2012高中物理1.4物体运动的速度教案4粤教版必修.pdf

第四节 物体运动的速度 一、教学目标 知识与技能：1、理解物体运动的速度。2、理解平均速度的意义，会用公式计算物体运动的平均速度。3、理解瞬时速度的意义。过程与方法：1、通过在坐标图上讨论物体的运动，领略分析研究自然规律时的作用。2、在讨论平均速度与瞬时速度的关系的过程中，初步领会数学与物理相结合的方法。情感态度与价值观：1、了解从平均速度求瞬时速度的思想方法，体会数学与物理间的关系。二、教学内容剖析 本节课的地位和作用：本节是运动学知识的重要组成部分，速度是描述物体运动的一个非常重要的基本物理量，理解各种速度的含义，有助于后边加速度的学习。本节课教学重点：速度，平均速度，瞬时速度的概念及区别 本节课教学难点：1.怎样由速度引出平均速度及怎样由平均速度引出瞬时速度 2.瞬时速度与平均速度之间有什么区别和联系及在运动中瞬时速度是怎样确定的 三、教学思路与方法 1通过例题和实例引导学生分析如何辨别快慢 2通过讨论来加深对概念的理解 四、教学准备 液晶投影仪 五、课堂教学设计 教学 环节 教学内容 师生互动 设 计意图 备注 引入 运动中如何比较物体运动的快慢呢？师：运动会上，比较哪位运动员跑的快，用什么方法？生：同样长短的位移，看谁用的时间少。师：如果运动的时间相等，又如何比较快慢呢？生：那比较谁通过的位移大。师：那运动物体所走的位移，所用的时间都不一样，又如何比较其快日 常事 例引 发学 生学 习兴趣，从 简单 入手 逐步 深入 慢呢？生：单位时间内的位移来比较，就找到了比较的统一标准。速度 1定义：位移x跟发生这段位移所用时间t的比值，用 v 表示 2物理意义：速度是表示运动快慢的物理量，2定义式：xvt 3单位：国际单位：ms（或 ms-1）常 用单位：km h（或kmh-1）、cms（或 cms-1）4方向：与物体运动方向相同 说明：速度有大小和方向，是矢量 师：关于速度，说法正确的是：A.速度就是单位时间内的位移 B.速度是描述物体位置变化的物理量 C.速度是描述物体运动快慢和运动方向的物理量 D.速度的方向就是位移的方向 生：读题、思考、回答 平均速度 在匀速直线运动中，在任何相等的时间里位移都是相等的，那 vs/t 是恒定的。那么如果是变速直线运动，在相等的时间里位移不相等，那又如何白色物体运动的快慢呢？那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度来表示。师：百米运动员，10s时间里跑完 100m，那么他 1s 平均跑多少呢？生：回答（每秒平均跑10m。）师：对，这就是运动员完成这 100m 的平均速度。师：布置学生分析教材第 11 页讨论与交流。生：讨论、交流、回答 问题 瞬时速度 1定义：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 2意义：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 3对瞬时速度的理解：瞬时速度是在运动时间0t时的平均速度，即平均速度tsv在0t时的极限就是某一时刻（或某一位置）的瞬时速度。4瞬时速度的方向：瞬时速度是矢量，在直线运动中，瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同，（若是曲线运动，瞬时速度的方向是轨迹上物体所在点的切线方向（与轨迹在该点的延伸方向一致）师：下列所说的速度中，哪些是平均速度？哪些是瞬时速度？A.百米赛跑运动员以9.5m/s 的速度冲过终点线 B.经提速后列车的速度达到 150km/h C.由于堵车，在隧道内的车速仅为 1.2m/s D.返回地面的太空舱以8m/s 的速度落入太平洋 E.子弹以 800m/s 的速度撞击墙壁 生：读题、思考、讨论、回答 师：让学生探究教材第12 页的实验与探究。生：思考、讨论、分析问题 小结 1、平均速度（瞬时速度）的概念 2、平均速度（瞬时速度）的定义式 3、平均速度（瞬时速度）的单位 4、平均速度（瞬时速度）的方向 布置作业 1、教材第 13 页练习 2、查找资料，了解各种运动物体的速度 六、视野拓展 速度在 1 米/秒以下的表演 (1)10 的负 11 次方米秒(10 微微米/秒)青藏高原缓慢上升 青藏高原只是在近二百万年左右的时间内，从海拔 1000 米的高度达到了现在的海拔 4700 米的高度。它的平均上升速度是58.7 微微米/秒。