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1、2022年高中物理 平均速度瞬時速度教案 新人教版必修1
一、教學(xué)目標(biāo)
1.理解平均速度概念;知道平均速度是粗略地描述變速運(yùn)動快慢的物理量。
理解平均速度的定義式,并會用平均速度的公式解答有關(guān)問題。
2.知道瞬時速度是精確描述變速運(yùn)動快慢和方向的物理量。
知道瞬時速度是物體在某一時刻或(通過某一位置)的速度;知道瞬時速度與平均速度的區(qū)別和聯(lián)系。
3.運(yùn)用平均速度的定義,把變速直線運(yùn)動等效成勻速直線運(yùn)動處理,從而滲透物理學(xué)的重要研究方法——等效的方法。它體現(xiàn)了物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),體現(xiàn)了用已知運(yùn)動研究未知運(yùn)動,用簡單的運(yùn)動研究復(fù)雜運(yùn)動的重要研究方法。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
平
2、均速度和瞬時速度是運(yùn)動學(xué)的重要概念,平均速度的提出,體現(xiàn)了用勻速直線運(yùn)動描述變速直線運(yùn)動的等效研究方法,即用變速直線的平均速度,就把變速直線運(yùn)動等效為勻速直線運(yùn)動處理。當(dāng)然它只能是粗略地反映了變速直線運(yùn)動的快慢。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào),一個做變速直線運(yùn)動的物體,在不同時間內(nèi)(或不同位移上)的平均速度是不同的。因此,提到平均速度時,要明確是指哪段時間(或哪段位移)的平均速度。
以上以百米運(yùn)動員在10s內(nèi)跑完全程為例,均可作有力地說明。
講平均速度的目的之一在于引出瞬時速度的概念。例如提出百米運(yùn)動員跑到60m位置時的速度能加速到多大?為此可測運(yùn)動員前后10m內(nèi)這20m的平均速度;前后1m內(nèi)這2m的平均速
3、度;……即時間間隔(或位移間隔)取得越短的平均速度,就越接近物體在某時刻(或某位置)的瞬時速度。
瞬時速度也可說成運(yùn)動的物體從該時刻或該位置開始做勻速直線運(yùn)動的速度??山榻B“阿特伍德機(jī)”用此方法測變速直線運(yùn)動的瞬時速度的方法。
教材上通過行駛中的汽車的速度計(jì),既表明瞬時速度可測,又說明汽車的速度在不斷變化,而速度計(jì)則反映出這一變化的精確過程。
指明通常說的速度指的是瞬時速度,也可指出速度的大小稱為速率。
三、教具
汽車速度計(jì)。
四、主要教學(xué)過程
(一)引入課題
我們討論了勻速直線運(yùn)動。真正能做到在任何相等的時間內(nèi)的位移都相等的勻速運(yùn)動是很少見的。通常做直線運(yùn)動的物體,一般要經(jīng)歷
4、從靜止到運(yùn)動,又由運(yùn)動到靜止的過程,在這些過程中,物體運(yùn)動的快慢是不斷變化的。例如,飛機(jī)起飛的時候,在跑道上越來越快;火車進(jìn)站的時候,運(yùn)動越來越慢。它們的共同特點(diǎn)是在相等的時間內(nèi)位移不相等,我們稱之為變速直線運(yùn)動。
(二)新課教學(xué)
1.變速直線運(yùn)動
物體在一條直線上運(yùn)動,如果在相等的時間內(nèi),位移不相等,這種運(yùn)動就叫做變速直線運(yùn)動。
也就是說,做變速直經(jīng)運(yùn)動的物體,在相等的時間內(nèi)位移不相等,所以它沒有恒定的速度。怎樣來描述它運(yùn)動的快慢呢?
例如,百米運(yùn)動員,10s內(nèi)跑完100m,可以說他平均1s內(nèi)跑10m。這里就給出平均快慢的概念。
2.平均速度
在變速直線運(yùn)動中,運(yùn)動物體的位移和
5、所用時間的比值,叫做這段時間(或這段位移)的平均速度。
說明:這實(shí)際上是把變速直線運(yùn)動粗略地看成是勻速運(yùn)動。
例如:百米運(yùn)動員跑100m用10s,他的平均速度
若這位運(yùn)動員自始至終用10m/s的速度勻速跑完100m,所用時間也為10s。
總效果相同。
這是物理學(xué)的重要研究方法——等效方法,即用已知運(yùn)動研究未知運(yùn)動,用簡單運(yùn)動研究復(fù)雜運(yùn)動的一種研究方法。
另外,平均速度只是粗略地表明了物體運(yùn)動的快慢。或許對于此百米運(yùn)動員,我們很難找到他哪個1s跑了10m。
需要強(qiáng)調(diào)的是,10m/s只代表此運(yùn)動員在這10s內(nèi)(或這100m內(nèi))的平均速度,而不代表他前50m的平均速度,也不代表
6、他后50m的平均速度。
例如,汽車在第一個10min、第2個10min和第三個10min的位移分別是10 800m、11 400m、13 800m,可分別求出它在每個10min的平均速度,以及在這30min的平均速度,見下表:
?
第1個10min
第2個10min
第3個10min
這30min
s/m
10800
11400
13800
36000
18
19
23
20
從表中可以看出,平均速度應(yīng)指明是哪段時間的。
還可以看出上述汽車是做變速直線運(yùn)動,知道了車每10min的平均速度,就比只知道汽車在這半小時的平均速度,對汽車運(yùn)動的快慢了解的更準(zhǔn)確。
7、
又如,要知道百米運(yùn)動員通過的60m位置時的速度,方法有:可測他通過前10m到后10m這20m的平均速度;
可測他通過前1m到后1m這2m的平均速度。
……
選取的位移間隔(或時間間隔)越短,就越能準(zhǔn)確地知道運(yùn)動員通過60m位置時的速度。
若設(shè)想運(yùn)動員跑到60m位置時,改做勻速運(yùn)動,測出他以后勻速運(yùn)動的速度,就知道了他通過的60m位置的速度。
3.瞬時速度
運(yùn)動物體在某一時刻(或某一位置)的速度,叫做瞬時速度。
平均速度只能粗略地描述變速運(yùn)動,瞬時速度才能精確地描述變速運(yùn)動。
實(shí)例:火車提速。
汽車速度計(jì)——用實(shí)物或圖顯示。
展示“物體運(yùn)動速度”表——課本p.53。若認(rèn)為以某一速度開始做勻速運(yùn)動,也就是它前一段到達(dá)此值的瞬時速度。
可用“阿特伍德機(jī)”說明測變速運(yùn)動的瞬時速度的方法。
五、課堂小結(jié)
什么是平均速度?應(yīng)注意什么?
什么是瞬時速度?
平均速度與瞬時速度的區(qū)別和聯(lián)系。
通常說的速度應(yīng)指瞬時速度,速度的大小稱為速率