高中沪科版物理必修一教学参考：第1章-第3节-怎样描述运动的快慢(二)2-.docx

1.3 怎样描述运动的快慢（二）
[ 教学要求]
1．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．
2．理解平均速度和瞬时速度的概念．
3．知道速度和速率以及它们的区分．
4．培育同同学疏事物的规律由简洁到简洁．
[重点难点]
重点：速度、瞬时速度、平均速度三个概念，及三个概念之间的联系．
难点：对瞬时速度的理解．
[新教材新思路]
让同学在相互沟通中渐渐领悟瞬时速度与平均速度的关系，同时初步领悟极限的思想并初步领悟数学与物理相结合的方法，进而直接给出瞬时速度的定义．
[要点解析]
一、坐标与坐标的变化量
1、争辩直线运动时，坐标轴上的点x表示物体的位置，两点间的线段Δx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：
Δx的大小表示位移的大小；
Δx的正负表示位移的方向。
思考：课件投影图，让同学观看，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：明显物体开头是向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．
二、速度
1．表示运动快慢的方法
(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：m／s，常用的还有km／h、cm／s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；速度的方向是位移的方向．
(6)匀速直线运动中，相等时间内位移相等，即运动的快慢程度相同，即速度的大小方向都不变．
三、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运动的快慢，即平均快慢程度．
(4)描述平均速度时，必需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格外小，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．
四、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：只有当物体做单方向的直线运动时，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3.0×108m/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，依据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，依据条件t2-t1=5s，则可的解。
答案：约1.7×103m
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，释放时开头计时，测得其v-t关系如下表：
x/m
4.9
19.6
44.1
t/s
1
2
3

依据上表画出石块的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，将试验数据一一描点，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1．3—8所示，不是匀速直线运动；不能说明下落轨迹是曲线．

[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糙描述质点运动的快慢，而瞬时速度能更精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．
[板书]
怎样描述运动的快慢（二）
一、 坐标与坐标的变化量
二、 速度
1、 物理意义：表示物体运动的快慢
2、 定义：位移跟发生这个位移所用时间的比值．
3、 公式：v=Δx/Δt
三、 平均速度
1．定义：运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用的时间的比值．
2．公式：v=Δx/Δt
3．物理意义：表示物体运动的平均快慢程度
4．矢量性：方向与位移△x方向相同，就是物体的运动方向
四、 瞬时速度
1．定义：运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度．精确地讲，瞬时度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度．
2．公式：v=Δx/Δt（Δt→0）
3．物理意义：描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢
4．矢量性：与物体此时刻的运动方向相同，即物体运动轨迹在该点的切线方向速度
五、 速度和速率
1． 速率：速度的大小。
2． 速度既有大小，又有方向，是矢量
[学问应用自测]
1.下列物体运动的速度哪个大（ ）．
A．蜗牛：1.5mm/s B．炮弹：1000m/s
C．放射人造卫星的最起码速度：7.9km/s D．火车：360km/h
答案：C
2.关于速度，下面的说法是正确的是（ ）
A．通过路程长的物体速度大
B．通过相同的路程，所用时间少的物体速度大
C．单位时间内通过路程长的物体速度大
D．运动快的物体速度大 答案：BCD
　 3.对于做匀速直线运动的物体，则 ( )
　A.任意2s内的位移确定等于1s内位移的2倍
　B.任意一段时间内的位移大小确定等于它的路程
　C.若两物体的速度相同，则它们的速率必定相同，在相同时间内通过的路程相等
　D.若两物体的速率相同，则它们的速度必定相同，在相同时间内的位移相等
答案：ABC
4.甲乙两车沿平直大路通过同样的位移，甲车在前半段位移上以v1=40km/h的速度运动，后半段位移上以v2=60km/h的速度运动；乙车在前半段时间内以v1=40km/h的速度运动，后半段时间以v2=60km/h的速度运动，则甲、乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是 ( )
A.v甲=v乙 B.v甲>v乙 C.v甲<v乙 D.因不知为是和时间无法确定
答案：C
5.从匀速直线运动的公式v=S/t可知（ ）
A.速度与位移成正比,与时间成反比
B.速度等于位移与所用时间的比值，与速度和位移无关
C.做匀速直线运动的物体的速度不随时间或位移而变化
D.做匀速直线运动的物体的速度打算于运动的位移
答案：BC
6.一质点做变速直线运动，若前t/3 内的平均速度为6m/s，后2t/3时间的平均速度为9m/s，则这段时间t内的平均速度为______m/s ．若质点前一半位移的平均速度为3m/s，后一半位移的平均速度为6m/s，则这段位移的平均速度为_______m/s．(8m/s,4m/s)
7.一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间来回航行，逆水时用1.5h，顺水时用1h，则来回一次的平均速度为________，平均速率为_________。（0，0.8km/h）
8.做变速直线运动的汽车，通过第一个100m用了20s，通过其次个100m用了10s，求汽车在第一个100m内和其次个100m内的平均速度各是多大？汽车在这200m内的平均速度是多大？（5m/s，10m/s，6.7m