3. 运动快慢与方向的描述——速度优秀教学设计

第一章

运动的描述

运动快慢与方向的描述——速度

一、教学目标

1．知识目标

（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，知道速度的定义．

（2）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题．

（3）了解瞬时速度概念的建立过程，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．

（4）理解速度-时间图像的意义，能画出简单运动的速度-时间图像。

2．能力目标

（1）通过观察，引出速度概念，激发学生兴趣。

（2）自学平均速度的概念及计算方法

3．情感目标

通过解决实际问题培养学生良好的学习习惯，锻炼学生团结协作精神及客观的科学态度

二、教学要点

速度，平均速度，瞬时速度的概念及区别．

三、教学难点

瞬时速度概念的建立

四、教学流程

教学流程

环节一：教师活动

思考一：让学生观察图1-3-1．提问：导弹要击中卫星涉及学生活动

回顾思考

动手动脑

设计意图

通过这样的设计，使学生复习旧知识，引入新知识，从而激发他们的探索精神

课程导入

哪些方面的因数？（百家争鸣，提出速度）引入新课

思考二：1．复习初中学过的匀速直线运动速度的定义；（路程与时间的比值）

2．初中定义有何不完善的地方？学生讨论。

环节二：

一、运动快慢的描述—速度

1．指导学生阅读教材并总结

讲授新课

★阅读教材

思考问题

[来源:Zxxk.Com]阅读课本

思考作答

让学生初步了解研究中方法的创新、思维方式的创新的精神。

培养学生阅读观察、信息处理能力，

巩固概念。

（1）比较A和B谁运动的快，为什么？

（2）比较B和D谁运动的快，为什么？

（3）比较B和D谁运动的快，为什么？

（4）比较B和C谁运动的快，为什么？

2．讲述：

★速度

（1）定义：位移跟发生这段位移所用时间的比值。

（2）物理意义：速度是表示运动快慢的物理量，

（3）定义式：vxx2x1tt2t1

掌握方法。

开阔学生的思维， （4）单位：国际单位：m／s（或m·s-1）

（5）速度是矢量，既有大小又有方向。方向：与物体运动方向相同．

★速度的方向是由什么决定？它的正负符号的物理意义是什么？

正号表示与规定的正方向相同，负号表示与规定的正方向相反，反映物体运动的方向。

物理意义：速度大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小；速度的方向是物体运动的方向。

典型例题[来源学科网]

【例题1】甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为2 m/s，乙质点的速度为－4 m/s，则不正确的是（

）

A．乙质点的速度大小大于甲质点的速度大小

B．因为＋2>－4，所以甲质点的速度大于乙质点的速度

C．这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向

D．若甲、乙两质点同时由同一点出发，则10 s后甲、乙两质点相距60 m 解析：速度的正负号表示速度的方向，即物体的运动方向，不表示大小，所以4m/s>2m/s，故A正确；速度是矢量，矢量的正负只表示方向，不表示大小，所以B错误；正负号表示矢量方向与规定的正方向相同还是相反，而运动的方向就是物体的速度方向，所以C正确；因甲乙两物体从同一点同时出发，所以两者10s末相距为L=2×10m+4×10=60m，所以D正确。本题要求选不正确的，故选B．

【名师点睛】物体在一条直线上运动时，首先要规定正方向，用正负号表示速度矢量的方向，也就是速度的正负号表示速度的方向，即物体的运动方向，不表示大小。

二、平均速度

1．指导学生阅读教材并总结

★阅读教材

思考问题

（1）平均速度的定义? （2）平均速度的计算方法? （3）平均速度的物理意义？

（4）平均速度是否有方向？

2．讲述：

★平均速度

（1）平均速度的定义：物体运动的位移与发生这个位移所用的时间的比值，叫做平均速度

（2）物理意义：粗略地描述了物体运动快慢程度；

平均速度大，物体运动快，反之慢

（3）定义式：vxx2x1tt2t1

（4）单位：m/s ★平均速度的理解

（1）平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物体在时间t内运动的平均快慢程度。

（2）平均速度是矢量，其方向与位移方向相同。

（3）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。

（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．

典型例题

【例题2】一辆汽车在一条直线上行驶，第1s内通过的位移是8m，第2s内通过的位移是20m，第3s内通过的位移是30m，第4s内通过的位移是10m。试计算：

（1）最初2s的平均速度

（2）中间2s的平均速度

（3）后3s的平均速度

（4）全过程中的平均速度

【名师点睛】本题考查平均速度的计算公式的应用，要注意平均速度只能用位移与时间的比值进行计算．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；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。

