高中物理运动快慢的描述速度教案24新人教版必修1.pdf

运动快慢的描述速度 新课标要求（一）知识与技术 l、了解如何描述运动的快慢和方向。二、明白速度的意义、公式、符号、单位。3、能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念。4、明白速度和速度的区别。五、会计算质点的平均速度，熟悉各类仪表中的速度。六、明白速度是矢量，平均速度的意义。（二）进程与方式 一、通过描述方式的探索，体会如何描述一个有特点的物理量，体会科学的方式。二、同时通过实际体验感知速度的意义和应用。3、会通过仪表读数，判断不同速度或变速度。（三）情感、态度与价值观 一、通过介绍或学习各类工具的速度，去感知科学的价值和应用。二、培育对科学的兴趣，坚决学习试探探索的信念。教学重点 速度、瞬时速度、平均速度三个概念，及三个概念之间的联系。教学难点 对瞬时速度的理解。教学方式 教师启发、引导，学生自主阅读、试探，讨论、交流学习功效。课前预习提纲：1如如何用坐标和坐标的转变量来表示运动物体的位置和位移？2如如何用坐标和坐标的转变量来表示运动物体的时刻和时刻？3如何来表示物体的运动快慢？4速度是如何概念的？它的含义是什么？5你是如何理解速度的？6平均速度和瞬时速度的含义是什么？它们有什么区别？7速度和速度关系和区别？8你可否按照自己对社会的观察，说一说速度与社会进展的联系？互动课堂 知识探讨进程 一、坐标与坐标的转变量 问题 1：以百米赛跑为例，你参加赛跑的跑道是笔直的，你能说明“坐标”与“坐标的转变量”有何不同，又有何联系?结论：1在直线运动中，若以此直线为坐标轴，咱们即可用坐标表示物体的 ，而用坐标的转变表示物体的 ，即位移x=。2 x的大小表示位移的 ，x的方向表示位移的 。具体说来，若x为正，表示位移沿x轴 方向；若x为负，表示位移沿x轴 方向。问题 2：用数轴表示坐标与坐标的转变量，可否用数轴表示时刻的转变量?结论 3：用t表示时刻的 ，t=。二、速度 问题 1：在咱们身旁有许多运动的物体，他们有的运动得快、有的运动得满，咱们如何去比较他们的快慢？问题 2：以下有四个物体，请同窗们来比较一下它们运动的快慢程度 如何比较 A 和 B、B 和 D、B 和 C 的运动快慢?结论 1：物理学顶用 与发生那个 的比值表示物体运动的 ，这就是速度。若是在时刻t 内物体的位移是x，它的速度就可以够表示为 单位：国际单位 ，常常利用单位：问题 3：位移是矢量，既有大小又有方向那速度呢?速度的运算遵循什么样的规律？讨论：结论 2：对速度的理解：（1）速度是 （2）速度的大小在数值上等于 的大小；速度的 就是物体 的方向 三、平均速度和瞬时速度 问题 1：大自然中，物体的运动有快有慢。天空，日出日落；草原，骏马奔驰；树丛，蜗牛爬行仔细观察物体的运动，咱们发觉，在许多情形下，物体运动的快慢会发生改变：飞机的起飞，汽车的行驶，运动员的奔跑等在自然界和人类生活中，物体的运动状态各不相同且不断转变，咱们又如何区分他们的快慢呢？讨论：物理情景 初始位置(m)经过时间(s)末 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 1 250 D飞机在天空直线飞行 500 10 2 500 结论：（1）物体在 或 的速度较物体的瞬时速度；（2）平均速度是指运动物体在 的位移与发生这段位移所历时刻的比值 问题 2：国田径运动员刘易斯，在 1991 年的世界田径锦标赛上创下了 986s 的百米跑世界纪录，表格中各个速度值有何不同？它们的含义是什么？讨论：结论：（1）平均速度和 （或 ）相对应，瞬时速度和 （或 ）相对应。