师:以下有四个物体,请同学们来比较一下它们运动的快慢程度初始位置(m)经过时间(s)末了位置(m)020100A.自行车沿平直道路行驶010100B.公共汽车沿平直道路行驶50030C火车沿平直轨道行驶1250500102500D.飞机在天空直线飞行师:如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢?生1:比较A和B:它们经过的位移相同(都是100m),A用的时间长(20s),B用的时间短(10s)。在位移相等的情况下,时间短的运动得快,即汽车比自行车快,生2:比较B和D:它们所用的时间相同(都是10s),B行驶了100m,D飞行了2000m,B行驶的位移比D短,在时间相等的情况下,位移大的运动得快,即飞机比汽车快.生3:比较B和C;它们的位移不同,所用的时间也不同,要比较它们的运动快慢,只有计算它们平均每秒钟位移的大小量,单位时间内位移大的运动得快,由上列表可算出以上四个物体每秒钟位移大小分别为5m、10m、25m、200m,这说明飞机行驶得最快,师:我们为了比较物体的运动快慢,可以用位移跟发生这个位移所用时间的比值,表示物体运动的快慢,这就是速度。师:速度公式v=△x/△t单位:国际单位m/s或ms-1常用单位km/h或km·h-1,cm/s或cm-s-1生:我们在初中也学过速度,不过那时是路程跟时间的比值.它们一样吗?师:那时那样讲是限于当时同学们的接受能力,大家想一下,什么条件下路程等于位移的大小呢?生:在单方向的直线运动中。师:初中我们学的速度是路程跟时间的比值。在单向直线运动中,它与位移跟时间的比值是相等的。现在我们学习的速度概念更严谨.路程与所用时间的比值是另一个物理量,它与这里的速度是不同的师:位移是矢量,既有大小又有方向,那速度呢学生看书后回答。生:也是失量,速度的方向就是物体运动的方向,·速度是矢量·速度的大小在竖直上等于单位时间物体位移的大小;速度的方向就是物体运动的方向三、平均速度和瞬时速度师: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:树从,蜗牛爬行,仔细观察物体的运动,我们发现,在许多情况下,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变化。在长期对运动的思索、探究过程中,为了比较准确地描述运动,人们逐步建立了平均速度的概念,并均用平均速度来描述物体运动的快慢如何定义平均速度呢?请大家讨论并总结一下,生:平均速度:用位移和发生这段位移的时间来描述物体的运动,平均速度是指运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值- 21 -
- 21 - 师:以下有四个物体,请同学们来比较一下它们运动的快慢程度. 初始位置(m) 经过时间(s) 末了位置(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 师:如何比较 A 和 B、B 和 D、B 和 C 的运动快慢? 生 1:比较 A 和 B:它们经过的位移相同(都是 100m),A 用的时间长(20s),B 用 的时间短(10s).在位移相等的情况下,时间短的运动得快,即汽车比自行车快. 生 2:比较 B 和 D:它们所用的时间相同(都是 10s),B 行驶了 100m,D 飞行了 2 000m,B 行驶的位移比 D 短,在时间相等的情况下,位移大的运动得快,即飞机比汽 车快. 生 3:比较 B 和 C;它们的位移不同,所用的时间也不同,要比较它们的运动快 慢,只有计算它们平均每秒钟位移的大小量.单位时间内位移大的运动得快,由上列 表可算出以上四个物体每秒钟位移大小分别为 5 m、10m、25 m、200 m,这说明飞机 行驶得最快. 师:我们为了比较物体的运动快慢,可以用位移跟发生这个位移所用时间的比值, 表示物体运动的快慢,这就是速度. 师:速度公式 v=Δx/Δt 单位:国际单位 m/s 或 m·s -1 常用单位 km/h 或 km·h -1 , ㎝/s 或㎝·s -1 生:我们在初中也学过速度,不过那时是路程跟时间的比值.它们一样吗? 师:那时那样讲是限于当时同学们的接受能力,大家想一下,什么条件下路程等 于位移的大小呢? 生:在单方向的直线运动中。 师:初中我们学的速度是路程跟时间的比值.在单向直线运动中,它与位移跟时 间的比值是相等的.现在我们学习的速度概念更严谨.路程与所用时间的比值是另一 个物理量,它与这里的速度是不同的. 师:位移是矢量,既有大小又有方向.那速度呢? 学生看书后回答. 生:也是矢量,速度的方向就是物体运动的方向. ▪ 速度是矢量 ▪ 速度的大小在竖直上等于单位时间物体位移的大小;速度的方向就是物体运 动的方向 三、平均速度和瞬时速度 师: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,我们发现,在许多情况下,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变化.在长期对运动的思索、探究过程中,为了比较准确地 描述运动,人们逐步建立了平均速度的概念,并均用平均速度来描述物体运动的快 慢.如何定义平均速度呢? 请大家讨论并总结一下. 生:平均速度:用位移和发生这段位移的时间来描述物体的运动,平均速度是指 运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值.