三、瞬时速度

[来源:Zxxk.Com]1．指导学生阅读教材并总结

★阅读教材

思考问题

（1）怎么理解瞬时速度？什么是速率？

（2）平均速度与瞬时速度都是描述物体运动快慢，那它们之间有何区别、联系？

2．讲述：

★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极短的时间内的平均速度，即平均速度在某一时间段内的极限就是某一时刻（或某一位置）的瞬时速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。（如：汽车速度表，限速牌）

（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. ★关于瞬时速度的几点理解

（1）瞬时速度是精确地描述物体运动快慢的物理量

（2）瞬时速度是矢量，其方向即为物体运动方向

（3）可以用一个较短时间内的平均速度来替代瞬时速度

（4）瞬时速度的大小称之为速率

（5）瞬时速度对应于时刻或位置。如：3s末的速度为3m/s，汽车经过某棵树的速度为5m/s。

（6）由于匀速运动的速度不变，即每时每刻的速度都相同，所以其瞬时速度与平均速度都相等。

典型例题

【例2】一个做直线运动的物体，某时刻速度是10m/s，那么这个物体

（

）

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 [来源学科网]

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。

【名师点睛】本题由于不知道物体的运动性质，只知道这一时刻的速度，故无法确定物体的运动性质．要求位移应明确物体在各个瞬间的速度，只有某一时刻的瞬时速度不能确定物体在某一段时间内的位移．

四、速度—时间图像

1．指导学生阅读教材并总结

★阅读教材

思考问题

（1）怎样描绘匀速直线运动的速度——时间图像？

（2）从匀速直线运动的速度——时间图像中可以获取哪些信息？

（3）课本第14页图1-3-9三幅图是哪三种变速直线运动的v—t图像？

2．讲述：

（1）以速度为纵轴，时间为横轴，建立一个平面直角坐标系，在该坐标系中画出物体的速度随时间的变化关系，这种描述速度v与时间t关系的图像叫做速度—时间图像（v－t图像），简称速度图像．

（2）匀速直线运动的速度图像是与横轴平行的直线．

（3）从匀速直线运动的速度图像中不仅可以看出速度的大小，而且可以求出位移，运动物体在时间t内的位移x＝vt，在速度图像中就对应了边长分别为v和t的一块矩形面积，

如图中阴影的部分．

速度—时间图象的意义：v－t图象反映的是速度随时间的变化关系，它并不是物体的运动轨迹．速度时间图像的应用：

1．根据v-t图像确定物体的运动状态：

a．图线是平行于t轴的直线表示物体进行匀速直线运动

b．图线是倾斜的直线表示物体在进行匀变速直线运动

c．图线是一般的曲线表示物体进行一般的变速运动

2．确定任意时刻的速度。

3．求位移，位移在数值上等于图象与坐标轴围成的面积。

4．确定物体运动的初速度，初速度为t=0时刻图线与v轴的交点。

5．确定物体的运动方向，由图线所处区域来确定。若图线处于v轴正半轴区域则物体运动方向与规定正方向相同；若图线处于v轴负半轴区域则物体运动方向与规定正方向相反。

环节三：课堂小结

师生共同回顾本节内容。本节主要学习了

1．速度

2．平均速度和瞬时速度

3．速度—时间图象

环节四：课堂练习

1．一物体沿直线运动，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？

答

学生作

呼应[来源:学科网ZXXK]突出重难点，

为下一节课教学做铺垫。

2．刘翔在04年奥运会110m栏决赛中以12秒91的成绩勇夺冠军。他起跑用了0．137秒，跑完前半程用了7秒20，最后的冲线速度为10m/s。求他全程的平均速度。

v解析：x1108.52m/st12.91

3．骑自行车的人沿直线以速度v行进了三分之二的路程，接着以5m/s的速度跑完其余三分之一的路程。若全程的平均速度为3m/s，则v是多少？

解析：

v＝xx＝3m/s,2xxt33v5

解得v2.5m/s