2. 功率教学设计实例

第三节

运动快慢与方向的描述—速度

教学目标：

（一）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，知道速度的定义．

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题．

4.会安装使用打点计时器，能用打点计时器测平均速度。

5．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．

6．知道速度和速率以及它们的区别．

7.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。

（二）过程与方法

1．通过观察图1-3-1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。[来源:学科网]

3．通过练习使用打点计时器测平均速度，锻炼学生团结协作精神及客观的科学态度。

（三）情感态度与价值观

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

教学重点：速度，平均速度，瞬时速度的概念及区别．

教学难点：1.瞬时速度概念的建立．

教学方法：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．教学过程：

过程一让学生观察图1-3-1.提问：导弹要击中卫星涉及哪些方面的因数？（百家争鸣，提出速度）引入新课

过程二 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。[来源:学|科|网Z|X|X|K][来源:学§科§网]

3.总结：路程不能准确描述物体位置的变化，应用位移取而代之。v 4.

速度

定义：位移跟发生这段位移所用时间的比值，用v表示．

物理意义：速度是表示运动快慢的物理量，

定义式：v=x／t．

x

t

单位：国际单位：m／s（或m·s）

常用单位：km／h（或km·h）、cm／s（或cm·s）．

方向：与物体运动方向相同．

说明：速度有大小和方向，是矢量

过程三组织学生自学平均速度明确以下几点[来源:学_科_网Z_X_X_K]-1-1-1

（1）定义：在变速运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，叫做这段时间（或这段位移）的平均速度，用表示．

v（2）说明：

a.平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物体在t时间内运动的平均快慢程度。

b．平均速度是矢量，其方向与位移方向相同。

问题：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，是否是说明他在前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？

c．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．

d.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．

e.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。

【例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？ 过程四 简单介绍打点计时器的原理及使用。

x

t[来源:学科网ZXXK]

打点计时器是记录时间间隔和位移的仪器，使用交流电，频率：50Hz，每隔0.02s打一个点。

安装完器材实验时应先通电，再释放纸带，实验结束关闭电源。电火花打点计时器阻力较小。

测平均速度：

演示实验，原理清晰以后完成图1-3-5的数据处理。

过程五．阅读教材瞬时速度，完成讨论交流。

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。（注意与初中的区别，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，（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））

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

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

分析: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。

过程六：速度—时间图像

(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。

教学时间分配：过程一到四一课时，过程五、六一课时。

作业：P14 1、2、3题