位置变化快慢的描述一速度教案（免费无登录下载）

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1、新人教版（2019）必修一位置变化快慢的描述—速度教案

4、1.3位置变化快慢的描述—速度—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册教案

5、1.3《位置变化快慢的描述速度》—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册教案

位置变化快慢的描述——速度教案
教学
目标 1.知识与技能
（1）．理解速度的概念，知道速度是表示物体运动快慢的物理量；
（2）．知道速度是矢量，知道速度的单位、符号，了解生活实际中的某些直线运动的速度大小数据；
（3）．理解平均速度的概念，知道平均速度的定义式，会用平均速度的公式解答有关的问题；
（4）．知道瞬时速度的概念及意义，知道瞬时速度与平均速度的区别和联系；
（5）．知道速度和速率以及它们的区别。
（6）.利用纸带处理数据
（7）.应用v-t图像描述物体的运动

2. 过程与方法
(1）．应用比值定义法来引入速度的定义；
(2）.运用平均速度的定义，把变速直线运动等效成匀速直线运动处理，从而渗透物理学的重要研究方法——等效法；
（3）．培养迁移类推能力。
3.情感态度与价值观
(1)．通过解决一些问题，而向复杂问题过渡，使学生养成一种良好的学习方法；
(2)．通过师生平等的情感交流，培养学生的审美情感。

教学重、
难点重点：理解速度、平均速度、瞬时速度的概念。
平均速度与瞬时速度的区别与联系
难点：平均速度的计算
测量纸带速度的方法
速度—时间图像的理解
教学
准备
课型
课时
安排
教学
过程

新课导入
一般来说，不同的运动，经历相同的位移所用的时间是不同的，也就是说，有的物体运动快些，有的慢些。比如：
物体的运动初始位置/m 经过时间/s 末了位置/m
A．自行车沿平直道路行驶 0 20 100
B．公共汽车沿平直道路行驶 0 10 100
C．火车沿平直轨道行驶 500 30 1250
D．飞机在天空直线飞行 500 10 2500

师：比较A和B谁运动的快，为什么？
生：B运动快些，因为它们运动的位移相等，而B所用的时间短……
师：再比较B和D谁运动的快，为什么？
生：D运动快些，因为他们所用的时间相等，而D的位移大……
师：从以上讨论，我们可以得出结论：
比较物体运动的快慢，可以有两种方法：
1．一种是在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间短的物体运动快，时间长的物体运动慢；
2．另一种是在时间相同的情况下，比较位移的大小，位移大的物体运动得快，位移小的物体运动得慢。
师：有什么方法可以比较B和C谁运动得快呢？
生：……
师：这就是我们将要学习的速度……
新课教学
一、速度
师：在上面的问题中，要比较B和C运动的快慢，要找出统一的标准。物理学中用位移与发生这段位移所用的时间的比值（比值定义法）表示物体运动的快慢，这就是速度（velocity），通常用字母v表示。如果在△t时间内物体的位移是△x，它的速度就是

1．物理意义：速度是表示运动快慢的物理量。
2．单位：国际单位：m／s（或m·s-1）。常用单位还有：km／h（或km·h-1）、cm／s（或cm·s-1）。

3．方向：与物体运动方向相同。
4．速度有大小和方向，是矢量。

师：如果物体运动的快慢不是时刻都相等，在相等的时间里位移是否都相等？那速度还是否是恒定的？这时又如何描述物体运动的快慢呢？这就需要引入平均速度和瞬时速度。
二、平均速度和瞬时速度
例如：百米运动员，10s时间里跑完100m，但是他的速度并不是一直相等的，开始时跑得慢些，快到终点时要快些。那么他在1s内平均跑多少呢？
生：每秒平均跑10m。
师：百米运动员是否在每秒内都跑10m呢？
生：不是。
师：对于百米运动员，谁也说不清他在哪1秒跑了10米，有的1秒钟跑10米多，有的1秒钟跑不到10米。但当我们只需要粗略了解运动员在100m内的总体快慢，而不关心其在各时刻运动快慢时，就可以把它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。此时的速度就称为平均速度。所以在变速运动中就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。
1．平均速度：表示物体在时间间隔△t内运动的平均快慢程度，通常用
符号表示。

