2021学年第一章 运动的描述第三节 速度第1课时教学设计

这是一份2021学年第一章 运动的描述第三节 速度第1课时教学设计，共6页。教案主要包含了认识速度，平均速度，瞬时速度，速度-时间图像等内容，欢迎下载使用。
1. 掌握平均速度的定义，知道速度是矢量有大小有方向的。
2. 理解瞬时速度的定义，知道瞬时速度与平均的速度的区别与联系。
3. 在理解平均速度和瞬时速度定义的过程中，体会比值定义法的应用。
4. 在理解瞬时速度定义的过程中，体会极限的思想在物理中的应用，体会数学与物理之间的联系。
教学重难点
教学重点
平均速度的定义、瞬时速度的定义、v-t图像
教学难点
瞬时速度的定义、v-t图像
教学准备
多媒体课件
教学过程
引入新课
教师活动：播放百米赛跑的视频。
教师设问：请大家回忆一下，在初中是怎样比较物体运动的快慢的？
学生活动：学生之间讨论教师所提问题，然后举手回答。
教师设问：百米赛跑中，运动员在起跑时、跑至50米时、冲刺时跑得是否一样快，我们应该怎样描述这种现象呢？
讲授新课
一、认识速度
教师口述：不同的运动，位置变化的快慢往往不同，也就是说，运动的快慢不同。我们用位移来表示位置的变化，那么，怎样比较物体运动的快慢呢？物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度。
教师口述：在初中我们已经学过速度的定义，即路程与相应时间的比值。但初中所学的速度只能表示运动的快慢，不能表示方向。而有时我们不仅需要知道物体运动的快慢，还需要知道物体运动的方向。在高中我们将从另外一个角度来定义物体运动的快慢。
教师活动：讲述速度的定义。
如果在时间Δt内物体的位移是Δx，它的速度v就可以表示为

教师活动：讲解速度的单位、单位的换算。
在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s或m·s-1。常用的单位还有千米每时(km/h或km·h-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等。
m/s到km/h的换算为

学生活动：学生思考将速度的单位由km/h换算到m/s。
师生活动：教师选学生到黑板上演示将速度的单位由km/h换算到m/s。
教师活动：理答。
教师设问：比较本节课所学的速度的定义与初中所学的速度的定义的异同。
学生活动：学生之间讨论教师所提问题，然后举手回答。
教师活动：理答。
初中和高中所学的速度的定义都是用来描述物体运动快慢的。但初中所学的速度是路程与时间的比值，高中所学的速度是位移与时间的比值。因为位移是矢量，所以高中所学的速度是矢量。它有大小，有方向。它的方向与位移的变化量的方向相同。
二、平均速度
教师口述：从视频中我们可以看到，运动员在赛跑过程中，运动的快慢并不是固定不变的。不仅运动员如此，生活中一般的物体运动的快慢也是在变化的。因此由公式得出来的速度反映的物体在Δt内平均运动的快慢，叫作平均速度。
教师活动：强调平均速度的概念和意义。
平均速度是位移与相应时间之比，而非路程与相应时间之比。实际上，初中物理定义的路程与相应时间之比，可称为平均速率。
平均速度描述的是某一段时间内或某一段位移上物体运动的平均快慢程度。因此在提到平均速度时，需要明确是哪段时间内（或哪段位移上）的平均速度。
教师设问：平均速率是平均速度的大小，这种说法对吗？为什么？
学生活动：思考所提问题，然后集体回答。
教师活动：理答。
三、瞬时速度
教师设问：怎样描述物体在某一时刻运动的快慢和方向呢？
教师活动：讲解瞬时速度。
用由时刻t到t+Δt一小段时间内的平均速度来代替时刻t物体的速度，如果Δt取得小一些，物体在Δt这样一个较小的时间内，运动快慢的差异就不会太大。Δt越小，运动快慢的差异就越小。当Δt非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，此时，我们就把叫作物体在时刻t的瞬时速度。
物体在t时刻的瞬时速度可表示为

匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动。在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等。
瞬时速度的大小通常叫作速率。汽车速度计不能显示车辆运动的方向，它的示数实际是汽车的速率。日常生活中说到的“速度”，有时是指速率，要根据上下文语境来判断。
四、速度-时间图像
物体运动的速度随时间变化的情况可以用图像来直观表示。以时间t为横轴，速度v为轴，坐标中的图像即为速度—时间图像或v-t图像。
如图所示某物体运动的时间图像，A、C、D及图像中描出的其他点为实验所测物体的瞬时速度。而实验测得的点总是有限的，不可能是无限多个点。我们如何得知物体在实验中两个测量瞬时速度之间某时刻的瞬时速度？
从图像中我们可以看出物体速度的变化幅度及变化趋势，如果在速度-时间图像中用平滑的曲线将所测点连起来，就可以估测实验中没有测出的点的速度。
学生活动：学生思考速度-时间图像所包含的信息。
速度时间图像可读出已经测定的瞬时速度的大小和方向。
从速度时间图像可估测未测定瞬时速度时刻的瞬时速度。
速度-时间图像表达出了瞬时速度的大小和方向。速度为正则与速度的方向与坐标系正方向相同，速度为负则与坐标系正方向相反。
典题剖析
例1 某人爬山，从山脚爬到山顶，然后又从原路返回到山脚，上山的平均速度为v1，下山的平均速度为v2，则往返的平均速度的大小和平均速率是( )
A.eq \f(v1＋v2,2)，eq \f(v1＋v2,2)B. eq \f(v1－v2,2)，eq \f(v1－v2,2)
C．0，eq \f(v1－v2,v1＋v2) D．0，eq \f(2v1v2,v1＋v2)
答案：D
例2 下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是( )
A．若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B．若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
C．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
D．变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
答案：AC
例3 是甲、乙两物体沿某一直线运动的v-t图像，至少从以下三个方面分别说明它们的速度是怎样变化的。
(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？
(2)速度的大小变化吗？是加速还是减速？
(3)运动的方向是否变化？
课堂小结