粤教版高中物理必修一第一章全套教案

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名称 粤教版高中物理必修一第一章全套教案
格式 zip
文件大小 970.8KB
资源类型 教案
版本资源 广东版
科目 物理
更新时间 2012-05-29 23:09:58

文档简介

1.5速度变化快慢的描述--加速度
一、教学目标
1.理解加速度的概念,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位。
2.知道加速度是矢量,知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致,知道加速度跟速度改变量的区别。
3.知道什么是匀变速直线运动
4.通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的分析比较,提高学生的比较、分析问题的能力。
二、教学重点与难点
重点: 1.加速度的概念及物理意义
2.加速度和匀变速直线运动的关系
3.区别速度、速度的变化量及速度的变化率
难点:加速度的方向的理解
三、教学方法
比较、分析法
四、教学设计
(一)新课导入
起动的车辆 初始时刻的速度(m/s) 可以达到的速度(m/s) 起动所用的时间(s)
小轿车 0 30 20
火车 0 50 600
摩托车 0 20 10
教师引导学生三种车辆速度随时间的变化规律,分析比较发现:三种车辆的速度均是增大的,但它们速度增加得快慢不同。那么,如何比较不同物体速度变化的快慢呢 从而引入加速度。
(二)新课内容
1.速度的变化量
提问: 速度的变化量指的是什么?
(速度由经一段时间后变为,那的差值即速度的变化量。用表示。)
提问: 越大,表示的变化量越大,即速度改变的越快,对吗?为什么?
教师引导学生讨论得出: 要比较速度改变的快慢,必须找到统一的标准。也就是要找单位时间内的速度的改变量。
2.加速度
学生阅读课本,教师引导学生得出:
(1)定义:速度变化量与发生这一变化所用的时间的比值
  
(2)物理意义:指速度变化的快慢和方向
(3)单位:米/秒2(m/s2)
(4)加速度是矢量,方向与速度变化的方向相同
(5)a不变的运动叫做匀变速运动。匀变速运动又分匀变速直线运动和匀变速曲线运动。
[例题1] 做匀加速运动的火车,在40s内速度从10m/s增加到20m/s,求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做匀减速运动,在2s内速度从10m/s减小到零,求汽车的加速度。
分析:由于速度、加速度都是矢量,所以我们计算的时候必须先选一个正方向。一般选初速度的方向为正方向。
分析讨论:
(1)火车40s秒内速度的改变量是多少,方向与初速度方向什么关系?
(2)汽车2s内速度的改变量是多少?方向与其初速度方向有何关系?
(3)两物体的运动加速度分别为多少?方向如何呢?
分析(1)物体:(1)作匀变速直线运动,40秒内属于的改变量为,方向与速度方向相同,方向方向相同,即与方向相同。
分析(2)物体:②作匀变速直线运动,5秒内速度的改变量为,说明与方向相反,说明方向与方向相同,与方向相反,作匀减速直线运动。
强调:加速度的正、负号只表示其方向,而不表示其大小。
总结:
匀加速运动:,为正值,,与方向一致。
匀减速运动:,为负值,,与方向相反。
练习:课本P15,第3、4题
思考课本P15,第1题
A.物体运动的加速度等于0,而速度却不等于0。
总结:加速度与速度没有直接关系:加速度很大,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时);加速度很小,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时);
B.加速度的方向如果与速度的方向相反,则速度将越来越小直至速度为零。所以要看加速度的方向是否与速度的方向一致。
C.两物体相比,一个物体的速度变化量比较大,而加速度却比较小。
总结:加速度与速度的变化量没有直接关系:加速度很大,速度变化量可以很小、也可以很大;加速度很小,速度变化量可以很大、也可以很小。加速度是“变化率”——表示变化的快慢,不表示变化的大小。
D.物体具有向东的加速度,而速度的方向却向西。
总结:物体是否作加速运动,决定于加速度和速度的方向关系,而与加速度的大小无关。加速度的增大或减小只表示速度变化快慢程度增大或减小,不表示速度增大或减小。
当加速度方向与速度方向相同时,物体作加速运动,速度增大;若加速度增大,速度增大得越来越快;若加速度减小,速度增大得越来越慢(仍然增大)。
当加速度方向与速度方向相反时,物体作减速运动,速度减小;若加速度增大,速度减小得越来越快;若加速度减小,速度减小得越来越慢(仍然减小)。
总结:速度、速度的变化和加速度的大小没有关系。
三、小结
1、加速度的物理概念及意义。
2、加速度与速度、速度变化量的区别。第二节 时间和位移
★新课标要求
(一)知识与技能
1、知道时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2、理解位移的概念以及它与路程的区别。
3、初步了解矢量和标量。
(二)过程与方法
时刻与时间的区别、位置和位移及相关方向。
(三)情感、态度与价值观
1、通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置,不同时间内的不同位移(或路程)的体验,领略物理方法的奥妙,体会科学的力量。
2、养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。
★教学重点
1、时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2、位移的概念以及它与路程的区别。
★教学难点
位移的概念及其理解。
★教学方法
教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
★教学过程
(一)引入新课
教师提问:上节课我们学习了描述运动的几个概念,大家想一下是哪几个概念?