但每个地质时期它隆升的速度并不均匀，在距今两百万年前的早更新世时期，它上升了 1000 米；在距今一百万年前的中更新世时期又上升了 1000 米；但从晚更新世以来的仅 10 余万年，它却上升了 1500 米以上，平均每年升高 10 毫米，其中，从距今一万年前起，它上升的速度加快，平均每年上升70 毫米。现在，它仍处在快速上升的时期。应当说明的是，迄今为止，10 微微米/秒的速度并不是人类观测到的物质运动的最慢速度。物质运动的最慢速度仍有待于进一步的观测和确定。(2)10 的负 10 次方米秒(1 埃/秒)尔威兹加树慢慢长高 自然界树木生长的速度，真是千差万别，有的快得惊人，有的慢得出奇。例如在前苏联的喀拉哈里沙漠中，有一种名叫尔威兹加的树，个子很矮，整个树冠是圆形的，从正面看，象是沙地上的小圆桌。它的生长速度极慢，100 年才长高 30 厘米，即 1埃/秒。也就是说，每秒钟它仅仅长高十亿分之一厘米。(3)10 的负 9 次方米秒(1 纳米/秒)东非大裂谷不断开裂 据地球物理勘探资料分析，东非裂谷带存在着许多活火山。这些活火山的不间断活动，导致大裂谷不停地向两边开裂，虽然速度非常缓慢，但近 200 万年来，却达到了平均每年开裂大约24 厘米的速度。按中间数每年开裂 3 厘米的速度计算，速度达到了 1 纳米/秒。可别小看这个速度，它 1 万年就是 300 多米。如果依此不停地开裂下去，未来的某一天，东非大裂谷终会将它东面的陆地从非洲大陆分离出去，从而产生一片新的海洋以及众多的岛屿。(4)10 的负 8 次方米秒(10 纳米/秒)海岸一步步后退 本世纪初，我国局部地区海岸侵蚀还相当严重。特别是在采沙过度的海岸，近 23 年内海水向陆地侵蚀 100 多米，侵蚀最严重的地方达 200300 米。黄河入海口一带的海岸，仍以 2.3米/年、即 72 纳米/秒的速度后退。(5)10 的负 7 次方米秒(100 纳米/秒)沙丘缓缓移动 自 1950 年以后，由于我国塔里木河上游耕垦不断扩大，致使塔里木河下游生态环境急剧恶化，主要表现在水源减少，特别是若羌县所属阿拉干以下，在 1972 年后已经断流，地下水位下降，水质变坏，森林植被衰败，土地沙漠化加剧发展。到 1985年，低矮沙丘以 10 米/年、317 纳米/秒的速度向前移动。由于水源枯竭和植被死亡，更使原有的灌丛沙堆迅速向流动沙丘方向发展。(6)10 的负 6 次方米秒(1 微米/秒)大气尘粒降落 大气中还含有大量的尘粒和其它固体物质。尤其是粒径为0.1 微米到 5 微米的微粒，对于地表能量平衡影响甚大。根据测定，此类尘粒中的少部分尘粒在大气中的下沉速度约为 1 厘米/小时，即 2.8 微米/秒。如在 2 公里高空处存在着这类粒子时，约需 20 多年的时间才能沉降到地面。在英国发现一种生长很快的花卉植物，这种花卉属于西洋丁香家族的一种。在 14 天的时间里它长高 3.65 米，也就是说每天长 254 毫米，长高速度达到了 2.9 微米/秒。(7)10 的负 5 次方米秒(1 忽米/秒)黄河下游河道抬升 在近几十年间，由于我国黄土高原严重的水土流失，致使每年进入黄河的泥沙达到了 16 亿吨，其中 4 亿吨淤积在黄河下游河道，下游河床由此以平均 10 厘米/年、即 2.8 忽米/秒的速度抬升。电流上导体中自由电子以很小的速度运动所形成的，金属导体中自由电子的定向移动速度最慢可达到几忽米每秒。(8)10 的负 4 次方米秒(1 丝米/秒)细胞质流动 动植物细胞内细胞质的流动速度约为1 丝米/秒。电流由电荷移动产生，但这些电荷移动很慢，速度约为 60厘米/小时，相当于 1.7 丝米/秒。(9)10 的负 3 次方米秒(1 毫米/秒)蜗牛速爬 蜗牛的爬行缓慢，其速度约为 1.6 毫米/秒，全速疾爬的速度为 2.3 毫米/秒，大约 8.5 米/小时。食物在肠里移动的速度约为 5 毫米/秒。(10)10 的负 2 次方米秒(1 厘米/秒)口腔飞沫传播 特定时期的传染性病毒病常常通过近距离空中飞沫传播。如病人一次剧烈的咳嗽，会产生一百万粒左右的小飞沫，其中含有大量的病毒或其他病原体，这些飞沫在静止的空气中以 1 厘米/秒的速度向四周扩散。在室外，这些危险的夹带病毒的飞沫可能被吹散或者被阳光杀灭；而如果在室内通风状况不好的情况下，人群就就易被感染。(11)乌龟快速行走的速度约为 5 厘米/秒。(12)10 的负 1 次方米秒(1 分米/秒)经络传感 医学实验证明，经络的传感速度慢于神经传导速度，其速度为 1 分米/秒左右。因经络是隐形的网络系统，不像神经传导，是借助于显形的神经系统，所以其传感速度要慢于神经传导速度。蟑螂一般的爬行速度约为1 分米/秒。血液压入主动脉的速度约为2 分米/秒。