第三节运动快慢的描述——速度1.doc

第三节   运动快慢的描述——速度
 【教学目标】
 一、知识与技能
1．理解物体运动的速度。
  2．理解平均速度的意义，会用公式计算物体运动的平均速度。
  3．理解瞬时速度的意义。
 二、过程与方法
1．通过在坐标图上讨论物体的运动，领略分析研究自然规律时的作用。
2．在讨论平均速度与瞬时速度的关系的过程中，初步领会数学与物理相结合的方法。
三、情感态度与价值观
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。
【教学过程】
◆导入新课
X3
－5
x/m
X2
X1
10
0
30
要描述物体的位置，可以建立坐标，坐标上的每个点就能精确定位物体某个时刻在哪里。相应的，一段时间内物体的位移就体现为坐标的改变。本章只讨论物体沿直线运动的情况（一维空间）。
问题：汽车从x1处匀速驶到x2处，历时2秒，然后掉头匀速驶到x3处，历时5秒。
⑴前2秒内物体的位移＝？
⑵， ，之间有何关系？
⑶后5秒内汽车的位移＝？ 为“－”怎么理解？
位移是描述物体位置变化大小和方向的物理量，它能描述物体运动的一个方面。实际中，各种物体在运动时，除了其位置变化的大小和方向存在差异外，还有其它一此不同之处。请看一组视频录像：
屏幕上同时出现了四幅画面有刘翔在跨栏，还有汽车、火箭、骆驼，请观察这些运动的物体有什么特点？（播放录像：自然界的运动及运动对比录像剪辑）
生：有快有慢。
师：按照物体的运动快慢给这四个物体排排序？
生：最快的是火箭，其次是汽车，然后是刘翔，最慢的是骆驼。
师：在日常生活中，物体的运动快慢问题是我们很关注的，那如何描述物体运动的快慢，这就是我们今天这堂课要研究的课题。
◆实例分析，引入概念
试比较下列各运动员沿平直跑道起跑后一段时间的运动快慢：

位移Δx
时间间隔Δt
速度（m/s）
A
100m
10s
10
B
80 m
10s
8
C
100m
12s
8.3
怎样比较A、B两人的快慢？
（时间相等时，比较位移）
怎样比较A、C两人的快慢？
（位移相等时，比较时间）
怎样比较B、C两人的快慢？
（位移、时间都不相等时，比较什么？）
上述三种比较方法中，哪一种更具有一般的意义？——引入速度的定义
一、（平均）速度
定义： 单位：m/s或m•s-1
方向：就是物体的运动方向 意义：描写物体运动的快慢和方向
◆探究平均速度概念
师： 由以上的数据可算出的A运动员的速度是10m/s是否意味着这辆车每经过 1s ，总是发生 10m的位移？
生：不是。
师：那10m/s这个速度表示的是什么？
生：平均速度。
师：在变速直线运动中，用位移跟时间的比值得到的速度其实都是平均速度，10m/s 这个速度值只是反映A运动员在这10s时间（或跑过100m位移）过程中运动快慢的平均程度，只能粗略地反映物体的运动快慢，平均速度就是物体在某一段时间里位移和时间的比值。
（重播视频剪辑 2 刘翔跨栏决赛，并出示下面表格）

（介绍上面的表格，说明表格记录下每个栏到起跑线的距离和刘翔经过每个栏时的时刻。要求观察跨栏的慢镜头、结合数据，计算他跨栏时每个阶段的平均速度）
计算结果：
运动区间
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
全程
平 均速
度（m/s）
5.97

10.16

8.31

9.14

10.15

9.l4

9.l4

9.l4
8.31

9.14

8.76

8 52

师：你是怎样计算他的全程平均速度？
生：用 1l0m 除以 12.91s 得到。
师：能否用每一段平均速度相加除以11计算全程的平均速度呢？
生：不行。
师：事实胜于雄辩．我们现在就算一下，结果是8.85 m / s，可见，平均速度并非速度的平均，要计算平均速度，必须是某个阶段的位移除以相应的时间，且要指明求出的是哪一段位移或哪一段时间的平均速度，不能混淆。
◆探究瞬时速度溉念
1．瞬时速度溉念的引入
师：从上述计算结果可知刘翔在不同时间（或位移）段的平均运动快慢，显然这是非常粗略的，怎样才能更加精确的反映其运动快慢？
生：将时间或位移间隔取得更短一些，且间隔越短，描写得越精确。
师：如果时间间隔Δt趋近零，以至于几乎是一瞬间时最精确。这种在一瞬间对应的速度，称为瞬时速度。
如何确定某时刻的瞬时速度（比如刘翔的撞线速度）呢？
A
D
B
C
终点
V10=8.76m/s
（画出下图，用不断逼近的方法进行讲解）

2．瞬时速度的进一步理解
瞬时速度是矢量，其大小叫做速率，方向即为该时刻的运动方向。
生活中，很多仪器可以测速率，常见的是汽车里的速度计。为了更清楚地观察汽车运动
到某一位置（或某一时刻）的速度，每辆汽车里都有一只速度计，通过观察速度计表盘的指针偏转情况，就可以知道此刻车速大小。
请同学们欣赏一段汽车在夜间行进中的速度计的录像，注意观察这辆汽车当时做什么运动？（插放录像或展示图片）
3．常见物体的速度
（展示课本P18表格数据）
4．课堂讨论课本中P19说一说的相关内容。
课堂练习：
1．做匀速直线运动的瞬时速度与平均速度有什么关系？
2．下列说法指平均速度的是（ ）
A．汽车速度计显示速度为90km/h B．子弹以 800m / s 的速度从枪口射出
C．小球在第 3 秒内的速度是5m / s D．某城区道路汽车限速 40 km / h
E．汽车驶过身边时感觉好快噢
3．一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1m
B．从这一时刻起1s内位移一定是1 m
C．从这一时刻起10s内位移可能是50 m
D．如果从这一时刻起开始匀速运动，经100 s它通过的位移大小为1000 m

◆课堂小结