1.4物体运动的速度 教案 (4)

1.4物体运动的速度
教案
【知识目标】
1、理解速度的概念,知道速度是表示物体运动快慢的物理量。
2、理解平均速度的概念,知道平均速度的定义、公式、单位、符号,知道平均速度是矢量,会用平均速度的公式解答有关的问题。
3、知道瞬时速度的概念及意义,知道瞬时速度与平均速度的区别和联系。
4、知道速度和速率以及它们的区别。
【能力目标】
1、运用平均速度的定义,把变速直线运动等效成匀速直线运动处理,从而渗透物理学的重要研究方法等效的方法。
2、培养迁移类推能力
【情感目标】
通过课堂讨论、思考、论证,培养学生严密的逻辑思维能力和求实的科学态度。
新设计
本节课主要选取学生小组自主讨论为主,教师引导为辅的教学方法。本节课的有关概念如平均速度、平均速率、瞬时速度等之间的区别和联系都是由学生小组交流总结出来。
学情分析
对于物体运动的快慢在现实生活中也经常涉及到,学生有较好的常识基础。而且在初中阶段学生已经学过一些有关行程的问题,对于速度的公式并不陌生。上一节课学了时间与时刻、路程和位移等概念,对这节速度概念的学习有举重轻重的作用,所以为这节课的学习打下了坚实的基础。但是学生在初中阶段学习的速度是标量,而现在是矢量,需要改变学生已有的认知,拓展概念的内涵,学生在学习过程中存在一定的困难,所以在教学过程应该注意培养学生知识迁移的能力。
重点难点
1、瞬时速度与平均速度的概念,及他们之间的区别和联系。
2、怎样由速度引出平均速度,及怎样由平均速度引出瞬时速度。
教学过程
活动1【导入】通过实例分析物体运动的快慢
通过实例分析物体运动的快慢
(教师活动):
问题1:比较A和B谁运动的快,为什么
问题2:比较B和D谁运动的快,为什么
问题3:比较B和C谁运动的快,为什么
(学生活动):
分小组讨论以上问题。
结论:比较物体运动的快慢,可以有两种方法:
(1)在位移相同的情况下,比较所用时间的长短,时间短的物体运动快,时间长的物体运动慢;
(2)在时间相同的情况下,比较位移的大小,位移大的物体运动得快,位移小的物体运动得慢。
(3)不同位移且不同时间时情况下,比较单位时间内的位移,即速度
(设计意图):通过学生小组讨论交流,学生自主得出比较运动快慢的方法,提出速度的概念。
活动2【讲授】运动的快慢
【抛砖引玉】
(教师提问):
1、初中怎么定义速度
2、路程能否确切地描述物体位置的变化
3、该速度定义能否描述物体运动的位置变化快慢
(学生回答):
2、路程不能确切地描述物体位置的变化,相同的路程可以到达不同的位置,位移才能确切地描述物体位置的变化.
3、该定义不能描述运动的位置变化快慢
(设计意图):引导学生从前概念向科学概念转变。
【新课教学】
(一)平均速度
1、定义:物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值.
2、公式:________.
3、单位:国际单位制是
,常用的有.
4、物理意义:粗略描述物体的快慢.
5、平均速度是,方向与方向一致.
(学生活动):填充空白处,检查学生的预习情况。
6、问题讨论:
蜗牛、田螺和牡蛎都是软体动物,在一个野外活动中,梦雪找来上述三种动物各一只放在干燥的A处,过了一会发现它们同时朝有水的B处挪动.蜗牛沿一块大石头上的a路线挪进(长la),田螺沿低洼路线低洼路线c挪进(长lc)牡蛎沿平坦直线b挪进(长lb),经过时间t后它们同时到达B点,同时完成了“逃生行动”.
问:这次“逃生”中,它们的平均速度各是多少
答案:平均速度大小都是lb/t,方向是由A指向B。
(设计意图):通过实例分析讨论,使学生更容易接受平均速度的概念
(二)平均速率
1、定义:运动物体通过的路程与通过这段路程所用时间的比值,即
,是标量.
2、学生思考:平均速率是平均速度的大小吗
说明:平均速率与平均速度的大小是两个完全不同的概念.由于在一般情况下质点的路程要大于位移的大小,所以平均速率一般也要大于平均速度的大小,只有在单向的直线运动中,两者的大小才可能相等.
