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2019-2020年高中物理 1.3運動快慢的描述 速度導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1 三維目標 知識與技能 1．理解物體運動的速度．知道速度的意義、公式、符號、單位、矢量性． 2．理解平均速度意義，會用公式計算物體運動的平均速度，認識各種儀表中的速度． 過程與方法 1．通過描述方法的探索，體會如何描述一個有特點的物理量，體會科學(xué)的方法，體驗用比值定義物理量的方法． 2．同時通過實際體驗感知速度的意義和應(yīng)用． 3．讓學(xué)生在活動中加深對平均速度理解．通過生活中的實例說明平均速度的局限性． 情感態(tài)度與價值觀 1．通過介紹或?qū)W習(xí)各種工具的速度，去感知科學(xué)的價值和應(yīng)用． 2．培養(yǎng)對科學(xué)的興趣，堅定學(xué)習(xí)思考探索的信念． 重點：速度、平均速度概念，及概念之間的聯(lián)系． 難點：對平均速度與平均速率的理解 請認真閱讀課本，查閱資料完成基礎(chǔ)題： 1．坐標與坐標的變化量 物體沿直線運動，并以這條直線為坐標軸，這樣，物體的位置就可以用 來表示，物體的位移就可以通過坐標的 Δx=x2－x1來表示，Δx的大小表示位移的 ，Δx的正負表示位移的 。 2．速度 表示質(zhì)點運動 和 的物理量。 （1）定義：質(zhì)點的位移跟發(fā)生這段位移所用時間的 。 （2）定義式：v= 。 （3）單位： 、 、 等。 （4）矢量性：速度的大小用公式計算，在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)物體位移的大小，速度的方向就是物體的 。 3．平均速度 （1）定義：在變速運動中，運動質(zhì)點的位移和所用時間的比值，叫做這段時間內(nèi)的平均速度，平均速度只能 地描述運動的快慢。 （2）理解：在變速直線運動中，平均速度的大小跟選定的時間或位移有關(guān)，不同 或不同 內(nèi)的平均速度一般不同，必須指明求出的平均速度是哪段 或哪段 內(nèi)的平均速度。 4．瞬時速度 （1）定義：運動質(zhì)點在某一 或某一 的速度叫做瞬時速度。 （2）理解：①直線運動中，瞬時速度的方向與質(zhì)點經(jīng)過某一位置時的 相同。②瞬時速度與時刻或位置對應(yīng)，平均速度跟 或 對應(yīng)。③當位移足夠小或時間足夠短時，認為平均速度就等于 。④在勻速直線運動中， 和瞬時速度相等。 5．速率 速度的 叫做速率，只表示物體運動的 ，不表示物體運動的 ，它是 量。 新課導(dǎo)入 提問：已學(xué)概念： (質(zhì)點、參考系、坐標系；時間、時刻、位移和路程．) 問：用什么方法描述物體做直線運動的位移? 請認真快速閱讀教材，問題：要描述物體運動的快慢，本節(jié)課將會學(xué)到哪些概念(物理量)? [新課教學(xué)] 一、坐標與坐標的變化量 請仔細閱讀“坐標與坐標的變化量”一部分． 【討論與交流】 以百米賽跑為例，你參加賽跑的跑道是筆直的，你能說明“坐標”與“坐標的變化量”有何不同，又有何聯(lián)系? 學(xué)生討論后回答 請觀察，用數(shù)軸表示坐標與坐標的變化量，能否用數(shù)軸表示時間的變化量? 【思考與討論】 1．圖中汽車(質(zhì)點)在向哪個方向運動? 2．如果汽車沿x軸向另外一個方向運動，位移△x是正值還是負值? 自主探究，積極思考 分組討論，回答 、總結(jié) 說明：我們的這種數(shù)學(xué)表述是與實際的物理情景相一致的，比如，汽車沿筆直的公路向東行駛，我們可以規(guī)定向東作為x軸的正方向，來討論汽車的位置和位移． 