3　粒子的波动性教案范文

§1-3 运动快慢的描述--速度

知识疏理

速度（矢量—有大小和方向）：表示物体运动快慢

1、

平均速度：v

s 平均速度通常不是速度的平均 t平均速度只有同具体的运动过程或时间过程联系才有意义。

2、瞬时速度：质点在某一时刻或通过某一位置时的速度，是质点从这一时刻或通过这一位置开始在极短时间内的平均速度，它是质点位置的变化率。

3、速度与速率的区别

4、单位

三维目标

【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．知道速度是矢量，知道速度的单位、符号和读法．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．

【能力目标】

1．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的方法．

2．培养迁移类推能力

【情意目标】

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．

【教学重点】速度，平均速度，瞬时速度的概念及区别．

【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．

采用物理学中的重要研究方法

等效方法（即用已知运动来研究未知运动，用简单运动来研究复杂运动的一种研究方法）来理解平均速度和瞬时速度．

【师生互动活动设计】

1．教师通过举例，让学生自己归纳比较快慢的两种形式．

2．通过实例的计算，得出规律性的结论，即单位时间内的位移大小．

3．教师讲解平均速度和瞬时速度的意义．

【教学过程】

A．自行车沿平直道路行驶

B．公共汽车沿平直道路行驶

C．火车沿平直轨道行驶

D．飞机在天空直线飞行

初始位置/m 0 0 500 500 经过时间/s 20 10 30 10 末了位置/m 100 100 1250 2500 问题1：比较A和B谁运动的快，为什么？

问题2：比较B和D谁运动的快，为什么？

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；

问题3：比较B和C谁运动的快，为什么？

一．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：vx．

t3．单位：国际单位：m／s（或m·s-1）

常用单位：km／h（或km·h-1）、cm／s（或cm·s-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

二．平均速度和瞬时速度

如果物体做变速直线运动，在相等的时间里位移是否都相等？那速度还是否是恒定的？那又如何描述物体运动的快慢呢？

问题：百米运动员，10s时间里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？

回答：每秒平均跑10m。

百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢？

答：否。

说明：对于百米运动员，谁也说不来他在哪1秒破了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

1）定义：在变速直线运动中，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v表示．

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．

b．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．

问题8：百米赛跑运动员的这个v=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。

2．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t0时的平均速度，即平均速度vs在t0时的极限就是某一时刻（或某一位置）的瞬时速度。

t（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））

三．速率：

1．

瞬时速率

1）定义：瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。

2）

瞬时速率的测量：技术上通常用速度计来测量瞬时速率。

2．平均速率：

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？（NO）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。

1）定义：路程与发生这段路程所用时间的比值。

2）速率是标量。

3）注意：平均速率不是平均速度的大小。

【例题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

(

)

在这一时刻之前0.1s内位移一定是1m

在这一时刻之后1s内位移一定是10m

在这一时刻起10s内位移可能是50m 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】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v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t1A.

B.

C.

D.

s，s为总位移，t为总时间，等于前一段位移与后ts160s20s

v13

后段位移用的时间为t2s260s30s

v22ss1s2120m/s=2.4m/s

tt1t250整个过程的用的总时间为t=t1+t2=50s

整个过程的平均速度v*注意：全过程的平均速度只能由全过程的总位移与通过全路程所用的总时间的比值得出。如果用求速度的平均值去做vv1v232=2.5m/s这样得出的结果是错误的。可见，22平均速度概念与速度的平均值概念是不完全相同的。