（2）平均速度只能粗略地描述 物体运动的快慢程度，瞬时速度能够精准地描述 物体运动的快慢程度。四、速度和速度 问题：仔细观察讲义上的汽车速度计，读出那些信息？各有什么含义？讨论：结论：速度既有 ，又有 ，是 ，速度的大小叫 ，是个 。能力创新思维 一、对速度的理解 例 1.信号沿动物神经传播的速度大约是 100m/s。身长 30m 的鲸，尾巴被鲨鱼咬了一口，大约通过量长时刻它能感觉到被咬？身高 1.8m 的人，大约通过量长时刻能感觉到脚上被蚊子叮了一口？提示：信号沿动物神经的传播是匀速的。解析：由s=v t，可得vst。从而，对于鲸，有10030ts=。对于人，有1008.1 ts=10-2s。点悟：动物神经一般不沿直线发布，所以信号的传播不是匀速直线运动。“提示”中说“信号沿动物神经的传播是匀速的”是指传播的速度维持不变。所以，上述解析中的s应是路程而不是位移。变式练习：一门反坦克炮直接对准所要射击的一辆坦克。射击后，通过t1=s，在炮台上 看到炮弹爆炸。通过t2=s，才听到爆炸的声音。问坦克离炮台的距离多远？炮弹飞行的水平速度多大？（声音在空气中的速度是 340 ms。，空气阻力不计）位置 0 50 100 时间 561 986 瞬时速度 0 平均速度 二、平均速度和瞬时速度 例 2.一辆汽车以 20m/s 的速度沿平直的公路从甲地开往乙地，又以 30m/s 的速度从乙地开往丙地。已知甲、乙两地间的距离与乙、丙两地间的距离相等。求该汽车在从甲地开往丙地的进程中平均速度的大小。有一名同窗是如此解的：23020vm/s=25m/s。请问上述解法正确吗？为何？应该如何解？提示：从平均速度的概念动身进行分析。解析：上述解法是错误的，因为它违背了平均速度的概念，计算的不是平均速度（物体的位移与发生这段位移所历时刻的比值），而是速度的平均值。正确的解法应该是：设甲乙两地间、乙丙两地间的距离均为s，则有 5602302022ssstsvm/s=24m/s 点悟：平均速度和速度的平均值是两个不同的概念，二者一般是不等的。在本题中，为何速度的平均值大于平均速度呢？因为汽车在甲乙两地间行驶的时刻与在乙丙两地间行驶的时刻是不相同的，且前者大于后者。用速度的平均值作为其平均速度，实际上是将两个不同时刻距离的进程不恰本地拉平了。如此一来，相当于延长了速度较大的运动阶段，缩短了速度较小的运动阶段，显然如此取得的平均速度值大于实际的平均速度值。变式练习：关于瞬时速度和平均速度，以下说法正确的是（）A.一般讲平均速度时，必需将清楚是哪段时刻（或哪段位移）内的平均速度 B.对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时刻（或哪段位移）无关 C.瞬时速度和平均速度都能够精准描述变速运动 D.瞬时速度是某时刻的速度，只有瞬时速度才能精准描述变速运动 提示：平均速度是物体的位移x与发生这段位移所历时刻t的比值。当t趋近于零时，平均速度就趋近于瞬时速度。三、实际运动 例 3.右表是客运轮船在九江武汉之间来回航行的航班运行时刻表，最右边一列是自九江起的千米数。按照表中数据，估算武汉至九江间长江的平均流速为多大？提示 船顺水下行时，船的实际航速v1=v0+v；船逆水上行时，船的实际航速v2=v0v（v0为水静止时船的速度，v为水流速度）。上行 港 名 下行 公里 数 到港 离港 离港 到港 0740 九江 2200 0 1020 1030 武穴 2000 1930 50 1420 1430 黄石 1640 1610 126 不靠港 鄂洲 1450 1430 169 解析：由v1=v0+v和v2=v0v可得v=221vv。又v1=1ts，v2=2ts，故v=12122)(tttts 由表中数据可知，武汉至九江的航程s=269km，扣除靠港时刻，下行时刻t1=，上行时刻t2=。