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1、第一章 運(yùn)動(dòng)的描述
位置變化快慢的描述—速度
教學(xué)設(shè)計(jì)
一、知識(shí)與技能
1. 理解速度的概念,領(lǐng)會(huì)其矢量性,體會(huì)其在初中基礎(chǔ)上的深化,知道速度的方向即物體運(yùn)動(dòng)的方向;
2. 理解瞬時(shí)速度是表示某一時(shí)刻的速度,了解平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別和聯(lián)系。
二、過程與方法
1. 知道速度與速率的區(qū)別和聯(lián)系,能在生活中正確使用速度和速率;
2. 體會(huì)平均速度概念的等效思想方法,在討論平均速度和瞬時(shí)速度的聯(lián)系的過程中,初步體會(huì)極限的思想方法。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1. 通過平均速度與瞬時(shí)速度的比較,對(duì)瞬時(shí)速度的測(cè)量方法有所了解,培養(yǎng)他們交流溝通的能力,提高理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力。
2、2.培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的科學(xué)思維方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維過程以及初步的觀察、分析和概括能力。
1、理解平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別和聯(lián)系。(重點(diǎn))
2、理解平均速度和平均速率的區(qū)別。(重點(diǎn))
3、理解計(jì)時(shí)點(diǎn)與計(jì)數(shù)點(diǎn)的區(qū)別以及比值定義法。(難點(diǎn))
4、瞬時(shí)速度概念的形成與瞬時(shí)速度的計(jì)算方法。(難點(diǎn))
課件
一、導(dǎo)入新課:
生活和科學(xué)研究中經(jīng)常需要知道物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向,你還記得初中是怎樣描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的嗎?運(yùn)動(dòng)員在比賽中的不同時(shí)段,運(yùn)動(dòng)的快慢一樣嗎?
二、講授新課:
1、速度
【教師引入課程】不同的運(yùn)動(dòng),位置變化的快慢往往不同,也就是說,運(yùn)動(dòng)的快
3、慢不同。我們已經(jīng)用位移來表示位置的變化,那么怎樣比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢呢?物理學(xué)中用位移與發(fā)生這段位移所用的時(shí)間之比表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢,這就是速度。
【教師提問】我們現(xiàn)在所學(xué)的速度和初中所學(xué)有何不同?
【教師引導(dǎo)】初中時(shí)用路程和時(shí)間的比值來計(jì)算速度,我們這里的速度是用位移和時(shí)間的比值來定義的,這里的速度和初中所學(xué)的速度是不完全一樣的。
【教師總結(jié)】速度的公式:,在國際單位制中,速度的單位是米每秒,符號(hào)是m/s或。速度是矢量,既有大小,又有方向;速度的方向與時(shí)間內(nèi)的位移的方向相同。
【教師補(bǔ)充】(1)是采用比值法定義速度的,不能認(rèn)為v∝?x。
(2)v不僅表示運(yùn)動(dòng)的快慢,同時(shí)也表示運(yùn)動(dòng)的方
4、向。
2、平均速度和瞬時(shí)速度
【教師引導(dǎo)】一般來說,物體在某一段時(shí)間內(nèi),運(yùn)動(dòng)的快慢通常是變化的。所以,由求得的速度v,表示的只是物體在時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度,叫做平均速度。
【思考與討論】平均速度描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度及方向。那么,怎樣描述物體在某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的快慢和方向呢?
【教師引導(dǎo)】假設(shè)時(shí)間間隔取值很小,物體在這樣一個(gè)比較小的時(shí)間內(nèi),運(yùn)動(dòng)快慢的差異就不會(huì)太大,越小,運(yùn)動(dòng)快慢的差異就越小。如果位移或時(shí)間間隔的取值都很小,或者趨向于零,那么極短時(shí)間內(nèi)平均速度就可以代替某個(gè)時(shí)刻或某個(gè)位置的瞬時(shí)速度。
【教師總結(jié)】當(dāng)非常非常小時(shí),運(yùn)動(dòng)快慢的差異可以忽略不計(jì),此時(shí),叫作
5、物體在時(shí)刻t的瞬時(shí)速度。
勻速直線運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)速度保持不變的運(yùn)動(dòng)。在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,平均速度與瞬時(shí)速度相等。
【教師補(bǔ)充】瞬時(shí)速度的大小通常叫作速率。日常生活中說到的“速度”,有時(shí)指速率,要根據(jù)上下文判斷。例如下圖,汽車速度計(jì)
【實(shí)驗(yàn)】測(cè)量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度
利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度
(1)平均速度的測(cè)定:用刻度尺測(cè)出要求的位移?x ,讀出對(duì)應(yīng)的時(shí)間,則。
(2)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量某一位置的瞬時(shí)速度:可以取包含這一位置在內(nèi)的一小段位移?x ,用上述方法測(cè)出這一段位移內(nèi)的平均速度,用這個(gè)平均速度代表紙帶經(jīng)過該位置的瞬時(shí)速度。
注意事項(xiàng):
(1)先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再拉動(dòng)紙帶
6、
(2)不要分段測(cè)量各段的位移,正確的做法是一次測(cè)量完畢
(3)計(jì)數(shù)點(diǎn)和計(jì)時(shí)點(diǎn)的區(qū)別:通常每五個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=0.1s
