，4用简单运动研究复杂运动的一种研究方法问题：百米赛
7、跑运动员的这个 10m/s 代表这 100 米内（或 10 秒内）的平均速度，是否是说明他在前 50 米的平均速度或后 50 米内或其他某段的平均速度也一定是 10m/s？c平均速度只是对运动物体在某一段时间内（或某一段位移内）而言的，对同一运动物体，在不同的过程，它的平均速度可能是不同的，因此，平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”的d.平均速度只能粗略地描述一段时间（或一段位移）内的总体快慢，这就是“平均速度”与匀速直线运动“速度”的根本区别e.平均速度不是各段运动速度的平均值，必须根据平均速度的定义求解。2瞬时速度（1）定义：运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫做此时刻（或此
8、位置）的瞬时速度（2）意义：反映物体在某一时刻（或经某一位置）时运动的快慢，它能精确地描述变速运动的快慢。平均速度只能粗略地描述变速运动（3）对瞬时速度的理解：瞬时速度是在运动时间极短的时间内的平均速度，即平均速度在某一时间段内的极限就是某一时刻（或某一位置）的瞬时速度。（4）瞬时速度的方向：瞬时速度是矢量，在直线运动中，瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同， （若是曲线运动，瞬时速度的方向是轨迹上物体所在点的切线方向（与轨迹在该点的延伸方向一致） ）4、速率：1. 瞬时速率（1）定义：瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。（2）瞬时速率的测量：技术上通常用速度计测量瞬时速率。2平均
9、速率：瞬时速度的大小是瞬时速率，那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢？不可以,其实我们初中所学的速度也不是没有意义的，我们给了他一个新的名字平均速率。（1）定义：路程与发生这段路程所用时间的比值。5（2）速率是标量。（3）注意：平均速率不是平均速度的大小。典型例题例 1.一个做直线运动的物体，某时刻速度是 10m/s，那么这个物体 ( )A.在这一时刻之前 0.1s 内位移一定是 1mB.在这一时刻之后 1s 内位移一定是 10mC.在这一时刻起 10s 内位移可能是 50mD.如果从这一时刻起开始匀速运动，那么它继续通过 1000m 路程所需时间一定是 100s分 析 某时刻速度是 10m
10、/s 指的是该时刻的瞬时速度，不能说物体从此时起以后运动的快慢情况，以后做直线运动或匀变速直线运动，或非匀变速直线运动均可能。所以选项 A、 B 均错。如果从某时刻（速度为 10m/s）起质点做非匀变速直线运动，从这一时刻起以后的 10s 内位移可能为 50m，所以选项 C 正确，如果从这一时刻起物体做匀速直线运动，那么经过 1000m 路程所需时间 t=100s。正确选项是 C、 D。例 2 一物体沿直线运动，先以 3m/s 的速度运动 60m，又以 2m/s 的速度继续向前运动 60m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？分 析 根据平均速度的定义公式 ， x 为总位移， t 为总时间，等
11、于前一段位移与后一段位移所用时间之和。全过程的位移 x=120m物体在前一段位移用的时间为 t1=20s 后段位移用的时间为 t2=30s 整个过程的用的总时间为 t=t1+t2=50s整个过程的平均速度 2.4m/stxv注意：全过程的平均速度只能由全过程的总位移与通过全路程所用的总时间的比值得出。如果用求速度的平均值去做 =2.5m/s 这样得出的结果是错21v误的。可见，平均速度概念与速度的平均值概念是不完全相同的。 6例 3 对 于 作 匀 速 直 线 运 动 的 物 体 ， 则 A.任 意 2s 内 的 位 移 一 定 等 于 1s 内 位 移 的 2 倍B.任 意 一 段 时 间
12、内 的 位 移 大 小 一 定 等 于 它 的 路 程C.若 两 物 体 的 速 度 相 同 ， 则 它 们 的 速 率 必 然 相 同 ， 在 相 同 时 间 内 通 过的 路 程 相 等D.若 两 物 体 的 速 率 相 同 ， 则 它 们 的 速 度 必 然 相 同 ， 在 相 同 时 间 内 的 位移 相 等分 析 物 体 作 匀 速 直 线 运 动 时 ， 速 度 v 的 大 小 、 方 向 恒 定 不 变 ， 由 公式 x=vt 知 ， 其 位 移 与 时 间 成 正 比 .又 由 于 速 度 v 方 向 不 变 ， 其 轨 迹 是 一条 单 向 的 直 线 ， 任 意 时 间 内
13、 的 位 移 大 小 与 路 程 相 等 .当 v1=v2 时 ， 表 示两 者 的 大 小 、 方 向 都 相 同 ， 相 同 时 间 内 的 路 程 必 相 等 .但 当 速 率|v1|=|v2|时 ， 两 物 体 的 运 动 方 向 可 能 不 同 ， 相 同 时 间 内 的 位 移 可 以 不 等 .答 A、 B、 C.例 4 一 列 火 车 沿 平 直 轨 道 运 行 ， 先 以 10m/s 的 速 度 匀 速 行 驶 15min，随 即 改 以 15m/s 的 速 度 匀 速 行 驶 10min， 最 后 在 5min 内 又 前 进 1000m而 停 止 .则 该 火 车 在 前
14、 25min 及 整 个 30min 内 的 平 均 速 度 各 为 多 大 ？ 它通 过 最 后 2000m 的 平 均 速 度 是 多 大 ？分 析 根 据 匀 速 直 线 运 动 的 规 律 ， 算 出 所 求 时 间 内 的 位 移 或 通 过 所 求 位移 需 要 的 时 间 ， 即 可 由 平 均 速 度 公 式 算 出 平 均 速 度 .解 答 火 车 在 开 始 的 15min 和 接 着 的 10min 内 的 位 移 分 别 为 ：x1=v1t1=101560m=9103mx2=v2t2=151060m=9103m所 以 火 车 在 前 25min 和 整 个 30min 内 的 平 均 速 度 分 别 为 ：因 火 车 通 过 最 后 2000m 的 前 一 半 位 移 以 v2=15m/s 匀 速 运 动 ， 经 历时 间 为 ：7所 以 最 后 2000m 内 的 平 均 速 度 为 ：说 明 由 计 算 可 知 ， 变 速 运 动 的 物 体 在 不 同 时 间 内 （ 或 不 同 位 移 上 ） 的 平 均速 度 一 般 都 不 相 等 .小 结 ：作 业 ： 完 成 问 题 与 练 习