故武汉至九江间长江的平均流速 v=67.95.132)67.95.13(269km/h=3.95km/h 点悟：这是一道联系生活的物理题。求解时，除找出船的实际航速与静水中的船速和水流速度之间的关系外，还需必然的生活常识，能读懂航班运行时刻表。变式练习：1.光在空气中的速度能够以为等于光在真空中的速度，声音在空气中的传播速度是 340m/s，一个人看到闪电后 5s 听到雷声，打雷的地方离他大约多远？2.一门反坦克炮直接对准所要射击的一辆坦克。射击后，通过 t1=，在炮台上看到炮弹爆炸。通过 t2=，才听到爆炸的声音。问坦克离炮台的距离多远？炮弹飞行的水平速度多大？（声音在空气中的速度是 340m/s，空气阻力不计）巩固练习 2130 武汉 1100 269 1下列关于速度的说法正确的是（）A速度是描述物体位置转变的物理量 B速度是描述物体位置转变大小的物理量 C速度是描述物体运动快慢的物理量 D速度是描述物体运动路程与时刻的关系的物理量 2以下关于速度和平均速度的说法正确的是（）.步行的速度为 1m/s 是瞬时速度；B.雨点落地时的速度为平均速度；C.炮弹在炮膛中的速度是平均速度；D.匀速直线运动中平均速度与瞬时速度相等.3下列关于匀速直线运动的说法中正确的是（）A匀速直线运动是速度不变的运动 B匀速直线运动的速度大小是不变的 C任意相等时刻内通过的位移都相同的运动必然是匀速直线运动 D速度方向不变的运动必然是匀速直线运动 4下列关于速度和速度的说法中正确的是（）A速度是矢量，用来描述物体运动的快慢 B平均速度是速度的平均值，它只有大小没有方向 C汽车以速度 v1通过某路标，子弹以速度 v2从枪筒射出，两速度均为平均速度 D平均速度就是平均速度 5对作变速直线运动的物体，有如下几种叙述：A物体在第 1s 内的速度是 3m/s B物体在第 1s 末的速度是 3 m/s C物体在通过其路径上某一点的速度为 3 m/s D物体在通过一段位移 s 时的速度为 3 m/s 以上叙述中表示平均速度的是_，表示瞬时速度的是_。6已知直线 AC 的中点为 B 点，物体沿 AC 做变速直线运动，在 AB 段的平均速度为 6 m/s，在 BC 段的平均速度为 4m/s，那么它在 AC 段的平均速度是（）A4.8 m/s B5.0 m/s C5.2 m/s D13 m/s 7.骑自行车的人沿着直线从静止开始运动，运动后，在第 1，2，3，4s 内，通过的路程别离为 1m，2m，3m，4m。有关其运动的描述正确的是 A4s 内的平均速度是 2.5m/s B在第 34 秒内平均速度是 3.5 m/s C第 3 秒末的即时速度必然是 3 m/s D在某秒内该物体可能做匀速直线运动 8.短跑运动员在 100m 竞赛中，测得 75m 速度为 9m/s，10s 末抵达终点时速度为 10.2m/s，则运动员在全程中的平均速度为 A.9 m/s B.9.6 m/s C.10 m/s D.10.2 m/s 拓展研究题 9如图 231 所示为甲、乙两质点作直线运动的位移时刻图象，由图象可知（）A甲、乙两质点在 1s 末时相遇 B甲、乙两质点在 1s 末时的速度大小相等 C甲、乙两质点在第 1s 内反方向运动 D在第 1s 内甲质点的速度比乙质点的速度要大 10.做匀变速直线运动的物体，在前一半时刻内的平均速度为 v1，后一半时刻的平均速度为 v2，则全数时刻的平均速度为_；若物体前一半位移内的平均速度为 v，后一半位移内的平均速度为 v2，则全程的平均速度为_。