高一物理 1.3《運動快慢的描述—速度》教案（新人教版必修1）

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111 課題 名稱 課時數(shù) 1課時 課型 問題解決課 課程 標準 1、 理解速度的概念，領會其矢量性，體會其在初中基礎上的深化，知道速度的方向即物體運動的方向。 2、 能在具體問題的描述中正確使用平均速度和瞬時速度的概念，并能進行相應的計算。 3、 知道瞬時速度是表示某一時刻的速度，了解平均速度與瞬時速度的區(qū)別與聯(lián)系。 4、 知道速度與速率的區(qū)別與聯(lián)系，能在生活中正確使用。 5、 體會平均速度概念中的等效思想。在討論平均速度和瞬時速度聯(lián)系的過程中，初步體會取極限的思想。 學習 目標 1、 理解物體運動的速度。知道速度的意義、符號、單位、矢量性。 2、 理解平均速度的意義，學會用公式計算物體運動的平均速度，認識儀表中的速度。 3、 理解瞬時速度的意義。 4、 知道速度、速率；平均速度、平均速率的區(qū)別。 重點 難點 重點：體會并區(qū)別速度、瞬時速度、平均速度、平均速率的概念及意義； 難點：對瞬時速度的概念的形成與理解。 學習過程 學習內(nèi)容（任務）及問題 學習活動及行為 一、 坐標與坐標的變化量 【思考1】為了描述物體的運動，我們已經(jīng)進行了兩節(jié)課的學習，學習了描述運動的幾個概念，大家還記得是哪幾個概念? 【思考2】當物體做直線運動時，我們是用什么方法描述物體位移的? 【思考3】我們已經(jīng)知道位移是描述物體位置變化的物理量，能不能說，物體的位移越大，物體運動得就越快? 【思考4】那么，如何來描述物體運動的快慢? 【討論交流】【問題1】以百米賽跑為例，你參加賽跑的跑道是筆直的，你能說明“坐標”與“坐標的變化量”有何不同，又有何聯(lián)系? 【問題2】課件投影圖1—3—l，讓學生觀察，用數(shù)軸表示坐標與坐標的變化量，能否用數(shù)軸表示時間的變化量? 【問題3】圖1—3—l中汽車(質(zhì)點)在向哪個方向運動? 【問題4】如果汽車沿軸向另外一個方向運動，位移Δx是正值還是負值? 拓展：這種數(shù)學表述與實際的物理情景一致，如：汽車沿筆直的公路向東行駛，可以根據(jù)向東為x軸的正方向，討論汽車的位置和位移。 二、 速度 【展示問題】(播放比賽片段)：北京時間8月28日凌晨2點40分，雅典奧林匹克體育場，這是一個值得所有中國人銘記的日子，21歲的上海小伙劉翔像閃電一樣，挾著狂風與雷鳴般的怒吼沖過終點，以明顯的不可撼動的優(yōu)勢獲得奧運會男子110米欄冠軍，12秒91的成績平了由英國名將科林約翰遜1993年8月20日在德國斯圖加特創(chuàng)造的世界紀錄，改寫了奧運會紀錄。 【問題1】那么請問我們怎樣比較哪位運動員跑得快呢?有幾種方法呢?試舉例說明。 【問題2】請同學們再多想一些比較快慢的例子，哪些是用相同位移比時間，哪些是用相同時間比位移的? 【小結(jié)】：運動的快慢跟運動的時間及通過的位移都有關系．物理學中用速度來描述物體運動的快慢程度。 【討論交流】以下有四個物體，請同學們來比較一下它們運動的快慢程度． 初始位置(m) 經(jīng)過時間(s) 末了位置(m) A．自行車沿平直道路行駛 0 20 100 B．公共汽車沿平直道路行駛 0 10 100 C火車沿平直軌道行駛 500 30 1 250 D．飛機在天空直線飛行 500 10 2 500 【問題3】如何比較A和B、B和D、B和C的運動快慢? 【小結(jié)】速度公式v=Δx/Δt 單位：國際單位m/s或ms-1 常用單位km/h或kmh-1 , ㎝/s或㎝s-1 【拓展】 1、 當物體做單向直線運動時，位移的大小等于路程。 2、 初中我們學的速度是路程跟時間的比值．在單向直線運動中，它與位移跟時間的比值是相等的。 3、 速度是矢量。 4、 速度的大小在數(shù)值上等于單位時間物體位移的大??；速度的方向就是物體運動的方向。 三、 平均速度和瞬時速度 大自然中，物體的運動有快有慢。天空，日出日落；草原，駿馬奔馳；樹叢，蝸牛爬行．仔細觀察物體的運動，我們發(fā)現(xiàn)，在許多情況下，物體運動的快慢會發(fā)生改變：飛機的起飛，汽車的行駛，運動員的奔跑等．Δx/Δt表示的是物體在時間間隔Δt內(nèi)的平均快慢程度，稱為平均速度。 【總結(jié)】1、平均速度是指運動物體在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值． 2、平均速度是矢量，它的方向由位移的方向決定，它的大小表示這段時間內(nèi)運動的快慢． 3、平均速度是在描述變速直線運動的情況下，能粗略描述物體運動快慢的物理量． 【討論與交流】 美國田徑運動員劉易斯，在1991年的世界田徑錦標賽上創(chuàng)下了9．