高中物理1.3《运动快慢的描述--速度》教案 （新人教版必修1）

111第一章 运动的描述3 运动快慢的描述速度整体设计高中学习的速度概念较之初中所学的速度有了很大的提升，对学生来说是比较困难的，所以教学设计先通过说明如何用坐标和坐标的变化量来表示质点的位置和位移，为速度概念的叙述作好准备.速度的矢量性问题，是本节的重点，特别是对瞬时速度的理解，体现了一种极限的思想，对此要求引导学生逐步理解，不要急于求成.速度的定义是高中物理中第一次向学生介绍比值定义物理量的方法，要求教师正确地加以引导，力求学生能理解.教学过程中，要多举实例，通过具体的例子从大小和方向两方面来强化对速度概念的认识，在实际情景中达到建立速度概念的目的.教学设计最后说明速度的应用，特别以“STS”形式从一个侧面说明速度与社会发展的关系.教学目标一、知识目标理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位，知道它是矢量。二、能力目标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的关系的方法。2培养学生的迁移类推能力，抽象思维能力。三、德育目标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，由简单到复杂。教学重点1理解坐标和坐标变化量2平均速度与瞬时速度的概念及其区别 教学难点速度矢量性的理解；瞬时速度的推导. 教学过程一、导入新课物体的各式各样的运动，快慢程度不一样，火箭转瞬即逝，蜗牛背着那重重的壳，一步一步地爬那如何比较运动的快慢呢？二、新课教学1、坐标与坐标的变化量1、研究直线运动时，坐标轴上的点x表示物体的位置，两点间的线段x表示位置的变化。2、物体的位移可以用坐标的变化量来表示： x的大小表示位移的大小； x的正负表示位移的方向。思考：课件投影图，让学生观察，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?分析：显然物体开始是向x轴正方向运动，位移x=x2-x1为正值；若向x轴负方向运动时，位移x为负值2、速度1比较运动快慢的方法 (1)相同时间内比较位移的大小； (2)相同位移时比较所用时间的长短 2速度 (1)定义：速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值 (3)单位：ms，常用的还有kmh、cms等 换算关系： (4)物理意义：表示物体运动快慢的物理量 (5)速度是矢量 速度的大小等于单位时间内位移的大小；速度的方向就是物体运动的方向 (6)匀速直线运动中，任意相等时间内的位移都相等，运动的快慢程度相同，即速度的大小方向都不变3、平均速度和瞬时速度1平均速度 (1)定义：在某段时间的位移x与发生这段位移所用的时间t的比值，叫做这段时间(或位移)内的平均速度 (2)公式：v=x/t (3)平均速度只能粗略地描述物体在某段时间内（或者是某段位移内）运动的平均快慢程度。 (4)描述平均速度时，必须指明是哪一段位移上的平均速度；或是哪一段时间间隔内的平均速度 2瞬时速度 (1)定义：物体在某一时刻(或通过某一位置时)的速度，叫做瞬时速度 (2)物理意义：精确地描述物体在某一时刻(或通过某一位置时的运动快慢 (3)方向：与物体经过某一位置的运动方向相同(4)物体在从t到t+t时间间隔内，若t非常小，以至于t 0，则可以认为表示的是物体在t时刻的瞬时速度4、速度和速率1速率：瞬时速度的大小叫做速率2日常生活和物理学中说到“速度”，有时是指速率思考：平均速率是平均速度的大小吗?提示：平均速度是物体的位移与发生这段位移所需时间的比值平均速率是物体通过的路程与所需时间的比值由于物体在通过一段位移时，位移的大小一般不等于路程，故平均速率一般也不等于平均速度的大小 特例：只有当物体做单向直线运动时，位移大小才等于路程，平均速度的大小才与平均速率相等典例分析例1：光在空气中的传播速度约等于3.0108m/s，声音在空气中的传播速度是340m/s，一个人看到闪电后5s听到雷声，则打雷的地方离他大约多远？分析：设打雷的地方到人的距离为x，根据x=vt，可分别计算闪电和雷声传到人所在处所用的时间分别为t1和t2，根据条件t2-t1=5s，则可得解。答案：约1.7103m例2某物体沿一条直线运动，(1)若前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间内的平均速度为v2，求全程的平均速度(2)若前一半位移的平均速度为v1，后一半位移的平均速度为v2，全程的平均速度又是多少?分析：求解平均速度一般由定义求解解：(1)设全程所用的时间为t，则由平均速度的定义知课标问题拓展从山顶悬崖边释放一小石块，石块下落，以释放点为原点，释放时开始计时，测得其x-t关系如下表：x/m4.919.644.1t/s123根据上表画出石块的v-t图象，x轴向下为正方向，t轴水平向右，每1s为一个标度，然后回答下列问题：石块的运动是匀速直线运动吗？是否可以说石块下落的轨迹是曲线？ 解析：建立x-t坐标系，将实验数据一一描点，把所描点用平滑曲线连在一起，得到的x-t图象是曲线，如图由图象可知石块的运动不是匀速直线运动而是变速直线运动，石块竖直下落，它的轨迹是直线答案：如图138所示，不是匀速直线运动；不能说明下落轨迹是曲线三、课堂小结本节主要学习了速度的概念及其物理意义，平均速度和瞬时速度的概念及物理意义知道了平均速度只能粗略的描述质点运动的快慢，而瞬时速度能更准确地描述质点运动的快慢速度是矢量，方向就是物体运动的方向平均速度中，速度方向也与位移方向相同。瞬时速度的方向就是质点在那一时刻的运动方向。速率是标量，是指速度的大小平均速度与平均速率是不同的，前者跟位移相关，后者跟路程相关四、布置作业 1.教材第18页“问题与练习”，第1、2题. 2.观察生活中各种物体的运动快慢，选取一定的对象，测量它们的速度，并说明是平均速度还是瞬时速度，并把测量的数据与同学交流讨论.111习