用心 爱心 专心1 运动快慢的描述运动快慢的描述 速度速度 一 教学目标一 教学目标 知识与技能 1 知道速度是表示物体运动快慢和方向的物理量 2 明确速度的意义 公式 符号和单位 3 知道速度是矢量 过程与方法过程与方法 1 理解平均速度和瞬时速度的概念 明确瞬时速率 知道速率和速度的区别 2 初步运用极限思维方法理解瞬时速度 二 重点难点二 重点难点 1 速度概念是本节的重点 2 对瞬时速度的理解是本节的难点 三 教学方法三 教学方法 讲授 讨论 多媒体辅助教学 四 教具四 教具 多媒体设备 五 教学过程五 教学过程 1 多媒体演示不同物体的运动 引出速度概念 百米竞赛 汽车的运动 火箭的运动 2 速度 速度是表示物体运动快慢的物理量 它等于位移 s 与发生这段位移所用 时间 t 的比值 用 v 表示速度 则有 v s t 单位 m s 速度不但有大小 而且有方向 是矢量 速度的方向跟运动的方向相同 3 平均速度 1 在匀速直线运动中 物体运动的快慢程度不变 位移 s 跟 发生这段位移所用 的时间 t 成正比 即速度 v 恒定 2 在变速直线运动中 物体在相等的时间里位移不相等 比值 s t 不恒定 3 平均速度 在变速直线运动中 位移 s 跟发生这段位移所用时间 t 的比值叫 做这段时间的平均速度 用 表示 有 s t 显然 平均速度只能粗略描述做变速直线运动物体运动的快慢 用心 爱心 专心2 平均速度与时间间隔 t 或位移 s 的选取有关 不同时间 t 或不同位移 s 内的 平均速度一般是不同的 例题 1 下边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开出 准点到达 a 火车由北京西站开出直至到达霸州车站 运动的平均速度是多大 b 火车由霸州车站开出直至到达衡水车站 运动的平均速度是多大 S c 在零时 10 分这一时刻 火车的瞬时速度是多大 北京西 深圳 自 北京西 起公里 站名 北京西 深圳 22 180 北京西 6 35 23 30 32 92 霸州 22 5 20 0 08 11 147 任丘 39 4 36 1 39 45 274 衡水 10 3 04 解 a 北京西 霸州 位移 s 92km 时间 t 23 30 22 18 72min 1 2h s t 92 1 2 76 67km h b 霸州 衡水 位移 s 274 92 182km 时间 t 1 39 23 32 2 07min 2 12h s t 182 2 12 85 85km h c 在零时 10 分这一时刻 火车的瞬时速度为零 例题 2 物体沿直线 AC 作变速运动 B 是 AC 的中点 在 AB 段的平均速度为 60m s 在 BC 段的平均速度为 40m s 那么在 AC 段的平均速度为多少 解 设 AC 段位移为 s 那么 通过 AB 段经历的时间 t1 1 2 s 1 s 120 s 用心 爱心 专心3 通过 BC 段经历的时间 t2 1 2 s 2 s 80 s 总时间 t t1 t2 s 120 s 80 s 在 AC 段的平均速度 s t s s 120 s 80 48m s 本题的解答过程告诉我们 求平均速度应严格依据定义进行 不能无根据任意发挥 比方说用 1 2 2 4 瞬时速度 瞬时速率 运动物体在某一时刻 或某一位置 的速度 叫瞬时速度 瞬时速度的大小叫瞬时 速率 简称速率 为什么要研究瞬时速度 学生讨论 因为平均速度不能描述物体在运动过程中任一时刻 或任一位置 运动的快慢 而 瞬时速度在日常生产 生活和现代科技中有广泛的应用 例如研究飞机起飞降落时的速 度 ***离开***口时的速度 人造卫星入轨时的速度等 例题 3 一物体从静止出发从某一高度向下竖直下落 它的位移大小与时间的函数 关系为 s 5t2 m 求 t1 2 s 到 t2 3 s 这段时间的平均速度 1 求 t1 2 s 到 t2 2 1 s 这段时间的平均速度 2 求 t1 2 s 到 t2 2 01 s 这段时间的平均速度 3 求 t1 2 s 到 t2 2 001 s 这段时间的平均速度 4 解 由位移 s 与时间 t 的关系式 s 5t2可以得到各段时间的平均速度 1 s t 5 32 22 3 2 25 m s 1 2 s t 5 2 12 22 2 1 2 20 5 m s 2 3 s t 5 2 012 22 2 01 2 20 05 m s 3 4 s t 5 2 0012 22 2 001 2 20 005 m s 4 讨论 从上面的计算 会发现什么规律 可以得到什么结论 结论 当时间间隔取得越来越短时 物体平均速度的大小愈来愈趋近于数值 20m s 实际上 20m s 就是物体在 2s 时刻的瞬时速度 它反映了物体在 2s 时刻运动的快慢程度 可 见 质点在某一时刻的瞬时速度 等于时间间隔趋于零时的平均速度值 用数学语言讲叫 瞬时速度是平均速度的极限值 4 瞬时速度是客观存在的 设想物体在运动过程中任一时刻没有瞬时速度 则也可 以推出在其他的任意时刻都没有瞬时速度 这样 又怎样解释物体是运动的呢 5 瞬时速度是矢量 既有大小 也有方向 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 6 怎样在 s t 图象中认识瞬时速度 讨论 教材第 27 页第 4 题 1 如图是两个匀速直线运动的位移图象 哪条直线所表示的运动的速度大 各是多大 用心 爱心 专心4 Ot s s m 123456 1 2 3 4 5 6 解析 根据匀速直线运动的位移公式 s vt 由于 v 是不变的 s 与 t 呈正比例关系 s t 图象是一条倾斜直线 该直线的斜率 k 在大小上等于匀速直线运动的速度 v 显然直线 的斜率大于直线的斜率 即 v2 v1 2 1 不难求出 v1 0 75m s v2 1 5m s 在变速直线运动 s t 图象中 某段时间内的平均速度 可用图象在该段时间内的割 2 线的斜率 k 来表示 如图所示 s t s s t 2 t s k tan s t 在变速直线运动 s t 图象中 某时刻的瞬时速度 可用图象上过该时刻 或该位 3 置 对应点的切线斜率 k 来表示 如图所示 用心 爱心 专心5 t s 切线 t k tan vt 7 用正负号表示速度 如果质点做直线运动 可以先建立一维坐标轴 当质点的速度方向与坐标轴的正方 向相同时 规定它为正值 而当质点的速度方向与坐标轴的方向相反时 规定它为负值 这样 就可以用带
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