3、典例分析
某质点由A点出发做直线运动,前5s向东行了30m经过B点,又行了5s前进了60m到达C点,在C点停止4s后又向西行,经历了6s运动120m到达A点西侧的D点,如图所示,求
(1)全过程的平均速度;
(2)全过程的平均速率.
4、平均速度和平均速率的区别和联系
(学生活动):起立解答,对平均速度和平均速率的比较进行总结。
【思考】:
1、某百米运动员,10s时间里跑完100m,那么他平均速度是多少
2、那是不是说运动员是否每个时刻的速度都是10m/s
3、如何描述任何时刻的运动快慢
(设计意图):由此引出瞬时速度的概念
(三)瞬时速度
1、定义:运动物体经过____________________的速度,叫瞬时速度,简称为。
2、物理意义:_________描述物体运动快慢.
3、瞬时速度是矢量,其方向与物体经过某位置时的_________相同,即物体在运动轨迹上过该点的.
4、瞬时速度的大小称为,简称为.它是,只有大小,没有方向,它的大小反映了物体运动的快慢.
5、对瞬时速度的理解
(1)瞬时速度精确反映了物体运动的快慢和方向,瞬时速度简称速度,“速度”一词有时指平均速度,有时指瞬时速度,要根据上下文判断.
(2)瞬时速度对应的是某一瞬时,或者说某一时刻、某一位置,故说瞬时速度时必须指明是在哪个时刻(或在哪个位置)时的瞬时速度.
(3)方向性:速度与速率不同,速率只反映质点的运动快慢,而速度却反映质点运动的快慢和方向.
6、小试牛刀:(检验学生分辨平均速度和瞬时速度的能力)
试判断下列几个速度中哪个是平均速度(
C),哪个是瞬时速度(
ABD)
A、子弹出枪口的速度是800m/s
B、小球第3秒末的速度是6m/s
C、汽车从甲站行驶到乙站的速度是40km/h
D、汽车通过站牌时的速度是72km/h
7、平均速度和瞬时速度的比较(学生小组讨论总结)
特别提醒:
(1)平均速度的大小与瞬时速度的大小没有必然的关系,即瞬时速度大的物体,其平均速度不一定大.
(2)平均速度与速度的平均值是不同的,速度的平均值并不一定等于平均速度.
活动3【练习】课堂巩固
1、下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是(AC
)
A.若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
D.变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
(题后反思):
(1)平均速度与瞬时速度在大小上无直接关系.
(2)匀速直线运动中,平均速度等于瞬时速度.
(3)平均速度与瞬时速度在描述物体运动快慢的精度上不同.
2、下列关于平均速度和瞬时速度的说法不正确的是(
C)
A、平均速度
,当Δt足够小时,该式可表示某时刻的瞬时速度
B、匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
C、瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动
D、只有瞬时速度可以精确描述变速运动
3、某质点经过A点时的速度为3m/s,这表示(
D)
A、质点在过A点后1s内的位移是3m
B、质点在过A点前1s内的位移是3m
C、质点在以过A点时刻为中间时刻的1s内的位移是3m
D、若质点从A点做匀速直线运动,则以后每1s内的位移是3m
4、运动会上,某同学绕400m跑道跑了一圈,用时2min,求该同学在全过程中的平均速度和平均速率
解析:
(1)因为位移为0,所以平均速度为0;
(2)平均速率等于路程除以时间,即
5、甲做变速直线运动,前一半位移平均速度为v1,后一半位移平均速度为v2,全程的平均速度为多少
(教师活动):指导学生读题、解题、讨论与讲评。
(学生活动):学生起立解答或板演,然后全班谈论交流。
(设计意图):通过基础的习题训练,帮助学生理解与速度有关的概念,巩固这节课内容。
活动4【作业】课后作业
1、(多选)三个质点A、B、C同时从N点出发,同时到达M点,三质点的运动轨迹如图所示,下列说法正确是(AB)
A.三个质点从N到M的平均速度相同
B.B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同
C.到达M点的瞬间速率一定是A的大
D.三个质点从N到M的平均速率相同
2、一辆汽车沿笔直的公路行驶,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
3、课外分组在网上查找现实生活中的速度,如交通工具组、动物组、行星组、运动项目组等。在下节课进行展示。