3、速度—時(shí)間圖像
【教師引導(dǎo)】物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的情況可以用圖像來表示,時(shí)間t為橫軸,速度v為縱軸,坐標(biāo)中的圖像即為速度—時(shí)間圖像或v-t圖。
【教師總結(jié)】v-t圖像橫軸表示時(shí)間,縱軸表示速度,反映了速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。
1、在倫敦奧運(yùn)會(huì)中,牙買加選手博爾特是公認(rèn)的世界飛人,在男子100 m決賽和男子200 m決賽中分別以9.63 s和19.32 s的成績(jī)獲得兩枚金牌。關(guān)于他在這兩次決賽中的運(yùn)動(dòng)情況,
7、下列說法正確的是( )
A.“9.63 s”和“19.32 s”指時(shí)刻
B.200 m決賽中的位移是100 m決賽的兩倍
C.200 m決賽中的平均速度約為10.35 m/s
D.100 m決賽中的平均速度約為10.38 m/s
答案:D
2、如圖所示在某段高速公路上,分別有圖示的甲、乙兩塊告示牌,告示牌上面數(shù)字的意思分別是( )
A.甲是指位移,乙是平均速度 B.甲是指路程,乙是平均速度
C.甲是指路程,乙是瞬時(shí)速度 D.甲是指位移,乙是瞬時(shí)速度
答案:C
3、如圖所示,物體沿軌跡的箭頭方向運(yùn)動(dòng),四段軌跡運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間分別是1 s、2 s、3 s、
8、4 s。下列說法正確的是( )
A.物體在段的平均速度大小為1 m/s
B.物體在段的平均速度大小為
C.段的平均速度比段的平均速度更能反映物體處于A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度
D.物體在B點(diǎn)的速度等于段的平均速度
答案:ABC
4、某班同學(xué)去部隊(duì)參加代號(hào)為“獵狐”的軍事演習(xí),甲、乙兩個(gè)小分隊(duì)同時(shí)從同一處O出發(fā),并同時(shí)捕“狐”于A點(diǎn),指揮部在熒光屏上描出兩個(gè)小分隊(duì)的行軍路徑如圖所示,則下列說法正確的是( )
A.甲隊(duì)的位移大于乙隊(duì)的位移 B.甲隊(duì)的平均速度大于乙隊(duì)
C.兩個(gè)小分隊(duì)運(yùn)動(dòng)的平均速率相等 D.甲隊(duì)的平均速率大于乙隊(duì)
答案:D
5、為測(cè)量小球沿斜面向下運(yùn)動(dòng)
9、到接近底端時(shí)的瞬時(shí)速度,如圖甲實(shí)驗(yàn)裝置,將帶有刻度的木板傾斜放置,保證每次實(shí)驗(yàn)都讓小球從頂端釋放。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①將光電門1固定在斜面接近底端處,光電門2放在斜面靠近上端處;
②讀出此時(shí)兩光電門間的距離;
③讓小球由靜止釋放,當(dāng)小球通過光電門2時(shí),計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí),當(dāng)小球通過光電門1時(shí),計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)??梢詮挠?jì)時(shí)器上讀出小球在兩光電門間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
④將光電門2沿斜面向下每次移動(dòng)一小段距離,重復(fù)②③步驟分別得到和對(duì)應(yīng)的
回答以下問題:
(1)某次光電門在斜面上位置如圖乙所示,則兩光電門間的距離________cm;
(2)現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)在圖丙的坐標(biāo)上,請(qǐng)作出圖線,求出小球經(jīng)
10、過光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度大小為_______m/ s。
答案: (1)48.0
(2)如圖所示(滿足圖中兩條線之間的任意一條即可);0.48(0.48~0.52均可)
6、下表是在北京西與長沙區(qū)間運(yùn)行的T1/T2次列車運(yùn)行時(shí)刻表。假設(shè)列車準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)和準(zhǔn)點(diǎn)開出。求:
(1)列車由長沙開出到達(dá)武昌的過程中的平均速率;(結(jié)果保留四位有效數(shù)字)
(2)列車由鄭州開出到達(dá)岳陽的過程中的平均速率;(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)T1次列車在5:05時(shí)的速度和全程的平均速率。(結(jié)果保留四位有效數(shù)字)
答案: (1)104.4 km/h
(2)98.6 km/h
(3)0;101.6
11、 km/h
§1.3 位置變化快慢的描述—速度
一、 速度
1. 速度:物理學(xué)中用位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間之比表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢。
2. 公式:,在國際單位制中,速度的單位是米每秒,符號(hào)是m/s或。
3. 標(biāo)矢量:矢量,既有大小,又有方向。
4. 方向:速度的方向與時(shí)間內(nèi)的位移的方向相同。
二、 平均速度和瞬時(shí)速度
1. 平均速度:
(1)定義:運(yùn)動(dòng)物體的位移與所用時(shí)間的比值;
(2)物理意義:描述物體位置變化的快慢;
(3)標(biāo)、矢量:矢量,方向與位移方向相同。
2. 瞬時(shí)速度:
(1)定義:運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻或某一位置的速度;
(2)物理意義:精確描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢;
(3)標(biāo)、矢量:矢量,與某時(shí)刻或某位置運(yùn)動(dòng)方向一致。
3. 平均速率:
(1)定義:運(yùn)動(dòng)物體的路程與所用時(shí)間的比值;
(2)物理意義:粗略描述物體沿路徑運(yùn)動(dòng)的快慢;
(3)標(biāo)、矢量:標(biāo)量,無方向。
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)多學(xué)知識(shí)進(jìn)行自主交流探究,根據(jù)學(xué)生表述,查漏補(bǔ)缺,并有針對(duì)性地進(jìn)行講解補(bǔ)充。
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