【作業(yè)1】 請獨立思考后解答：綠妹在遙控一玩具小汽車，她讓小汽車沿一條東西方向的筆直路線運動，開始時在某一標記點東2 m處，第1 s末到達該標記點西3 m處，第2 s末又處在該標記點西1 m處．分別求出第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)小車位移的大小和方向． 二、速度 【討論與交流1】以下有四個物體，請同學(xué)們來比較一下它們運動的快慢程度． 問：如何比較A和B、B和D、B和C的運動快慢? 比較A和B： 比較B和D： 總結(jié)前面兩種比較的辦法，這也是我們常用的比較運動快慢的辦法。 比較B和C：它們的位移不同，所用的時間也不同，要比較它們的運動快慢，只有計算它們平均每秒鐘位移的大小量．單位時間內(nèi)位移大的運動得快，由上列表可算出以上四個物體每秒鐘位移大小分別為5 m、10 m、25 m、200 m，這說明飛機行駛得最快． 引入速度的概念： 1、 引入速度的物理意義（目的）： 2、 定義： 3、 公式（定義式）： 4、 單位： 5、 是標量還是矢量？為什么？ 例題： 汽車以36km/h的速度從甲地勻速的運動到乙地用了2h，如果汽車從乙地仍勻速的返回甲地直線運動了2.5h，那么汽車返回時的速度為（設(shè)甲乙兩地在一條直線上），A、—8m/s B、10m/s C、—28.8km/h D、28.8km/h 三、平均速度 討論：汽車速度計不斷變化，汽車啟動時數(shù)值逐漸增大，剎車時速度計數(shù)值逐漸減小，可見物體運動快慢程度是在變化的，這時我們說的汽車的“速度”是指什么？ 題：北京至香港的京九鐵路，就像一根長長的直線，把祖國首都和香港連接起來。京九線全長2400km，特快列車從北京到香港只需30h，那么列車在整個過程的運動快慢如何表示？ 請得出平均速度： 1、 定義 2、 定義式 3、 物理意義 4、 單位 5、 注意事項 6、 是矢量還是標量， 7、 完成課本作業(yè)1、2 課時訓(xùn)練2：某物體沿一條直線運動，(1)若前一半時間內(nèi)的平均速度為，后一半時間同的平均速度為，求全程的平均速度。(2)若前一半位移的平均速度為，后一半位移的平均速度為，全程的平均速度又是多少？ 強調(diào)：嚴格按定義求解，不能改變公式的物理意義。 【討論與交流2】課本練習(xí)3(1、2) 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：在不同行程中的平均速度不同，那么我們在求平均速度的時候應(yīng)該注意什么，大家討論一下．(變速運動在不同時間（位移）內(nèi)的平均速度一般不同，所以我認為提及平均速度，必須要指明是哪段時間內(nèi)的平均速度．) ?查閱資料看看怎樣才能精確地描述物體運動的快慢，怎樣測瞬時速度???? 請得出：1瞬時速度的定義 2、定義式 3、物理意義 4、瞬時速度的方向 5、得出瞬時速度的思想 請回答： 1、 速率是？ 2、 平均速率是？ 3、 平均速率=？ 平均速度與平均速率的大小如何 觀察、查閱各種運動的速度，測量他們的速度并說明是瞬時速度還是平均速度，并把結(jié)果與同學(xué)交流。 閱讀理會課后STS和P23測速度。 小結(jié)： 定義 物理意義 注意問題 速度 位移與發(fā)生這段位移所用時間比值 描述物體運動快慢和運動方向 v和s及t是對應(yīng)關(guān)系，是矢量，方向就是物體運動的方向 平均速度 物體在具體謀段時間間隔內(nèi)運動的平均快慢 描述一段時間內(nèi)物體運動的快慢和方向 只能粗略描述物體的運動快慢，大小和所研究的時間間隔有關(guān)；是矢量，方向為對應(yīng)位移的方向 瞬時速度 物體在某時刻或某位置的速度 描述物體在某時刻的運動快慢和方向 精確地描述物體的運動快慢，矢量，方向為物體的運動方向 速率 瞬時速度的大小叫速率 描述物體運動的快慢 是標量，只考慮其大小 課后作業(yè)： 1．