运动快慢的描述—速度

1、运动快慢的描述速度一、教学目标1、知识与技能（1）理解速度的概念。理解速度的定义、公式、符号和单位，知道它是矢量（2）理解平均速度，会计算平均速度（3）理解瞬时速度，知道速率与速度的区别（ 4）了解生活中一些物体的速度大小2、过程与方法（1）通过对实验探究，培养学生实验、观察、分析、推理、归纳的能力（2）在追寻描述运动快慢的物理量的过程中，体验用比值定义物理量的方法（3）在探索瞬时速度的过程中了解极限思想。3、情感、态度与价值观（1）通过视频分析、实验探究、逻辑推理激发了学生强烈的学习兴趣与求知欲（2）通过实验探究、逻辑推理、归纳总结体验了探索物理问题的科学方法（3）通过介绍或学习各种工具的速

2、度，去感知科学的价值二、教学重点和教学难点 教学重点：平均速度与瞬时速度的概念的建立及其两者的区别 教学难点：瞬时速度与极限思想的理解三、教学方法： 实验探究、师生讨论相结合的启发式教学四、教学资源 教学器材：多媒体，简易打点计时器（节拍器、纸带、水彩笔、刻度尺）几套， DIS 传感器、 光电门、宽窄不一的遮光片一套（自制） ，计算器等教学过程（一）创设问题情境，激发探究情感，师生互动形成速度的概念【多媒体视频】 飞机、汽车、摩托车在飞机跑道上加速比赛。【提问】 请大家仔细观察视频中飞机、汽车、摩托车的实际运动过程，然后用物理语言来 描述或者比较一下三种运动？生：摩托车开始运动得最快，后来运动

3、得最慢，飞机开始运动得最慢，后来运动得最快；每 一种运动都越快。（视频的精彩回放，创设适宜的问题情境，激发学生探究的热情）【呈现飞机加速过程图片，图中记录了飞机在不同时刻的位置】师：图中记录了每经过相等时间间隔的飞机位置，后阶段间隔（位移）越来越大，可见在后 面阶段飞机的位置改变得越来越快，即飞机运动越来越快。问：人们在日常生活中，一般情况下是怎样比较两个物体运动的快慢得呢？有几种方法呢？ 试举例说明。（小组讨论）【学生活动】 思考并回答：第一种方法：同样的位移，比较所用时间的长短，时间短的，运动得快，例如，奥运会上的100m短跑，就是通过到达终点所用时间的长短来比较运动员的成绩的。【呈现表格

4、，表格中记录了博尔特与其他运动员的运动时间与位移】第二种方法：同样的时间，比较通过的位移大小，位移大则运动得就快。例如，摩托车与飞 机在启动阶段，在相等的时间内，摩托车的位移比飞机的位移大，说明摩托车运动得快。【呈现表格，表格中记录了公路上两辆汽车的运动时间与位移】师:由上分析知，运动的快慢跟运动的时间及通过的位移都有关。问：博尔特和汽车B谁快谁慢？他们运动的时间，发生的位移都不一样， 那么怎样来比较它们的快慢呢？生：分别测量出发生的位移与对应的时间，方法一：求出单位时间里发生的位移大小，位移 大即运动快；方法二，求出发生单位位移大小所需的时间，时间少则速度大。师：请大家求出单位时间内发生的位

5、移大小，并比较谁运动得快？生：博尔特在单位时间内发生的位移大，运动得快。师：（启发引导得出速度概念）我们通过求物体运动的位移与所需时间的比值来求得物体在 单位时间内发生的位移，可见这一个比值越大，小车运动得越快，这一个比值大小反映了物体运 动的快慢程度，那么我们就可以用这一个比值来描述物体运动的快慢。师：（归纳）经过不断的验证得到，物体运动的位移与对应时间的比值这一个物理量反映物 体运动快慢的程度，物理中把它称之为速度。板书：一、速度1、定义：位移与发生这个位移所用时间的比值2、 公式：v =3、物理意义：反映物体运动的快慢4、单位：米/秒，符号是 m/s，常用单位还有 cm/s、km/h等5

6、、方向：物体的运动方向（二）师生互动讨论平均速度问：博尔特的速度是 10.32m/s，是否表示他每秒钟发生的位移都是10.23m呢？生：不是师：你怎么看待这个问题？生：不是，博尔特做变速运动，若把他当作是匀速直线运动，每秒钟发生的位移为10.32m ,。师：让我们通过实验一起来探究这个问题。首先我们要想办法记录下一种运动的时间与轨迹，那 么如何记录下一种运动的时间与轨迹呢？【两位同学配合，用彩笔、节拍器、小孔、纸带做成简易“打点计时器”记录纸带的运动情况、刻度尺、计算器】师：如图所示，节拍器的时间间隔为0.4s,纸带穿过小孔平直地放在桌面上，一位同学用手平直地拉动纸带，另一位同学跟牢节拍器的节