学生回答:质点、参考系。
教师提问:大家想一下,如果仅用这几个概念,能不能全面描述物体的运动情况?
学生回答:不能。
教师启发:那么要准确、全面地描述物体的运动,我们还需要用到那些物理概念?
学生活动:一部分学生可能预习过教材,大声回答,一部分学生可能忙着翻书去找。
教师活动:指导学生快速阅读教材第一段,并粗看这节课的黑体字标题,提出问题:要描述物体的机械运动,本节课还将从哪几个方面去描述?
学生活动:通过阅读、思考,对本节涉及的概念有个总体印象,知道这些概念都是为了进一步描述物体的运而引入的,要研究物体的运动还要学好这些基本概念。
(二)进行新课
1、对“时刻和时间间隔”概念的学习
教师活动:指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分,同时提出问题:
结合教材,你能列举出哪些关于时间和时刻的说法?
学生活动:学生在教师的指导下,自主阅读,积极思考,然后每四人一组展开讨论,每组选出代表,发表见解,提出问题。
教师活动:帮助总结并回答学生的提问。
教师活动:利用幻灯片展示某一列车时刻表,帮助学生分析列车运动情况。
2、对“路程和位移”概念的学习
教师活动:1、根据图1.2-2,让学生指出由北京西去光行走,可以选择哪几种交通路线,这些路线有哪些不同点,有什么相同点。
2、指导学生结合插图阅读教材,思考归纳位移和路程的区别。
3、让学生了解矢量和标量
学生活动:学生就老师提出的问题去阅读教材,寻求答案;然后四人一组交流讨论,初步归纳出路程和位移的区别并发表自己的见解。
教师活动:帮助总结并回答学生的提问,及时点评。
(三)课堂总结、点评
这节课我们重点学习了路程与位移的概念
(2)路程:物体运动轨迹的长度叫路程,其单位通常用米(m),另外还有千米(km)、厘米(cm)等。路程是标量。
(3)位移:位移是从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段。位移是表示物体位置变化的物理量。位移的大小等于初、末位置间的直线距离;位移的方向由初位置指向末位置。通常用符号S表示。位移是矢量,它与物体具体运动的路径无关。其单位与路程的单位相同。
注意:①位移与路程不是一回事。只有物体做单向直线运动时,位移大小才等于路程;除此之外,两者大小不会相等。②位移是矢量,路程是标量,位移只与初末位置有关,与路径无关,而路程与路径有关。
(四)实例探究
☆时刻和时间的区别与应用
[例1]关于时间与时刻,下列说法正确的是( )
A.作息时间表上标出上午8:00开始上课,这里的8:00指的是时间
B.上午第一节课从8:00到8:45,这里指的是时间
C.电台报时时说:“现在是北京时间8点整”,这里实际上指的是时刻
D.在有些情况下,时间就是时刻,时刻就是时间
解析:时刻是变化中的某一瞬间,时间为两个时刻之间的长短,时刻是一个状态而时间是一个过程,所以答案应为BC。
答案BC
☆位移与路程的区别
[例2]质点沿着下图所示的边长为10 m的正方形路线,从A点开始逆时针方向运动,每秒运动5 m。问,从开始运动时计时,到下列表中所指三个时刻的三段时间内,质点运动的路程和位移各多大(填在表中相应空格中)?在图中画出三个位移矢量图。
运动时间 路程大小 位移大小
0~2s末
0~4s末
0~8s末
解析(1)0~2 s末:运动路程10 m,位移大小为m,位移矢量由A指向B点(bc边的中点)。
(2)0~4 s末:运动路程20 m,位移大小等于10 m,位移矢量由A指向C点(cd边的中点)。
(3)0~8 s末:运动路程40 m,位移大小为零(回到出发点A)
☆关于矢量和标量及位移的应用
在运动问题中时间、路程为标量,而位移为矢量,计算时注意各自的规律。
[例3]一质点绕半径为R的圆周运动了一圈,则其位移大小为 ,路程是 。若质点运动了周,则其位移大小为 ,路程是 ,运动过程中最大位移是 最大路程是 。
解析:如图所示,运动一圈位移是0 m,路程为;若运动周,则物体末位置在B点,位移大小,路程为;运动中最大位移为,最大路程为(n为圈数)
答案:0;;;;;
★课余作业
书面完成P8“练习”第4、5题
本节学习的位移、路程等概念是运动学的最基本、最重要的概念。深刻理解这些概念的确切含义,弄清它们之间的区别和联系,是进一步学习运动学知识的基础。