86s的百米跑世界紀錄，下表中給出了當時的實測記錄．請算出每個20m內(nèi)的平均速度，并填人表中． 位移s／m 0 20 40 60 80 100 時間t／s 0 2．96 4．71 6．46 8．31 9．86 通過每20 m的時間△t／s 每20 m內(nèi)的平均速度v／(ms-1) 【問題】在每個20m內(nèi)的平均速度不同，那么我們在求平均速度的時候應該注意什么，大家討論一下？ 【課堂探究】某同學不小心掉了半塊餅干在地上，5min后發(fā)現(xiàn)餅干上聚集了許多螞蟻，那么5 min之前這些螞蟻離餅干的最遠距離為多少?確定這個最遠距離的關鍵是測出螞蟻的爬行速度．某班學生以小組為單位進行估測螞蟻爬行速度的實驗探究活動，下表是各小組的實驗方案及結(jié)果． 組別 實驗方案 平均速度v／(cms-1 ) 1 用面包吸引螞蟻，使它在兩直尺間運動 1.2 2 讓沾有墨水的螞蟻在紙槽內(nèi)運動 0.3 3 讓直玻璃管內(nèi)的螞蟻向另一墻運動 1.04 4 讓螞蚊在盛有粉筆灰的紙槽內(nèi)運動 0.45 5 讓螞蚊在塑料吸管內(nèi)爬行，同時點燃螞蚊身后的塑科吸管 2.40 (1)表中各小組最后測得的螞蟻的爬行速度各不相同，產(chǎn)生此現(xiàn)象的可能原因是什么? (2)5min前螞蟻與餅干的最遠距離約為多少? 【討論與交流】在上面我們討論的美國田徑運動員劉易斯的百米賽跑記錄中，我們要想知道他在前10m內(nèi)的平均速度已經(jīng)可以求出來了，我們還可以求出他在前9 m內(nèi)的平均速度．前8 m內(nèi)的平均速度……前2m內(nèi)的平均速度，最初1m內(nèi)的平均速度，等等．在這些求出的速度中，哪一個能更準確地描述劉易斯在起跑時的速度? 【結(jié)論1】、取得的位移越接近最初起跑，越能準確描述他的運動快慢． 【結(jié)論2】、美國田徑運動員劉易斯，平均連度只能粗略地描述運動的快慢．而當我們把時間間隔取位移間隔取得越短時，越能更準確地描述在這一小段時間內(nèi)的運動快慢，這就是瞬時速度。 【結(jié)論3】、在質(zhì)點從t到t+△t時間內(nèi)的平均速度△x/t△中，△t取值非常非常小時,這個值就可以認為是質(zhì)點在時刻，的瞬時速度． 【結(jié)論4】、瞬時速度，運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度．準確地講，瞬時速度是物體在某時刻前后無窮短時間內(nèi)的平均速度．是矢量，大小反映了物體此時刻的運動快慢，它的方向就是物體此時刻的運動方向，即物體運動軌跡在該點的切線方向．瞬時速度的大小叫做瞬時速率。 四、 速度和速率 學生閱讀教材第16相應部分的知識點，讓學生總結(jié)． ——速度既有大小，又有方向，是矢量，速度的大小叫速率，教師引導學生看教材第18頁圖1．3—2．觀察汽車的速度計，討論后說出你從表盤上獲取的有用信息。 信息1、汽車的速率．指針指在相應數(shù)字的瞬間，就表示汽車在那一瞬時的速率是那個值． 信息2、還可以從表盤上直接讀出公里里程． 信息3、日常生活中的“速度”有時指速度，也有時指速率，要看實際的物理情景。 【討論交流】甲、乙兩位同學用不同的時間圍繞操場跑了一圈，都回到了出發(fā)點，他們的平均速度相同嗎?怎樣比較他們運動的快慢? 平均速率等于物體運動通過的路程跟所用時間的比值．他們兩人通過的路程相同且都不為零，但所用時間不同．顯然用時短的運動得快，也就是平均速率大。 教師首先指導學生仔細閱讀“坐標與坐標的變化量”一部分。 用課件投影左圖并提出問題 學生閱讀材料根據(jù)分析回答問題。 學生在教師的指導下，自主探究，積極思考，分組討論后回答問題。 提高學生學習興趣，激發(fā)學生的愛國熱情，讓學生思考比賽中的數(shù)據(jù)。 教師總結(jié) 引導學生在分析表格中數(shù)據(jù)，通過比較等時不等位移，等位移不等時等數(shù)據(jù)的分析技巧來得出要學習的物理量。 讓學生思考比較與初中學習的“速度”概念的不同之處。 要求學生討論并總結(jié)。 教師引導學生總結(jié)。 指導學生提出解決問題的方法，拓展學生思維。 指導學生總結(jié)結(jié)論，結(jié)論的表達應該步步深入，體現(xiàn)學生思維特點。 指導學生閱讀教材。 讓學生討論，體驗平均速度的缺陷，以便引入平均速率的概念。 學生討論，思考并回答。 學生分組討論用何種方法更加好地比較分析物體的運動快慢。 學生比較體會現(xiàn)在提出的速度的概念的嚴謹性。 學生根據(jù)情況討論交流。 學生根據(jù)要求討論出結(jié)論后由教師指導評價。 學生討論總結(jié)。 學生閱讀教材，并總結(jié)速度與速率的不同之處。 學生分析討論。 課后反思 111