师:平均速度是矢量,它的方向由位移的方向决定,它的大小表示这段时间内运动的快慢.师:平均速度是在描述变速直线运动的情况下,能粗略描述物体运动快慢的物理量.[讨论与交流]美国田径运动员刘易斯,在1991年的世界田径锦标赛上创下了9.86s的百米跑世界纪录,下表中给出了当时的实测记录.请算出每个10m内的平均速度,并填人表位移s/mA0106010020305080903. 84. 76. 4时间t/s1. 82. 95. 67. 38. 39.0088A6061100. 90..80. 80.0. 8通过每10m1. 81. 00. 8.80.9088234m7的时间△t/s5每10m内的5.32平均速度v/12.0511.639.2610.8712.0511.1111.7611.911.49(m · s-1)中.教师引导学生总结。师:在每个10m内的平均速度不同,那么我们在求平均速度的时候应该注意什么,大家讨论一下,生:变速运动在不同时间内的平均速度一般不同,所以我认为提及平均速度,必须要指明是哪段时间内的平均速度[课堂训练)一辆汽车沿平直的公路行驶,第1s内通过5m的距离,第2s内和第3s内各通过20m的距离,第4s内又通过了15m的距离。求汽车在最初2s内的平均速度和这4s内的平均速度各是多少?答案,汽车在最初2s内的平均速度为12.5m/s,这4s内的平均速度为15m/S.解析:所求问题是不同时间内的平均速度,要紧扣平均速度的定义,用位移除以发生这段位移所需的时间,并且必须注意时间和位移的对应关系.最初2s内的时间为2s,位移为(5+20)m=25m:前4s的时间间隔为4s,位移为(5+20+2015)m=60m根据平均速度的定义公式v=x/t得,最初2s内的平均速度v1-(xi+xz)/ (ti+t2)m / s=12.5m/ s4s内的平均速度是V2-(X1+X2+X3+Xa)/(ti+t2+t3+t4)m/s=15m/ s(课堂探究)某同学不小心掉了半块饼干在地上,5min后发现饼干上聚集了许多蚂蚁,那么5min荫前这些蚂蚁离饼干的最远距离为多少?确定这个最远距离的关键是测出蚂蚁的爬行速度某班学生以小组为单位进行估测蚂蚁爬行速度的实验探究活动,下表是各小组的实验方案及结果,平均速度v组别实验方案/ (cm °s-1)1.21用面包吸引蚂蚁,使它在两直尺间运动- 22 -
- 22 - 师:平均速度是矢量,它的方向由位移的方向决定,它的大小表示这段时间内运 动的快慢. 师:平均速度是在描述变速直线运动的情况下,能粗略描述物体运动快慢的物理 量. [讨论与交流] 美国田径运动员刘易斯,在 1991 年的世界田径锦标赛上创下了 9.86s 的百米跑 世界纪录,下表中给出了当时的实测记录.请算出每个 10m 内的平均速度,并填人表 中. 教师引导学生总结. 师:在每个 10m 内的平均速度不同,那么我们在求平均速度的时候应该注意什么, 大家讨论一下. 生:变速运动在不同时间内的平均速度一般不同,所以我认为提及平均速度,必 须要指明是哪段时间内的平均速度. [课堂训练) 一辆汽车沿平直的公路行驶,第 1s 内通过 5m 的距离,第 2s 内和第 3s 内各通过 20 m 的距离,第 4s 内又通过了 15 m 的距离.求汽车在最初 2s 内的平均速度和这 4s 内的平均速度各是多少? 答案,汽车在最初 2s 内的平均速度为 12.5 m/s,这 4s 内的平均速度为 15m/ s. 解析:所求问题是不同时间内的平均速度,要紧扣平均速度的定义,用位移除以 发生这段位移所需的时间,并且必须注意时间和位移的对应关系.