11短跑运动员在 100 m 竞赛中，测得 7 s 末的速度是 9 m/s，10 s 末抵达终点时的速度是 10.2 m/s，则运动员在全程内的平均速度为 A9 m/s B9.6 m/s C10 m/s D10.2 m/s 12一列长 50m 的队伍，其前进速度是 2.5 m/s，通过一座全长 100m 桥，当队伍的第一个人踏上桥到队尾最后一个人离开桥时，总共需要的时刻是多少？参考答案：一、C 二、CD 3、ABC 4、A 五、AC；BD 六、A 7.ABD 8.C 九、AC 10.212122112,2vvvvvvvv 11.解析：题目中的“7 s 末”“9 m/s”和“10.2 m/s”都是多余的条件，100 m 竞赛中固然是变速运动.“100 m”和“10 s 末抵达终点”才是按照概念式求平均速度的必要条件：10100tsv m/s0 m/s 答案：C 1260s 第三节 速度【知识回顾】时刻和时刻距离的区别？举例说明？位移和和路程的概念是什么？它们有什么区别？矢量和标量的区别？矢量相加的法则（与标量相较较）？【学习目标】1明白质点在直线运动中，位移能够用坐标的转变来表示。2掌握速度的概念。3掌握平均速度和瞬时速度的概念，会求平均速度 4了解速度的概念。【探讨学习】一、坐标与坐标的转变量 1 坐标：对应位置 2 坐标转变量：对应位移 二、速度 速度：描述物体运动快慢的物理量，它等于位移与发生这段位移所历时刻的比值，表达 式 为：_。速 度 是 矢 量，有 大 小，有 方 向。速 度 的 方 向 为：_。速度：路程和所历时刻的比值。速度是标量，只有大小，没有方向。例 1关于速度的说法，下列说法中正确的是 （）A 速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大的表示物体运动的快 B 速度能够描述物体的位置转变，速度大表示物体位置转变大 C 速度越大，位置转变越快，位移也就越大 D 速度的大小就是速度，速度是矢量，速度是标量 E 速度就是单位时刻内的位移 变式训练 1.光在真空中的速度约为108m/s，声音在空气中的传播速度为 340m/s。一个人看到闪电后 5s 内听到雷声，则打雷的地方离他大约有多远？三、平均速度和瞬时速度 1 平均速度：物体总位移和总时刻的比值，它是一个进程量。2 瞬时速度：物体在某一个时刻或某一名置时的速度叫瞬时速度。讨论：如何区分平均速度和瞬时速度？并谈谈你对瞬时速度的理解？例 2运动员在百米竞赛中，测得 70m 处的速度为 9m/s，10s 末恰好抵达终点时的速度为10.2m/s，则运动员在全程内的平均速度为 （）A、9m/s B、9.6m/s C、10m/s D、5.1m/s 变式训练 2.一质点做单向直线运动，若前一半时刻的平均速度为 V1，后一半时刻的平均速度为 V2，则全程的平均速度为_，若前一半位移的平均速度为 V3，后一半位移的平均速度为 V4，则全程的平均速度为_。四、平均速度和瞬时速度，平均速度和瞬时速度 试探：各类速度和速度的区别是什么？如何区分？例 3、对于各类速度和速度，下列说法中正确的是（）A、速度就是速度的大小 B、平均速度就是平均速度的大小，瞬时速度就是瞬时速度的大小 C、速度就矢量，平均速度是标量 D、平均速度的方向就是物体运动的方向 【当堂检测】一、一个质点做变速直线运动，其运动情形有如下记录，其中表示瞬时速度的有（）A、质点在前 5s 内的速度是 8m/s B、质点在第 7s 末的速度是 12m/s C、质点通过某一路标时的速度为 5m/s D、质点通过某一路段的速度为 10m/s 二、关于瞬时速度和平均速度的说法中，正确的是 （）A、瞬时速度就是时刻趋近于无穷小的平均速度 B、做变速运动的物体在某段时刻内的平均速度，必然和物体在这段时刻内各个时刻的瞬时速度的平均值大小相等 C、物体做变速直线运动，平均速度的大小就是平均速度 D、物体做变速直线运动，平均速度是指物体通过的路程和所历时刻的比值 3、一汽车以 30km/h 的速度行驶 30km，又以 60km/h 的速度行驶 90km，那么汽车在全程的平均速度是_。