初步掌握位移的矢量性、画法,教师要引导学生在阅读教材的基础上,结合具体实例,积极进行讨论、加以区别。
★资料袋:
设想在沙漠中有一条很长的笔直的道路。一辆汽车沿箭头所指方向在路上行驶,朝着一个方向,时而行进,时而停止;时而加速,时而减速,有时匀速。假设沙漠中没有山谷,十分平坦;道路也很直,没有弯曲。如果不去考虑周围广袤的沙漠,让这辆汽车在笔直的一维轨迹上行驶,那么可将这辆汽车看作在一维空间中运动。这种运动不同于轮船在海上航行那样作两维空间运动,当然也不同于潜艇和航天飞行器那样作三维空间运动。汽车被限制在这条笔直、平坦的道路形成的一维空间里。如果我们在图上画出汽车的运动轨迹。就是一条直线―― 一个一维图象。这个图象没有体现出汽车的运行状况,只是描绘了汽车行驶的空间轨迹。为了把汽车运行的状况充分体现出来,我们需要引入时间。我们常常在一幅图上画出距离和时间,更好地体现汽车的运动情况。
这幅时间-距离关系图反映了汽车的运行情况。曲线弯曲处表示汽车加速或减速。同一角度上升的直线表示车速不变。水平直线表示停车。
姑且撇开说明这张示意图所用的细节与具体方法不谈,有一点是明确的,那就是,汽车运行状况曲线是用两维而不是一维空间得到的。在图上,时间为横轴,高速公路是纵轴。这张图表明了时间变化时,汽车在空间中的位移,也就是里程。
如果从公路上悬停的直升机上观察汽车的运动,就会发现一个点沿着一条直线移动。无论这个点何时加速或减速,它的轨迹始终是条直线。如果在胶片上查看这一运动,我们会看到每幅画面上只有一个位置,有一个点,而失去了所有的时间感。事实上,我们知道在电影中关于运动和变化的感觉都是由于视觉存留而产生的幻觉,视觉存留可令人感到运动的连续性。
对比之下,这幅图描绘了运动的全过程,显示了汽车在运动中的每一瞬间,形成了所有连续的位置或点。它不仅描述了汽车的运动,而且记载运动的全历程,正像这个运动在“时一空’中冻结了一样。虽然我们没有在空间维内经历时间,但仍然可以这样表示,从而得到了汽车的运动情况。就像是把一生中不同阶段的好书摆在与起,通过这种形式就能把生命过程表现出来。在这个汽车行驶的简单图象中,可以看出时间和空间的作用是相同的,即构成一个两维的连续的时空,我们才有了这样一幅反映人车行驶过程的时-空图。1.1 认识运动
一、三维目标
1.知识与技能:
(1)理解质点的概念,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
(2)理解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。
(3)会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。
2.过程与方法:
(1)体会物理模型在探索自然规律中的作用,让学生将生活实际与物理概念相联系,通过几个具体的例子让学生自主讨论,在讨论与交流中,自主升华为物理概念。
(2)通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法,让学生从熟悉的常见现象和已有经验出发,体验不同参考系中运动的相对性,提示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性,促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯,提高学生自主获取知识的能力。
3.情感态度与价值观:
热爱自然,关心科技,正确方法,科学态度。
二、重点、难点
重点:质点概念的理解,如何选取参考系。
难点:什么情况下可以把物体看成质点。
三、教具
液晶投影机、笔记本电脑、三角尺。
四、教学过程
(一)引入
1.观看一段反映物体运动的动画,然后思考问题。
雄鹰在空中翱翔,足球在绿茵场上飞滚,连静静的山川也在“坐地日行八万里”……,宇宙中的一切物体都在不停地运动,运动是宇宙间永恒的主题,也是日常生活中常见的现象,诗人可以用“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”,来描绘气势磅礴的瀑布,画家也可以用美丽的画笔描绘出动感十足的情景,那么作为我们未来的科学家,我们怎样描绘物体的机械运动呢?