关于平均速度的几点说明：
（1）．平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物体在t时间内的平均快慢程度。这实际上是把变速直线运动粗略地看成是匀速运动来处理。
（2）．这是物理学中的重要研究方法──等效方法，即用已知运动研究未知运动，用简单运动研究复杂运动的一种研究方法。
师：百米赛跑运动员的这个=10m/s代表这100米内（或10秒内）的平均速度，是不是说明他在前50米的平均速度或后50米内或其他某段的平均速度也一定是10m/s？
生：不是……
（3）．平均速度只是对运动物体在某一段时间内（或某一段位移内）而言的，对同一运动物体，在不同的过程，它的平均速度可能是不同的，因此，平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”的。
（4）．平均速度只能粗略地描述一段时间（或一段位移）内的总体快慢，这就是“平均速度”与匀速直线运动“速度”的根本区别。
（5）．平均速度不是各段运动速度的平均值，必须根据平均速度的定义来求解。

2．瞬时速度：运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫做此时刻（或此位置）的瞬时速度。
理解：（1）反映物体在某一时刻（或经某一位置）时运动的快慢，它能精确地描述变速运动的快慢。平均速度只能粗略地描述变速运动。
（2）瞬时速度是在运动时间时的平均速度，即平均速度在时（极限）就是某一时刻（或某一位置）的瞬时速度。
（3）瞬时速度是矢量，在直线运动中，某一位置瞬时速度的方向与物体经过该位置时的运动方向相同。
师：以前我们学过，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。瞬时速度既然是矢量，就有大小和方向。瞬时速度的大小通常叫做速率。
三、速率
师：瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。
师：瞬时速度的大小是瞬时速率，那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢？
生：……
师：不是。例如，沿闭合圆周运动一圈，位移是零，平均速度是零，但平均速率并不等于零。其实我们初中所学的速度也不是没有意义的，我们给了他一个新的名字平均速率。表示路程与发生这段路程所用时间的比值。
师：速率是矢量还是标量呢？为什么？
生：标量，因为它表示的是瞬时速度的大小。
师：还要注意平均速率并不是平均速度的大小。
四、测量纸带的平均速度和瞬时速度
[思考与讨论]
师：怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?
生：测出两个点间的距离，数一下这两个点间共有多少个时间间隔，即有多少个0.02 s，用这个总距离去除以所需用的时间．
[课堂训练]
出示题目：打在纸带上的点，记录了纸带的运动时间．如果把纸带和运动的物体连接在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置．研究纸带上的点子之间的间隔，就可以了解运动物体在不同时间内发生的位移，从而了解物体的运动情况．请你用简短的语言描述图1·4—3所示每条纸带记录的物体的运动情况．

参考答案：(a)，(b)的各点分布较为均匀，是匀速运动，但从点子的疏密程度来看，(b)上的点子较稀疏，所反映的物体运动较快，速度较大．(c)表示物体运动得越来越快，速度在增大，(d)表示物体运动得越来越慢，速度在减小．
测量纸带的瞬时速度
思想方法，用某段时间内的平均速度粗略代表这段时间内的某点的瞬时速度．所取的时间间隔越接近试点，这种描述方法越准确．

示例：如图1—4—4，测量出包括E点在内的D，F两点间的位移△x和时间△t，算出纸带在这两点间的平均速度v=△x/△t，用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度．