如圖，物體從A運動到B，用坐標表示A、B位置并表示出A、B位置的變化量。 -3 -2 -1 B 4 3 2 1 A 0 第 1 題圖 x/m 2．下列關(guān)于平均速度和瞬時速度的說法正確的是（ ） A．平均速度，當充分小時，該式可表示t時刻的瞬時速度 B．勻速直線運動的平均速度等于瞬時速度 C．瞬時速度和平均速度都可以精確描述變速運動 D．只有瞬時速度可以精確描述變速運動 3．下面幾個速度中表示平均速度的是 ，表示瞬時速度的是 。 A．子彈出槍口的速度是800 m/s B．汽車從甲站行駛到乙站的速度是20 m/s C．火車通過廣告牌的速度是72 km/h D．人散步的速度約為1 m/s 4．下列關(guān)于速度的說法中正確的是（ ） A．速度是描述物體位置變化的物理量 B．速度是描述物體位置變化大小的物理量 C．速度是描述物體運動快慢的物理量 D．速度是描述物體運動路程和時間關(guān)系的物理量 5．下列說法正確的是（ ） A．平均速度就是速度的平均值 B．瞬時速率是指瞬時速度的大小 C．火車以速度v經(jīng)過某一段路，v是指瞬時速度 D．子彈以速度v從槍口射出，v是平均速度 6．一物體沿直線運動。（1）若它在前一半時間內(nèi)的平均速度為v1，后一半時間的平均速度為v2，則全程的平均速度為多大？（2）若它在前一半路程的平均速度為v1，后一半路程的平均速度為v2，則全程的平均速度多大？ 7．一輛汽車以速度行駛了的路程，接著以20 km/h的速度跑完了余下的路程，若全程的平均速度是28 km/h，則是（ ） A．24 km/h B．35 km/h C．36 km/h D．48 km/h 8．短跑運動員在100 m比賽中，以8 m/s的速度迅速從起點沖出，到50 m處的速度是9 m/s，10s末到達終點的速度是10.2 m/s，則運動員在全程中的平均速度是( ) A．9 m/s B．10.2 m/s C．10 m/s D．9.1 m/s 9．一架飛機水平勻速地在某同學(xué)頭頂上飛過，當他聽到飛機的發(fā)動機聲從頭頂正上方傳來的時候，發(fā)現(xiàn)飛機在他前上方約與地面成60角的方向上，據(jù)此可估算出此飛機的速度約為聲速的 倍。 。 答案： 1. xA =-2m xB =3m ⊿x= xB - xA = 5m 2. ABD 3. 表示平均速度的 B C D 表示瞬時速度的是 A 4.C 5.B 6.解:根據(jù)平均速度的定義式,有 （1）物體在前一半時間內(nèi)的位移s1=v1t/2 在后一半時間內(nèi)的位移s2=v2t/2 全程位移 s= s1+ s2=（v1+v2）t/2 所以物體在全程上的平均速度為 == （2）物體通過前一半路程所用的時間t1=s/2v1 通過后一半路程所用的時間t2=s/2v2通過全程所用的時間t=t1+t2=（） 全程的平均速度== 7.B 8.C 9.解析:飛機在空中水平勻速運動，速度為v飛,聲音從頭頂向下勻速傳播，速度為v聲，在發(fā)動機聲從人頭頂向下傳播的時間 t 內(nèi)，飛機向前飛行一段距離而到達前上方約與地成600角的位置。 詳解如下 ：:設(shè)飛機距地面的高度為h，則有h=v聲t； 當人聽到發(fā)動機聲音時，飛機到達圖示位置，飛機向前 飛行了x=v飛t由幾何知識可知 第9題圖 cot600 ,將x、 h帶入 v飛= v聲，即飛機速度 約為 聲速的0.58倍。