高中物理 运动的描述3 速度精讲精练.doc

第三讲 速度精讲精练物理核心素养（一）物理观念1.理解速度的概念，领会其矢量性，知道速度的方向就是运动的方向2.理解平均速度。瞬时速度的概念，并且进行相应的计算3.区别平均速度和瞬时速度4.区别速度和速率，区别平均速度和平均速率（二）科学思维、科学探究1.通过平均速度的学习，体会等效思想2.通过瞬时速度的学习，初步体会取极限的思想方法（三）科学态度与责任1.通过相关概念的讲解，是学生体会到物理作为一门科学的严谨性。培养学生严谨态度，实事求是的生活态度2.通过对瞬时速度的学习，使学生体会到物理作为一门科学的极限思想。同时使学生认识到，通过取极限，人类是可以了解到变化莫测的自然的，激发学生学习物理的热情。学习重点：教学重点及其教学策略：重点：速度、平均速度与瞬时速度的概念及其区别学习难点：怎样由平均速度引出瞬时速度；平均速度、速度的“初中”教学策略：通过数学上微元法的思想来推导和加深学生的理解，同时可以为后面的类似的问题埋下伏笔知识点梳理：一、坐标与坐标的变化量1.直线坐标系：直线坐标轴上每一点的数值表示该点的坐标，两个坐标的差值表示坐标的变化量，不同含义的坐标轴上坐标的变化量具有不同的物理意义。2.位移：物体沿直线运动，以这条直线为x坐标轴，则位移用坐标的变化量表示，即lxx2x1。x的大小表示位移的大小，x的正负表示位移的方向，如图甲。3.时间：在时间轴上坐标变化量表示时间，即tt2t1，如图乙。二、速度1.物理意义：表示物体运动的快慢。2.定义：位移与发生这段位移所用时间的比值。3.定义式：v4.单位：国际单位制单位：米每秒，m/s或ms1。常用单位：千米每小时(km/h或kmh1)、厘米每秒(cm/s或cms1)等。5.矢量性：速度既有大小又有方向，是矢量。(1)大小：在数值上等于单位时间内物体位移的大小。(2)方向：就是物体运动的方向。三、平均速度和瞬时速度1.平均速度：描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度，只能粗略描述物体运动的快慢。2.瞬时速度：描述物体在某一时刻运动的快慢，可以精确描述物体运动的快慢。3.速率：瞬时速度的大小。核心突破：一、对速度的理解1.定义式v的理解(1)公式v中的x是物体运动的位移，不是路程。(2)v是速度的定义式，不是决定式，不能认为v与位移成正比、与时间成反比。2.速度是矢量的理解(1)速度既有大小，又有方向，是矢量。瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向。(2)比较两个速度是否相同时，既要比较其大小是否相等，又要比较其方向是否相同。 例1 (多选)甲地与乙地正好位于一段笔直的公路旁边，汽车以36 km/h的速度从甲地运动到乙地用了2 h，汽车从乙地返回甲地的过程中速度大小保持不变，用了2.5 h回到甲地，那么汽车返回时的速度为()图2A.8 m/s B.8 m/sC.28.8 km/h D.28.8 km/h解析汽车从甲地到乙地的速度为36 km/h，为正值，隐含着从甲地到乙地的方向为正，所以返回时速度为负值，B、D错误；甲、乙两地距离为：362 km72 km，所以返回时的速度为28.8 km/h8 m/s，A、C正确。答案AC针对训练1 (多选)以下说法正确的是()A.物体运动的位移越大，其速度一定越大B.物体运动的时间越短，其速度一定越大C.速度是表示物体运动快慢的物理量D.做匀速直线运动的物体，其位移跟时间的比值是一个恒量解析速度大小不仅与位移有关，还与时间有关，A、B不正确，C、D正确。答案CD二、平均速度和瞬时速度1.平均速度和瞬时速度的区别与联系物理量比较项目平均速度瞬时速度区别对应关系与一段时间或一段位移对应与某一时刻或某一位置对应物理意义粗略地描述做变速直线运动的物体在某段时间内或某段位移上的平均快慢程度精确地描述做变速直线运动的物体在某时刻或某位置时的快慢程度方向与所对应时间内位移方向相同物体在该时刻的运动方向联系(1)在公式v中，t0时，平均速度即为瞬时速度(2)匀速直线运动中，任意一段时间内的平均速度等于任意时刻的瞬时速度2.平均速度和平均速率的区别与联系平均速度平均速率区别定义平均速度平均速率标矢性矢量标量物理意义粗略表征物体位置变化的快慢粗略表征物体运动的快慢联系都是描述物体运动情况的物理量单位相同表达式都可写成的形式，但注意“x”的意义不同平均速度的大小不大于平均速率，只有在单向直线运动中，当位移的大小等于路程时，平均速度的大小才等于平均速率 例2 如图3所示，为某同学下课后到食堂吃饭的路线图，他从教室先到水房打了一壶水，然后再到食常吃饭。他从教室到水房的时间为100 s，打水的时间为60 s，从水房到食堂的时间为40 s。若教室到水房的距离为100 m，水房到食堂的距离为40 m，那么图3(1)整个过程该同学从教室到食堂的平均速度为多少？(2)整个过程该同学从教室到食堂的平均速率为多少？思路探究解析(1)从教室到食堂的总位移大小为xx1x2100 m40 m60 m，总时间为t100 s60 s40 s200 s，所以平均速度大小是v0.3 m/s。(2)整个过程该同学从教室到食堂的路程为sx1x2100 m40 m140 m，时间为t100 s60 s40 s200 s，平均速率v0.7 m/s。答案(1)0.3 m/s(2)0.7 m/s针对训练2 (多选)牙买加选手博尔特是公认的世界飞人，在某届奥运会中他在男子100 m决赛和男子200 m决赛中分别以9.69 s和19.30 s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌。关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是()A.200 m决赛中的位移是100 m决赛的两倍B.100 m决赛中的平均速度约为10.32 m/sC.200 m决赛中的平均速度约为10.36 m/sD.200 m决赛中的平均速率约为10.36 m/s解析200 m决赛中的轨迹为曲线，100 m决赛的轨迹为直线，由此可知200 m决赛中的位移不是100 m决赛的两倍，A错误；平均速度等于位移与时间的比值，可知B正确；平均速率为路程与时间的比值，所以200 m决赛中的平均速率约为10.36 m/s，C错误，D正确。答案BD方法总结：理解高中阶段对速度的定义，位移比时间，它与初中时对速度的理解不同。路程比时间称为平均速度。理解用平均速度取极限的思想，时间取的无限小时，平均速度就表示该时刻的瞬时速度。平均速度的方向与位移方向相同，瞬时速度的方向就是物体运动的方向。