最初 2s 内的时间 为 2s,位移为(5+20)m=25 m:前 4s 的时间间隔为 4s,位移为(5+20+2015)m=60m 根据平均速度的定义公式 v=x/t 得, 最初 2s 内的平均速度 v1=(x1+ x2)/ (t1+ t 2) m/s=12.5m/s 4s 内的平均速度是 v2=(x1+ x2+ x3+ x4)/ (t1+t 2+t 3+t 4) m/s=15m/s {课堂探究) 某同学不小心掉了半块饼干在地上,5min 后发现饼干上聚集了许多蚂蚁,那么 5 min 荫前这些蚂蚁离饼干的最远距离为多少?确定这个最远距离的关键是测出蚂蚁的 爬行速度.某班学生以小组为单位进行估测蚂蚁爬行速度的实验探究活动,下表是各 小组的实验方案及结果. 组别 实验方案 平均速度 v /(cm·s -1 ) 1 用面包吸引蚂蚁,使它在两直尺间运动 1.2 位移 s/m 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 时间 t/s 0 1.8 8 2.9 6 3.8 8 4.7 1 5.6 1 6.4 6 7.3 0 8.3 1 9.0 0 9.8 6 通过每 10 m 的时间△t/s 1.8 8 1.0 8 0.9 2 0.8 3 0.90 0.8 5 0.8 4 0.8 3 0.8 7 0.8 6 每 10 m 内的 平均速度 v/ (m·s -1) 5.32 9.26 10.87 12.05 11.11 11.76 11.9 12.05 11.49 11.63
20.3让沾有墨水的蚂蚁在纸槽内运动1.043让直玻璃管内的蚂蚁向另一墙运动0.454让蚂蚊在盛有粉笔灰的纸槽内运动让蚂蚊在塑料吸管内爬行,同时点燃蚂蚊身2.405后的塑科吸管(1)表中各小组最后测得的蚂蚁的爬行速度各不相同,产生此现象的可能原因是什么?(2)5min前蚂蚁寓饼干的最远距离约为多少?参考答案,(1)由于各小组测蚂蚊爬行速度的路况不同,其客观条件也不相同.(2)当蚂蚁傲直线运动,且不曼别的干扰的情况是符合题意的.故取v=1.2cm/s.由s=vt=1.2X5X60cm=360Cm[讨论与交流]问题:在上面我们讨论的美国田径运动员刘易斯的百米赛跑记录中,我们要想知道他在前10m内的平均速度已经可以求出来了,我们还可以求出他在前9m内的平均速度.前8m内的平均速度….前2m内的平均速度,最初1m内的平均速度,等等。在这些求出的速度中,哪一个能更准确地描述刘易斯在起跑时的速度?生:取得的位移越接近最初起跑,越能准确描述他的运动快慢师:美国田径运动员刘易斯,平均连度只能粗略地描述运动的快慢:而当我们把时间间隔取位移间隔取得越短时,越能更准确地描述在这一小段时间内的运动快慢,这就是瞬时速度。师:在质点从t到t+△t时间内的平均速度△x/t△中,△t取值非常非常小时,这个值就可以认为是质点在时刻,的瞬时速度,师:瞬时速度,运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,准确地讲,瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度,是矢量,大小反映了物体此时刻的运动快慢,它的方向就是物体此时刻的运动方向,即物体运动轨迹在该点的切线方向.瞬时速度的大小叫做瞬时速率,[课堂训练]下列关于瞬时速度的说法中正确的是A.瞬时速度可以精确地描述物体做变速运动的快慢,但不能反映物体运动的方向B.