△x/△t可以大致表示正点的瞬时速度，D、F两点离E点越近，算出的平均速度越接近正点的瞬时速度．然而D，F两点距离过小则测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点．
学生根据粗略表示某点瞬时速度的方法，选择合适的计数点，测量包含这个点的一段时间内的位移△x，同时记录对应的时间△t，填人教材第23页中设计好的表1中．
根据v=△x/△t算出刚填完的表1中各点附近的平均速度，把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度，抄人教材第24页表2中．从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况．
五、用图象表示速度
师：刚才我们从表2中的数据可以粗略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化情况，图象是表示变化规律的好方法，我们可以用图象来描述物体的速度变化情况，那么怎样用图象来表示物体运动的速度呢?请同学们先看课文并回答．
生：在方格纸上建立直角坐标系，用纵坐标表示物体运动的速度，用横坐标表示时间，根据表中各时刻的速度．将(v，t)作为一组坐标在图象中描点，将点连线后得出的图象称为速度一时间图象(v—t图象)，简称速度图象．
学生具体操作描点．
师：我们从根据实测数据所描的点，可以从这些点的走向大致看出纸带速度的变化规律．
师：为了更清晰，你可以把这些点用折线连起来．
在老师的提示和帮助下连线．
师：速度的实际变化应该是比较平滑的，所以，如果用一条平滑的曲线来“拟合”这些点，曲线反映的规律应该与实际情况更接近．指导学生换用红色笔用平滑的线将刚才描过的点再重新描画一遍．
师：我们现在来观察图象，可以更形象直观地显示自己手拉纸带的运动情况．
[说一说]
百米赛跑时运动员的速度从始至终是不变的吗?如果有变化，你估计是怎样变化的?某位运动员的百米赛跑的成绩是10．57s，按照你的估计画出他在这段时间的v—t图象的草图．
如果是没有受过训练的同学跑百米，他的v—t图象的形状可能有什么不同?
参考提示：运动员的百米赛跑中，速度变化较大．大致可以分为三个阶段，启动阶段，速度从零迅速增大，中间阶段，这一阶段速度几乎不变：冲刺阶段，速度逐渐增到最大．如图1—4—6所示．
如果是没有受过训练的同学跑百米，他的速度可能是先增加到最大，然后又逐渐减小．如图1—4—7所示．

【本节小结】本节我们主要学习了速度、平均速度、瞬时速度以及速率，要注意理解它们之间的区别。速度是表示物体运动快慢的物理量，平均速度表示物体在一段时间间隔△t内运动的平均快慢程度，而瞬时速度精确描述了物体处于某一位置或某一时刻的运动快慢。特别要注意它们的定义式以及与时间的联系。测量瞬时速度：用包含某点在内的一段时间内的平均建度粗略表示该点的瞬时速度。速度时间图象：以时间为横轴，速度为纵轴，描点连线作图象．

课堂巩固练习：
【例1】一个做直线运动的物体，某时刻速度是10m/s，那么这个物体（ C D ）
A．在这一时刻之前0．1s内位移一定是1m
B．在这一时刻之后1s内位移一定是10m
C．在这一时刻起10s内位移可能是50m
D．如果从这一时刻起开始匀速运动，那么它继续通过1000m路程所需时间一定是100s
【解析】某时刻速度是10m/s指的是该时刻的瞬时速度，不能说物体从此时起以后运动的快慢情况，以后做直线运动或匀变速直线运动，或非匀变速直线运动均可能。所以选项A、B均错。如果从某时刻（速度为10m/s）起质点做非匀变速直线运动，从这一时刻起以后的10s内位移可能为50m，所以选项C正确，如果从这一时刻起物体做匀速直线运动，那么经过1000m路程所需时间t=100s。正确选项是C、D。

【例2】下列说法中正确的是……………… ( B )
A. 平均速度就是速度的平均值
B. 瞬时速率是指瞬时速度的大小
C. 火车以速度v经过某一段路, v是指瞬时速度
D. 子弹以速度v从枪口射出，v是平均速度

【例3】下列对各种速率和速度的说法中，正确的是……………… ( D )
A. 平均速率就是平均速度
B. 瞬时速率是指瞬时速度的大小
C. 匀速运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度
D. 匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等
【例4】一物体做直线运动，从A经B到C，又返回到B，其中AB=BC，若A到B的平均速度为2m/s，从B到C的平均速度为4m/s，从C返回到B的平均速度为4m/s,则：(1) AC这段的平均速度? (2) 全程A到C再返回B的平均速度?

【例5】物体由A点沿直线运动到B点，前一半时间做速度为v1的匀速运动，后一半时间做速度为v2的匀速运动，求整个过程的平均速度?若物体前一半位移做速度为v1的匀速运动，后一半位移做速度为v2的匀速运动，整个过程的平均速度又是多少？

【例6】一物体沿直线运动，先以3m/s的速度运动60m，又以2m/s的速度继续向前运动60m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？

【解析】根据平均速度的定义公式，s为总位移，t为总时间，等于前一段位移与后一段位移所用时间之和。
全过程的位移s=120m
物体在前一段位移用的时间为

后段位移用的时间为
整个过程的用的总时间为t=t1+t2=50s
整个过程的平均速度 m/s=2．4m/s

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