高一物理教案：《運動快慢的描述──速度》(2)
來源：高考網整理 2021-09-15 08:13:55
課后習題
作業：P26練習三3、4、5題。
高一物理上冊必修1《運動快慢的描述──速度》教案【二】
教學準備
教學目標
1.理解速度的物理意義，知道速度是矢量.
2.理解平均速度和瞬時速度的區別，知道速率的概念.
3.會用平均速度公式進行相關的計算.
教學重難點
1.速度的物理意義，速度是矢量.
2.平均速度和瞬時速度的區別.
3.用平均速度公式進行相關的計算.
教學過程
[知識探究]
一、速度
[問題設計]
自行車和汽車都在平直公路上沿同一方向單向行駛，自行車在30min內行駛了8km;汽車在30min內行駛了50km;百米比賽中，運動員甲用時10s，運動員乙用時13.5s.
(1)自行車和汽車哪個運動得快?你是如何進行比較的?
(2)運動員甲和運動員乙哪個跑得快?你是如何進行比較的?
(3)汽車和運動員甲哪個運動得快?你又是 如何進行比較的呢?
答案 (1)汽車運動得快，相同時間內位移大的跑得快.
(2)運動員甲跑得快，通過相同位移所需時 間短的跑得快.
(3)比較兩物體單位時間內的位移，可比較兩物體運動的快慢
汽車：Δx/Δt=50km/30min=50×103m/30×60s=27.8m/s
運動員甲：Δx/Δt=100m/10s=10m/s，
所以汽車運動得快.
[要點提煉]
1.定義：位移與發生這個位移所用時間的比值.速度是表示物體運動快慢的物理量.
2.公式：v=Δx/Δt.其中Δx是位移，不是路程.
說明 速度的定義方法是比值定義法.比值定義法是高中常見的一種定義物理量的方法，被定義的物理量不是由其它兩個量決定，即不能說v與Δx成正比，與Δt成反比.初中曾學習過ρ=m/V、R=U/I也是用比值定義法定義的.
3.方向：速度是矢量，速度的方向就是物體運動的方向 .
注意 (1)當比較兩個速度是否相同時，既要比較大小是否相等又要比較其方向是否相同.
(2)分析物體的運動速度時不可只關注速度的大小，也要注意確定速度的方向.
二、平均速度和瞬時速度
[問題設計]
某同學百米比賽用時12s，前2s內的位移為12m，第2個2s內位移為14m，第3個2s內位移為16m，第4個2s內位移為19m，第5個2s內位移為20m，第6個2s內位移為19m.
(1)計算上述6個時間間隔內的平均速度，并說明哪段時間運動得最快?8s末的速度一定等于12s末的速度嗎?
(2)通過以上數據，你能知道這個同學的“起跑速度”、“沖刺速度”以及“最大速度”嗎?
答案 (1)第1個2s內v1=12m2s=6m/s，
第2個2s內v2= 14m2s=7m/s，
第3個2s內v3=16m2s=8m/s，
第4個 2s內v4=19m2s=9.5m/s，
第5個2s內v5=20m2s=10m/s，
第6個2s內v6=19m2s=9.5m/s.
第5個2s內運動得最快. 不一定.
(2)不能.
[要點提煉]
1.平均速度
(1)定義：在某段時間內物體的位移Δx與發生這段位移所用時間Δt的比值，公式v=Δx/Δt.
(2)意義：表示物體在某段時間或某段位移內運動的平均快慢程度.
(3)矢量性：平均速度的方向與Δt時間內發生的位移Δx的方向相同.
(4)平均速度只能粗略地反映物體運動的快慢.
2.瞬時速度
(1)定義：當Δt非常小時，物體在從t到t+Δt的時間間隔內，運動快慢的差異也就非常小，就可以用v=ΔxΔt表示物體在t時刻的瞬時速度.
(2)意義：表示運動物體在某一時刻(或經過某一位置時)的速度.
(3)瞬時速度的方向就是該時刻物體運動的方向.瞬時速度的大小叫速率.
(4)瞬時速度可以精確描述物體在某一時刻(或某一位置)的運動快慢.
3.勻速直線運動：平均速度與瞬時速度相等.
三、平均速度、平均速率和速率
[問題設計]
物體在某段時間內一直運動，它的平均速度可能等于零嗎?平均速率呢?請舉例說明.
答案 比如某人繞操場跑一圈的過程，位移等于零則平均速度等于零，但是路程不等于零，則平均速率就不等于零.
[要點提煉]
1.平均速度：在某段時間內的位移與發生這段位移所用時間的比值，其表達式為平均速度=位移時間.
2.平均速率：路程與時間的比值，即平均速率=路程時間.
3.速率：瞬時速度的大小.
[延伸思考]
運動物體平均速度的大小等于平均速率嗎?
答案 不一定等于.因為位移小于等于路程，所以平均速度小于等于平均速率.只有在單向直線運動中，平均速度的大小才等于平均速率.