瞬时速度就是运动的物体在一段非常非常短的时间内的平均速度C.瞬时速度的方向与位移的方向相同D.某物体在某段时间里的瞬时速度都为零,则读物体在这段时间内静止答案:BD解析:瞬时速度是为了精确描述物体运动的快慢和方向而引入的物理量,所以A选项错,平均速度在描述物体运动的快慢时较粗略,但当平均速度中所对应的时间人t越小,越能更精确地描述物体在那一时刻附近的运动快慢,所以选项B对,平均速度的方向与物体的位移方向相同,而瞬时速度是与时刻相对应的物理量,不能说明它与一段时间内的位移方向相同,[阅读]教材第18页中《常见物体的速度》四、速度和速率学生阅读教材第18页相应部分的知识点,让学生总结- 23 -
- 23 - 2 让沾有墨水的蚂蚁在纸槽内运动 0.3 3 让直玻璃管内的蚂蚁向另一墙运动 1.04 4 让蚂蚊在盛有粉笔灰的纸槽内运动 0.45 5 让蚂蚊在塑料吸管内爬行,同时点燃蚂蚊身 后的塑科吸管 2.40 (1)表中各小组最后测得的蚂蚁的爬行速度各不相同,产生此现象的可能原因是什 么? (2)5min 前蚂蚁寓饼干的最远距离约为多少? 参考答案,(1)由于各小组测蚂蚊爬行速度的路况不同,其客观条件也不相同. (2)当蚂蚁傲直线运动,且不曼别的干扰的情况是符合题意的.故取 v=1.2cm/s. 由 s=vt=1.2X5X60 cm=360 Cm. [讨论与交流] 问题:在上面我们讨论的美国田径运动员刘易斯的百米赛跑记录中,我们要想知道 他在前 10m 内的平均速度已经可以求出来了,我们还可以求出他在前 9 m 内的平均 速度.前 8 m 内的平均速度.前 2m 内的平均速度,最初 1m 内的平均速度,等 等.在这些求出的速度中,哪一个能更准确地描述刘易斯在起跑时的速度? 生:取得的位移越接近最初起跑,越能准确描述他的运动快慢. 师:美国田径运动员刘易斯,平均连度只能粗略地描述运动的快慢.而当我们把 时间间隔取位移间隔取得越短时,越能更准确地描述在这一小段时间内的运动快慢, 这就是瞬时速度。 师:在质点从 t 到 t+△t 时间内的平均速度△x/t△中,△t 取值非常非常小时,这 个值就可以认为是质点在时刻,的瞬时速度. 师:瞬时速度,运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度.准确地讲,瞬时速度 是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度.是矢量,大小反映了物体此时刻的运 动快慢,它的方向就是物体此时刻的运动方向,即物体运动轨迹在该点的切线方向.瞬 时速度的大小叫做瞬时速率. [课堂训练] 下列关于瞬时速度的说法中正确的是.( ) A.瞬时速度可以精确地描述物体做变速运动的快慢,但不能反映物体运动的方向 B.瞬时速度就是运动的物体在一段非常非常短的时间内的平均速度 C.瞬时速度的方向与位移的方向相同 D.某物体在某段时间里的瞬时速度都为零,则读物体在这段时间内静止 答案:BD 解析:瞬时速度是为了精确描述物体运动的快慢和方向而引入的物理量,所以 A 选项错.平均速度在描述物体运动的快慢时较粗略,但当平均速度中所对应的时间△ t 越小,越能更精确地描述物体在那一时刻附近的运动快慢,所以选项 B 对.平均速 度的方向与物体的位移方向相同,而瞬时速度是与时刻相对应的物理量,不能说明它 与一段时间内的位移方向相同. [阅读] 教材第 18 页中《常见物体的速度》. 四、速度和速率 学生阅读教材第 18 页相应部分的知识点,让学生总结.
