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[ 教学要求]
1.理解速度的概念.知道速度是表示运动快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位,知道它是矢量.
2.理解平均速度和瞬时速度的概念.
3.知道速度和速率以及它们的区分.
4.培育同同学疏事物的规律由简洁到简洁.
[重点难点]
重点:速度、瞬时速度、平均速度三个概念,及三个概念之间的联系.
难点:对瞬时速度的理解.
[新教材新思路]
让同学在相互沟通中渐渐领悟瞬时速度与平均速度的关系,同时初步领悟极限的思想并初步领悟数学与物理相结合的方法,进而直接给出瞬时速度的定义.
[要点解析]
一、坐标与坐标的变化量
1、争辩直线运动时,坐标轴上的点x表示物体的位置,两点间的线段Δx表示位置的变化。
2、物体的位移可以用坐标的变化量来表示:
Δx的大小表示位移的大小;
Δx的正负表示位移的方向。
思考:课件投影图,让同学观看,用数轴表示坐标与坐标的变化量,能否用数轴表示时间的变化量?
分析:明显物体开头是向x轴正方向运动,位移△x=x2-x1为正值;若向x轴负方向运动时,位移△x为负值.
二、速度
1.表示运动快慢的方法
(1)相同时间内比较位移的大小;
(2)相同位移时比较所用时间的长短.
2.速度
(1)定义:速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值.
(3)单位:m/s,常用的还有km/h、cm/s等.
换算关系:
(4)物理意义:表示物体运动快慢的物理量.
(5)速度是矢量.
速度的大小等于单位时间内位移的大小;速度的方向是位移的方向.
(6)匀速直线运动中,相等时间内位移相等,即运动的快慢程度相同,即速度的大小方向都不变.
三、平均速度和瞬时速度
1.平均速度
(1)定义:在某段时间的位移△x与发生这段位移所用的时间△t的比值,叫做这段时间(或位移)内的平均速度.
(2)公式:v=△x/△t
(3)平均速度只能粗略地描述运动的快慢,即平均快慢程度.
(4)描述平均速度时,必需指明是哪一段位移上的平均速度;或是哪一段时间间隔内的平均速度.
2.瞬时速度
(1)定义:物体在某一时刻(或通过某一位置时)的速度,叫做瞬时速度.
(2)物理意义:精确地描述物体的运动快慢.
(3)方向:与物体经过某一位置的运动方向相同.
(4)物体在从t到t+△t时间间隔内,若△t格外小,以至于△t 0,则可以认为表示的是物体在t时刻的瞬时速度.
四、速度和速率
1.速率:瞬时速度的大小叫做速率.
2.日常生活和物理学中说到“速度”,有时是指速率.
思考:平均速率是平均速度的大小吗?
提示:平均速度是物体的位移与发生这段位移所需时间的比值.平均速率是物体通过的路程与所需时间的比值.由于物体在通过一段位移时,位移的大小一般不等于路程,故平均速率一般也不等于平均速度的大小. 特例:只有当物体做单方向的直线运动时,位移大小才等于路程,平均速度的大小才与平均速率相等.
[典例分析]
例1:×108m/s,声音在空气中的传播速度是340m/s,一个人看到闪电后5s听到雷声,则打雷的地方离他大约多远?
分析:设打雷的地方到人的距离为x,依据x=vt,可分别计算闪电和雷声传到人所在处所用的时间分别为t1和t2,依据条件t2-t1=5s,则可的解。
答案:×103m
例2某物体沿一条直线运动,(1)若前一半时间内的平均速度为v1,后一半时间内的平均速度为v2,求全程的平均速度.(2)若前一半位移的平均速度为v1,后一半位移的平均速度为v2,全程的平均速度又是多少?
分析:求解平均速度一般由定义求解.
解:(1)设全程所用的时间为t,则由平均速度的定义知
[课标问题拓展]
从山顶悬崖边释放一小石块,石块下落,以释放点为原点,释放时开头计时,测得其v-t关系如下表:
x/m
t/s
1
2
3
依据上表画出石块的v-t图象,x轴向下为正方向,t轴水平向右,每1s为一个标度,然后回答下列问题:石块的运动是匀速直线运动吗?是否可以说石块下落的轨迹是曲线?
解析:建立x-t坐标系,将试验数据一一描点,把所描点用平滑曲线连在一起,得到的x-t图象是曲线,如图由图象可知石块的运动不是匀速直线运动而是变速直线运动,石块竖直下落,它的轨迹是直线.
答案:如图1.3—8所示,不是匀速直线运动;不能说明下落轨迹是曲线.
[小结]
本节主要学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,而瞬时速度能更精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.
[板书]
怎样描述运动的快慢(二)
坐标与坐标的变化量
速度
物理意义:表示物体运动的快慢
定义:位移跟发生这个位移所用时间的比值.
公式:v=Δx/Δt
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
瞬时速度
1.定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度.精确地讲,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
速度和速率
速率:速度的大小。
速度既有大小,又有方向,是矢量
[学问应用自测]
( ).
A.蜗牛: B.炮弹:1000m/s
C.放射人造卫星的最起码速度: D.火车:360km/h
答案:C
,下面的说法是正确的是( )
A.通过路程长的物体速度大
B.通过相同的路程,所用时间少的物体速度大
C.单位时间内通过路程长的物体速度大
D.运动快的物体速度大 答案:BCD
,则 ( )
,则它们的速率必定相同,在相同时间内通过的路程相等
,则它们的速度必定相同,在相同时间内的位移相等
答案:ABC
,甲车在前半段位移上以v1=40km/h的速度运动,后半段位移上以v2=60km/h的速度运动;乙车在前半段时间内以v1=40km/h的速度运动,后半段时间以v2=60km/h的速度运动,则甲、乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是 ( )
=v乙 >v乙 <v乙
答案:C
=S/t可知( )
,与时间成反比
,与速度和位移无关
答案:BC
,若前t/3 内的平均速度为6m/s,后2t/3时间的平均速度为9m/s,则这段时间t内的平均速度为______m/s .若质点前一半位移的平均速度为3m/s,后一半位移的平均速度为6m/s,则这段位移的平均速度为_______m/s.(8m/s,4m/s)
,,顺水时用1h,则来回一次的平均速度为________,平均速率为_________。(0,)
,通过第一个100m用了20s,通过其次个100m用了10s,求汽车在第一个100m内和其次个100m内的平均速度各是多大?汽车在这200m内的平均速度是多大?(5m/s,10m/s,