【巩固练习】

训练反馈

1．如图所示为一物体做直线运动的－t图象，初速度为0，末速度为t，则物体在时间t1内的平均速度为：（ ）

(A)=0t； (B)2>0t; (C)2<0t；(D)无法判断。 2 2．某物体运动的速度一时间图象如下图，则物体做：

（ ）

(A)往复运动 (B)匀变速直线运动

(C)朝某一方向直线运动 (D)不能确定

v 3．甲和乙两个物体在同一直线上运动，它们的

v1 a 速度—时间图象分别如图2-1中的a和b所示。

在t1时刻 ( ) b v2 A.它们的运动方向相同 B.它们的运动方向相反

O t1 t C.甲的速度比乙的速度大 D.乙的速度比甲的速度大 图2-1

4．在图2-2的四个速度图象中，有一个是表示物体做匀速直线运动的速度图象。

这个图象是 ( )

v v v v v O t v02 O 2 t 1 O t O t C v01 图2-2 tˊ

At 5．在图2-3所示的速度图象中，图线1、2O 分别表示质点、B运动速度和时A B D

图2-3 vt1、vt2分别表示它间的函数关系，v01、v02表示A、B质点各自运动的初速度，们在t′时刻的速度。那么，由图中可知

( ) A. v01＞v02 B. v01＜v02 C. vt1＞vt2 D. vt1＜vt2

6．图2-4给出了两个物体做直线运动的速度图线，其中图线甲与横轴平行，图线乙为通v 过坐标原点的直线。由图可知 ( ) 乙

A.甲做匀速直线运动 甲

B.甲处于静止

C.乙做匀速直线运动

O 图2-4 t

D.乙做匀加速直线运动

7．一个运动员在百米赛跑中，测得他在50 m处的瞬时速度是６m/s，16s末到达终点时的瞬时速度是7.5 m/s，则运动员在全程内的平均速度大小是（ ）

Ａ．6 m/s Ｂ．6.25 m/s Ｃ．6.75 m/s Ｄ．7.5 m/s

8．物体在某时刻的瞬时速度是５m/s，对此速度正确的理解是（ ）

Ａ．在该时刻的前１s内，物体的位移为５m Ｂ．在该时刻的后１s内，物体的位移为５m Ｃ．在该时刻的前0.5 s和后0.5 s内，物体的位移共５m Ｄ．若从该时刻起物体作匀速运动，则每秒内的位移是５m

9．Ａ、Ｂ两个物体在同一直线上做匀变速直线运动，

v/m.s-1 它们的速度图象如图2-2所示，则（ ）

15 Ａ．Ａ、Ｂ两物体运动方向一定相反

A 10 Ｂ．开头４s内Ａ、Ｂ两物体的位移相同

5 B Ｃ．t=４s时，Ａ、Ｂ两物体的速度相同

0 t/s 4 6 8 ２

Ｄ．Ａ物体的加速度比Ｂ物体的加速度大

图2-2

10．一骑自行车的人在上桥途中，第１s内通过７m，第２s内通过５m，第３s内通过3 m，第４s内通过１m，则此人在最初２s内的平均速度为_____m/s；最后2 s内的平均速度为____m/s；在全部运动过程中的平均速度是_____m/s．

11．匀变速直线运动v-tl图像

1). v-t图象。0-10s物体做_____________运动，10-40s物体做________________运动

40-60s物体做________________运动，0-60s内物体的位移________________ 2). s-t图象。0-10s物体做_____________运动，这段时间内物体的速度___________

10-40s物体________________ 40-60s物体做________________运动，

12．有A，B两个物体都做匀速直线运动，A物体运动的位移和时间比值比B物体的位移和时间比值小，则A物体运动比B物体运动 (填快，慢).速度是反映物体运动 程度的物理量.

13．根据下图中的s-t图线填空。

（1）物体在4 s－8 s内速度是______；发生的位移是______。

（2）物体在8 s－10s内做______运动；速度是_______。

（3）物体在10 s－12 s内速度是_______；发生的位移是______。

（4）物体在0 s－10 s内的位移是______；0 s－12 s内的位移是______。

14．一辆汽车沿平直公路以平均速度v1通过前1/3路程，以v2＝50 km/h通过其余路程，若整个路程的平均速度是37.5 km/h，则v1＝_________．

15．某物体做直线运动,先以5m/s的速度运动4s,又以2.5m/s的加速度继续运动4s,最后做匀减速直线运动,第12s末停止.求：

(1)物体第八秒末的速度. (2)物体做匀减速运动的加速度. (3)画出此物体全部运动过程的速度图像

2