生:速度既有大小,又有方向,是量,速度的大小叫速率,教师引导学生看教材第18页图1.3一2.观察汽车的速度计,讨论后说出你从表盘上获取的有用信息。生:汽车的速率,指针指在相应数字的瞬间,就表示汽车在那一瞬时的速率是那个值.生:还可以从表盘上直接读出公里里程,师:日常生活中的“速度”有时指速度,也有时指速率,要看实际的物理情景。[讨论与交流]甲、乙两位同学用不同的时间围绕操场跑了一圈,都回到了出发点,他们的平均速度相同吗?怎样比较他们运动的快慢?学生讨论,体验平均速度的缺陷,引入平均速率。生1:位移都是零,平均速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值,所以他们的平均速度都是零。生2:即使一位同学站在原地不跑,他的平均速度也是零啊,可我们运动会上不是这样比快慢的,如果这样,那多不公平啊?师:平均速度v=△x/△t,甲、乙的位移都为零,所以他们的平均速度也都等于零.在这里平均速度无法显示他们运动快慢的不同,要用到另一物理量:平均速率,平均速率等于物体运动通过的路程跟所用时间的比值,他们两人通过的路程相同且都不为零,但所用时间不同:显然用时短的运动得快,也就是平均速率大,生:这不是我们初中学过的速度吗?师:对![小结]本节主要学习了速度的概念及其物理意义,平均速度和瞬时速度的概念及物理意义,知道了平均速度只能粗糙描述质点运动的快慢,而瞬时速度能更准确地描述质点运动的快慢,速度是失量,方向就是物体运动的方向,平均速度中,速度方向也与位移方向相同。瞬时速度的方向就是质点在那一时刻的运动方向。速率是标量,是指速度的大小,平均速度与平均速率是不同的,前者跟位移相关,后者跟路程相关-24 -
- 24 - 生:速度既有大小,又有方向,是矢量,速度的大小叫速率, 教师引导学生看教材第 18 页图 1.3—2.观察汽车的速度计,讨论后说出你从表 盘上获取的有用信息。 生:汽车的速率.指针指在相应数字的瞬间,就表示汽车在那一瞬时的速率是那 个值. 生:还可以从表盘上直接读出公里里程. 师:日常生活中的“速度”有时指速度,也有时指速率,要看实际的物理情景。 [讨论与交流] 甲、乙两位同学用不同的时间围绕操场跑了一圈,都回到了出发点,他们的平均 速度相同吗?怎样比较他们运动的快慢? 学生讨论,体验平均速度的缺陷,引入平均速率。 生 1:位移都是零,平均速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值,所以他们 的平均速度都是零。 生 2:即使一位同学站在原地不跑,他的平均速度也是零啊,可我们运动会上不是 这样比快慢的,如果这样,那多不公平啊? 师:平均速度 v=Δx/Δt,甲、乙的位移都为零,所以他们的平均速度也都等于 零.在这里平均速度无法显示他们运动快慢的不同,要用到另一物理量:平均速率.平 均速率等于物体运动通过的路程跟所用时间的比值.他们两人通过的路程相同且都不 为零,但所用时间不同.显然用时短的运动得快,也就是平均速率大. 生:这不是我们初中学过的速度吗? 师:对! [小结] 本节主要学习了速度的概念及其物理意义,平均速度和瞬时速度的概念及物理意 义.知道了平均速度只能粗糙描述质点运动的快慢,而瞬时速度能更准确地描述质点 运动的快慢.速度是矢量,方向就是物体运动的方向.平均速度中,速度方向也与位 移方向相同。瞬时速度的方向就是质点在那一时刻的运动方向。速率是标量,是指速 度的大小.平均速度与平均速率是不同的,前者跟位移相关,后者跟路程相关.
作[布置作业]教材第20页问题与练习业$ 1.3运动快慢的描述——速度坐标与坐标的变化量二、速度1、物理意义:表示物体运动的快慢2、定义:位移跟发生这个位移所用时间的比值.3、公式:v=x/△t板三、平均速度1.定义:运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用的时间的比值,2.公式:v=△x/△t书3.物理意义:表示物体运动的平均快慢程度4.矢量性:方向与位移△x方向相同,就是物体的运动方向四、设瞬时速度1.定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。准确地讲,瞬时度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度.计2.公式:V=Ax/△t(△t→0)3.物理意义:描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢4.矢量性:与物体此时刻的运动方向相同,即物体运动轨迹在该点的切线方向速度五、速度和速率1.速率:速度的大小。2.速度既有大小,又有方向,是矢量教学后记-25 -
- 25 - 作 业 [布置作业] 教材第 20 页问题与练习 板 书 设 计 §1.3 运动快慢的描述——速度 一、 坐标与坐标的变化量 二、 速度 1、 物理意义:表示物体运动的快慢 2、 定义:位移跟发生这个位移所用时间的比值. 3、 公式:v=Δx/Δt 三、 平均速度 1.定义:运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用的时间的比值. 2.公式:v=Δx/Δt 3.物理意义:表示物体运动的平均快慢程度 4.矢量性:方向与位移△x 方向相同,就是物体的运动方向 四、 瞬时速度 1.定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度.准确地讲,瞬时度是物体在某时刻前后无穷短 时间内的平均速度. 2.公式:v=Δx/Δt(Δt→0) 3.物理意义:描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢 4.矢量性:与物体此时刻的运动方向相同,即物体运动轨迹在该点的切线方向速度 五、 速度和速率 1. 速率:速度的大小。 2. 速度既有大小,又有方向,是矢量 教 学 后 记