人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述3 位置变化快慢的描述——速度教学设计

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述3 位置变化快慢的描述——速度教学设计，共6页。教案主要包含了讲授新课，测量纸带的平均速度和瞬时速度，速度——时间图像，速度等内容，欢迎下载使用。

能在问题情境中应用比值定义法，极限分析法，图像法
能用打点计时器测量平均速度
能用测速仪测车速，能解释赛跑类，自行车比赛类问题
核心素养：
物理观念：理解速度，平均速度，瞬时速度，速率的概念
科学思维：能在问题情境中应用比值定义法，极限分析法，图像法
科学探究：能用打点计时器测量平均速度
科学态度与责任：能用测速仪测车速，能解释赛跑类，自行车比赛类问题
教学重点：
1、速度、平均速度与瞬时速度的概念及三者之间的区别和联系。
教学难点
对瞬时速度概念的形成与理解
教学过程
情景引入，温故知新
生活和科学研究中经常需要知道物体运动的快慢和方向，你还记得初中是怎样描述物体运动快慢的吗？运动员在比赛中的不同时段，运动的快慢一样吗？
二、讲授新课：
1、速度
【教师引入课程】怎样比较物体运动的快慢呢？
通过例题引导总结：
方法一：时间 △t 相同，比较位移△x的大小。
方法二： 位移 △x 相同，比较时间 △ t 的大小。
位移不同，时间也不同，物理学中用位移与发生这段位移所用的时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度。
【教师提问】我们现在所学的速度和初中所学有何不同？
【教师引导】初中时用路程和时间的比值来计算速度，我们这里的速度是用位移和时间的比值来定义的，这里的速度和初中所学的速度是不完全一样的。
【教师总结】速度的公式：，在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s或。速度是矢量，既有大小，又有方向；速度的方向与时间内的位移的方向相同。
【教师补充】（1）是采用比值法定义速度的，不能认为v∝∆x。
（2）v不仅表示运动的快慢，同时也表示运动的方向。
练习：
下列关于速度的描述中正确的是( AC )
A、速度是矢量，既有大小又有方向
B、速度描述物体运动的快慢，只有大小
C、速度越大，物体在单位时间内的位移越大
D、速度越大，物体的位移越大
2、平均速度和瞬时速度
【教师引导】一般来说，物体在某一段时间内，运动的快慢通常是变化的。所以，由求得的速度v，表示的只是物体在时间内的运动的平均快慢程度，叫做平均速度。
【思考与讨论】平均速度描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向。那么，怎样描述物体在某一时刻运动的快慢和方向呢？
【教师引导】假设时间间隔取值很小，物体在这样一个比较小的时间内，板书设计
运动快慢的差异就不会太大，越小，运动快慢的差异就越小。如果位移或时间间隔的取值都很小，或者趋向于零，那么极短时间内平均速度就可以代替某个时刻或某个位置的瞬时速度。
【教师总结】当非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，此时，叫作物体在时刻t的瞬时速度。
匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动。在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相等。
【教师补充】瞬时速度的大小通常叫作速率（瞬时速率）。日常生活中说到的“速度”，有时指速率，要根据上下文判断。例如，汽车速度计
【教师总结】
平均速度、瞬时速度、平均速率、瞬时速率的区别和联系。
练习：
日常生活中所说的速度哪些是瞬时速度（ B ）
A．汽车在高速公路行驶的最大速度限制在120km/h
B．刘翔以9.4m/s的速度到达终点
C．一辆汽车在高速公路上行驶的速度约为100km/h
D．声音在空气中的传播速度是340m/s
【实验】知识点三、测量纸带的平均速度和瞬时速度
跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的位置，用刻度尺测出两个计数点间的位移Δx，打两个点的时间可用Δt＝(n－1)×0.02 s求得，则平均速度eq \x\t(v)＝eq \f(Δx,Δt)，当Δt很短时，可以认为eq \f(Δx,Δt)为t时刻的瞬时速度．
【点睛】用打点计时器测量瞬时速度
(1)选取一条点迹清晰便于分析的纸带．
(2)从能够看清的某个点开始，每隔四个点取一个计数点，每两个计数点间的时间间隔T＝5×0.02 s＝0.1 s．在纸带上用O、A、B、C、D、…标出这些“计数点”，如图所示．
依次测出OA、AB、BC、CD、…之间的距离x1、x2、x3、x4、….
(3)A、B、C、D…各点的瞬时速度分别为：
vA＝eq \f(x1＋x2,2T)、vB＝eq \f(x2＋x3,2T)、vC＝eq \f(x3＋x4,2T)、vD＝eq \f(x4＋x5,2T)、….
注意区分计时点和计数点
①计时点：计时器实际打的点，若电源频率为50Hz，两计时点间的时间间隔为0.02s
②计数点：人为选定的计时点，若电源频率为50Hz，两计数点间的时间间隔为0.02ns（每n个计时点取一个计数点时）
知识点四、速度——时间图像
1.定义：用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图所示的v­t图象.
对v-t图像的理解
①可以从图像上获知任一时刻物体的瞬时速度。
②可以从图像上直观地看出速度随时间地变化情况
三、实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度
四、速度—时间图像结：
【总结】
一、速度
速度：物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢。
公式：，在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s或。
标矢量：矢量，既有大小，又有方向。
方向：速度的方向与时间内的位移的方向相同。
二、平均速度和瞬时速度
1、平均速度：
（1）定义：运动物体的位移与所用时间的比值；
（2）物理意义：描述物体位置变化的快慢；
（3）标、矢量：矢量，方向与位移方向相同。
2、瞬时速度：
（1）定义：运动物体在某一时刻或某一位置的速度；
（2）物理意义：精确描述物体运动的快慢；
（3）标、矢量：矢量，与某时刻或某位置运动方向一致。
3、平均速率：
（1）定义：运动物体的路程与所用时间的比值；
（2）物理意义：粗略描述物体沿路径运动的快慢；
（3）标、矢量：标量，无方向。
4、瞬时速率
定义：瞬时速度的大小
作业：习题1.1 1,2题
五：教学反思