【本节知识要点】【课后巩固练习】A 组 1下列关于瞬时速度和平均速度的说法中，正确的是（）A、若物体在某段时刻内每一个时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时刻内的平均速度必然等于零 B、若物体在某段时刻内的平均速度等于零，则它在这段时刻内任一个时刻的瞬时速度必然等于零 C、匀速直线运动中物体任意一段时刻内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度 D、变速直线运动中任一段时刻内的平均速度必然不等于它某一时刻的瞬时速度 2以下为平均速度的是 （）A、子弹出枪口的速度是 800m/s B、汽车从甲站行驶到乙站的速度是 40km/h C、汽车通过某站牌时的速度 72km/h D、小球在第 3s 末的速度是 6m/s 3做单向变速直线运动的物体通过三段位移的大小之比为 1：4：7，则物体在这段位移中 A、速度之比为 1：4：7 B、时刻之比为 1：4：7 C、路程之比为 1：4：7 D、不能肯定 4电气列车在一段长 180km 的直线路段上行驶，平均速度是 90km/h。则以下说法正确的是 （）A、通过这段线路所历时刻必然是 2h B、列车在这一路段上，处处以 90km/h 的速度行驶 C、若是这列火车行驶 135km，则所历时刻必然是 D、在这段线路上的任一名置，列车的速度总不会高于 90km/h。5物体在一段路程上作直线运动，前半段路程中，运动的速度是 5m/s，后半段路程中，运动的速度是 3m/s。该物体全程的平均速度是_。6子弹以 900m/s 的速度从枪筒射出,这里是指_(平均、瞬时)速度。汽车在北京长安街上行驶，有时快，有时慢，2min 行驶了 1.8km，汽车的行驶速度是 54km/h，这里是指_(平均、瞬时)速度。7 光在真空中传播的速度为108m/s。（1）1 光年（光在一年中传播的距离）相当于_m.(2)除太阳外,最靠近地球的恒星是半人马座中的比邻星(很遗憾,在北半球看不到),它离咱们1013Km,它发出的光抵达地球所用的时刻是_.B 组 8骑自行车的人从静止开始沿直线运动，他在第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内、第 4s 内通过的距离别离为 1m、2m、3m、4m。关于那个运动，下列说法中正确的是 （）A、4s 末的瞬时速度为 2.5m/s B、4s 末的瞬时速度为 4.0m/s C、前 4s 内的平均速度为 2.5m/s D、前 4s 内的平均速度为 4.0m/s 9汽车从制动到停止下来共用了 5s。这段时刻内，汽车每 1s 前进的距离别离是 9m、7m、5m、3m、1m.。（1）求汽车前 1 秒、前 2 秒、前 3 秒、前 4 秒和全程的平均速度。这 5 个平均速度中哪个最接近汽车关闭油门时的瞬时速度？它比那个瞬时速度略大些仍是略小些？（2）汽车运动的最后 1 秒的平均速度是多少？汽车的末速度是多少？C 组 10 右面是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表，设火车在表中路段做直线运动，且 在每一个车站都准点抵达、准点开出。(1)T107次列车由北京西开出直至抵达聊城车站，运动的平均速度是。（2）T107 次列车由聊城开出直至抵达菏泽车站，运动的平均速度是_。（3）T108 次列车在 9 时 30 分的瞬时 速度是_。