7、奏，用彩笔每隔0.4s在纸带上打点，我先演示请观察。（学生两人一组，相互配合实验）师：请大家在纸带上按运动方向依次描下五个点 A、B C、D E,用刻度尺依次量出 AB AG AD AE、的距离，并写出相应的时间，再分别求出各段对应的速度大小，分析结果，得出结论。（老师边观察边指导，有效数字问题、测量方法等）问：各段速度相同吗？生：各段速度大小不尽相同。师：AE段速度为0.081m/s，指若将纸带运动当作匀速直线运动处理的话，平均每秒钟的位移是0.081m。它反映了纸带在这一段时间内运动的平均快慢程度，物理上把这个速度称之为平均速度。板书：二、平均速度1、定义：位移与发生这个位移所用时间的比值

8、2、公式： v =xLt师：计算结果表明，不同的阶段纸带的平均速度一般是不相等的。3、注意：计算一个具体的平均速度必须指明是哪一段时间（或位移）内的平均速度。4、物理意义：粗略反映物体在某一段时间（或位移）内运动的平均快慢程度5、方向：与这一段时间内位移的方向相同。（三）师生合作探究瞬时速度师：显然平均速度只能粗略描述运动的快慢，那么如何精确地描述运动的快慢呢？生：（在老师的启发引导下）如果求出每一小段时间内的平均速度，甚至更小段时间内的平均速 度，就能更精确地描述运动的快慢程度。师：对。若时间小到一定程度我们就可以认为是物体经过某一位置（或时刻）瞬间的速度，物理上把这个速度称之为瞬时速度（板

9、书）师：当我们知道了物体经过每一个位置（或时刻）的瞬时速度，也就是弄清楚了物体经过每一位 置（或时刻）的运动快慢情况，就能很精确地描述物体运动的快慢情况。问：在上述实验中 AE段的平均速度能否当作是 A时刻的速度来反映 A时刻的运动快慢吗？（老 师进一步追问）那么 AD AG AB段的平均速度呢？生：不能，或许近似认为能，当然时间越短越准确。师：那么时间要短到什么程度才行呢？我们根据刚才的思路，用比较精确的实验仪器来一起探究一下瞬时速度问题。【出示小车、滑轨、光电门、DIS实验装置】师：看图，我们在倾斜的滑轨上作一标记A并在A处安置光电门，小车上插上宽窄不一的条形挡光片，其宽度类似于纸带实验中

10、的位移大小AE、AD AC ABo每次从同一高度处释放小车，则条形挡光片前沿 P点经过标记时的速度是相同的。光电计时器记录了 P从A点起走了一段位移所需的时间。师：我们先在计算机上设计好表格，把相关的数据填入表中，当数据输入后计算机中程序会处理 好实验结果。师：先取一块尺寸为 30cm的条形挡光片，请大家观察实验过程，演示时为减小偶然误差，重复 三次。师：观察实验数据，这个速度表示什么？生：表示P点在从A点起运动30cm位移内的平均速度师：这个平均速度能否近似地表示P点经过A处的运动快慢呢？生：能师：进一步缩小 U形片的尺寸，依次取 20cm 10cm 8cm 6cm、cm 4cm 2cm 1

11、cm -,（教师与一位学生合作实验，其余学生仔细观察并分析实验结果）师：分析实验结果，看看速度变化有什么特点？生：随着位移的减小，平均平度大小似乎向某个确定的数值靠拢。师：这反映了什么物理意义呢？（教师引导学生归纳）从 A点起所取的位移越小，其运动快慢的差异也就越小些，所得的平 均速度就越接近于 P点经过A点的快慢程度。小到一定程度，在仪器规定的精度范围内显示 平均速度的数值已经不再变化了，说明在这么短的时间内平均速度可以认为是A点的速度了。师：点击“绘图”，选取 X轴为位移“ x”，Y轴为平均速度“ v”，点击“拟合”，得拟合图线。 在Y轴上的截距为1.05。该截距的物理意义是什么呢？生：位

12、移趋向于 0，该截距的物理意义即为小车通过第一只光电门时的瞬时速度为1.05m/s。板书：三、瞬时速度1、定义：物体经过某一位置（或某一时刻）的速度2、 大小确定方法：当 Axt 0时，3、物理意义：精确地描述了物体某一位置'（或某一时刻）的运动快慢4、矢量性：大小称之为速率，方向为物体经过某一位置（或时刻）的运动方向（四）体验生活中的速度【视频播放，汽车加速过程中仪表盘上的速度计】问：汽车速度计上显示的速度是汽车的平均速度还时瞬时速度?生：瞬时速度。师：阅读书本第17页的“说一说”内容，在公路上的限速标志是指什么速度？老太太理解这一速度了吗?生：没有。【展示例题，加深理解平均速度与瞬时速度】例：下列速度是平均速度的是（），是瞬时速度的是（A某同学100 m赛跑的速度为9m/sB 运动员100 m冲刺到终点时速度为 12m/sC汽车速度计上指示着速度为60km/hD 子弹离开枪口时的速度为1000m/s答案：A; BCD【展示表格，了解生活中一些常见物体运动速度】常见嘗体曲連蛊砒心5光在真空中转播汕X时军朋喷气式飞駅的6003.0 乂 HJ1尢璽窖机约300人适卫星或飞船（近地圆约7 x皿火车（快车）可达60洲际弹道导禅约 5 x Itf岛速舍路上的试车ft33远程抱弾妁2 x皿野兔釣1S远徉罡船歩枪子弹妁900赛马药廿進就导弾