高中物理 第一章 第3节 运动快慢的描述─速度教案 新人教版必修11

第一章第3节运动快慢的描述速度 教学目标1知识与技能（1）理解速度的概念和物理意义，知道它的定义、公式、符号、单位和矢量性（2）理解平均速度，知道瞬时速度的概念（3）知道速度与速率的区别及联系2过程与方法（1）比值定义法是物理学中经常采用的方法，学生在学习过程中掌握用数学工具描述物理量之间关系的方法（2）培养学生的迁移类推能力，教学过程中渗透极限思想3情感、态度与价值观（1）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（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重点难点速度、平均速度与瞬时速度的概念及其区别教学过程情景设计：观察图片思考问题，生活中有的物体运动的快，有的物体运动的慢，你是如何比较物体运动快慢的？如跑步比赛中，你是如何比较运动员运动快慢的，裁判又是如何比较的？提出问题：下面请大家思考讨论，下列四位选手谁运动的快，并回答你是如何比较的。（展示表格）（1）比较选手1、2答：2选手运动的快，相同时间看通过的位移大小（2）比较选手3、4答：4选手运动的快，通过相同位移看所用时间的长短（3）比较选手1、3，这时物体运动的位移、时间都不相同怎么办？答：比每1秒钟通过位移的大小或比每通过1米位移所用时间长短通过比较我们可以得出四位选手运动的快慢，同时我们可以发现“位移与时间”的比值和“时间与位移”的比值都可以反映出物体运动的快慢，那么你觉得这两种比较方式哪种更直观方便一些？为什么？答：位移/时间，因为其比值的大小直接反应运动的快慢，比值越大运动的越快。回答的很好，我们物理学中就是用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢，并将其称为速度，通常用字母v表示。一、速度1.定义：位移与发生这个位移所用时间的比值2.定义式：思考：x越大，v越大吗？答：不是，与时间也有关系，可能时间也很大。这是一种比值定义法，v与x、t没有决定关系！想一想：你初中学过的物理量中哪些是用此方法定义的？,3.单位及其换算：m/s，km/h，1m/s=3.6km/h4.物理意义：描述物体运动快慢的物理量，也就是描述物体位置变化快慢的物理量思考讨论：两辆汽车从某地出发，速度都是20m/s，他们的运动情况完全相同吗？答：有可能背道而驰！速度仅指出大小是不够的，还必须具有方向。5.速度是矢量，方向与物体的运动方向相同思考与讨论：其实在初中我们就已经学过“速度”了，但今天我们引人的速度概念与初中所学的速度概念有什么不同，你能找出它们的不同点吗?答：这里的速度与初中所学的“速度”含义不同：初中的“速度”指的是路程与时间的比值，是标量，只有大小，没有方向；高中所讲的“速度”是位移与时间的比值，是矢量，有大小，有方向思考与讨论：你认为下列四位选手中谁最可能是开汽车的？答：选手2，因为其速度是25m/s你对一些常见物体的运动速度了解多少？（书本P16，PPT）看下列信息，回答问题：2006年瑞士洛桑田径超级大奖赛男子110米栏的的比赛中，刘翔以12秒88打破了英国运动员保持13年之久的世界纪录并夺取该项目冠军。 （1）试计算其速度？ 8.54m/s（2）刘翔完成110m栏的比赛，始终是这个速度吗？他做的是什么运动？用这个速度描述他每次跨栏的快慢精确吗？答：刘翔做的是变速运动，用这个速度描述他每次跨栏的快慢不精确。这个速度只能粗略描述整个过程其运动的快慢，我们把这个速度叫做平均速度。二、平均速度与瞬时速度1.平均速度：位移与发生这个位移所用时间的比值，叫做物体在这段时间（或这段位移）内的平均速度。2定义式：3.物理意义：粗略地描述物体在时间间隔t内的平均快慢程度。5. 平均速度的方向：物体的位移方向提问：仍以刘翔110米栏为例，我们想知道刘翔在A处的瞬时速度，怎么办？答：将时间间隔取小，当t非常非常小时，所得平均速度就可认为是物体在A处的瞬时速度： t0设计实验验证：光电门传感器实验1.瞬时速度：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。2.公式：当t取得非常非常小，就可以认为 t0平均速度 瞬时速度（t0）这是一种极限思想3.矢量性：是矢量，方向是此刻物体运动的方向。4.物理意义：反映物体在某一时刻（或某一位置）时运动的快慢，能对变速运动做精确描述。平均速度和瞬时速度有怎样的的区别与联系？区别：平均速度粗略描述物体的运动快慢，对应某一个过程，说平均速度必须要指明是哪一段时间（或哪一段位移）上的平均速度。瞬时速度精确描述物体运动的快慢，对应某一个状态，说瞬时速度必须要指明是哪一个时刻（或哪一个位置）的瞬时速度。联系：在t非常小的情况下，可以认为物体在t到t+t这段时间间隔的平均速度就是物体在t时刻的瞬时速度。思考讨论：初中所学过的匀速直线运动中，瞬时速度和平均速度有什么关系?匀速直线运动速度大小和方向始终不变。匀速直线运动的瞬时速度和平均速度完全相同。提问：我们对瞬时速度了解了这么多，我们回想一下刚刚对汽车速度计的回答，我们说其显示的是瞬时速度，这种回答准确吗？答：不准确。确切的说应该是：汽车速度计显示的是瞬时速度的大小-速率三、瞬时速率1.瞬时速率：瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率，是标量。【巩固练习】