(二)参考系
关于机械运动,同学们肯定有许多的看法,下面我们一起来围绕几个常见的场景进行讨论。(1)坐火车旅行图片(2)飞机投弹图片(3)地球绕太阳转动图片
请同学们设想一下,你和一位同伴正坐在这辆火车上,铁路边的人看到火车中的乘客是什么情景,而同伴认为你是怎样的。
地面上的人观察跳伞运动员运动是怎样的下落情况,而飞机驾驶员看跳伞运动员是怎样下落的。
地球在绕太阳转动,而我们却没感觉到这又是为什么。
虽然说物体的运动是永恒的,但在描述某一物体的位置随时间的变化,却又总是相对于其它物体而言的,这便是运动的相对性。 看来,要描述一个物体的运动即位置随时间的变化,首先要选定“某个其它物体”做参考,然后再观察研究对象相对于这个选定物体的位置是否随时间变化以及怎样变化。象以上分析的,用来做参考的物体称为参考系。
思考:1.敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么?
2.坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”时,我们感觉是静止不动的。这与诗句里的描述是否矛盾?说明理由。
3.描述一个物体的运动时,参考系:_________
A.可以任意选取 B.是一定的
4.选择不同的参考系来观察同一个物体的运动时,其结果:_______
A.一定不同 B.可能不同 C.一定相同
由于运动描述的相对性,凡是提到运动,都应该弄清楚它是相对哪个参考系而言的,要比较两个物体的运动情况,必须选择同一参考系,比较才有意义!参考系选择得当就会使问题研究变的简洁、方便!比如,一个星际火箭在刚发射时,主要研究它相对于地面的运动,所以把地球选作参考系,但是,当火箭进入绕太阳运行的轨道时,为了研究的方便,便将太阳选作参考系。为研究物体在地面上的运动,选地球作参考系最方便。再如,初中有这一问题,有一队伍正在匀速前进,通讯员从队尾匀速行至队首,再从队首行至队尾,求时间。这一问题我们选择队伍作参考系就非常方便。因此,选择参考系是研究问题的关键之一。
(二)质点
知道了物体运动的相对性之后,我们再来研究物体相对于参考系的运动情况。还是看刚才的三幅图。
在地球绕太阳转动的图片中,地球在绕太阳公转,注意地球同时又在自转,所以地球的各部分离太阳的远近在不断变化,可见要准确地描述物体的运动,并不是一件容易的事。
分析:当我们讨论地球的公转时怎么看待地球?有什么巧妙的方法。
地球是一个庞然大物,直径约为12800km,与太阳相距1.5×108km,也就是说地球直径约是它与太阳距离的万分之一。
学生:因此,研究地球公转时,由于地球的大小而引起的地球各个部分的差异很小,可以忽略不计,也就是说可以忽略地球的大小,把它视为一个点。
忽略地球的大小和形状把地球看作一个点时,能够忽略地球质量吗?(质量是物体的固有属性)
刚才,同学们其实已经做了一件伟大的事,什么伟大的事呢,在研究某一问题时,对结果影响非常小的因素把它忽略掉,突出研究对象的主要方面,这是一种科学抽象,物理学中称之为物理模型。例如,刚才研究地球公转时把地球本身的大小、形状忽略不计,突出地球具有质量,而把地球简化为一个有质量的点就是建立了物理模型,物理学中称这种不考虑物体的大小和形状,而突出物体具有质量的点,称为质点。于是,对实际物体运动的描述就转化为对质点运动的描述。
那么,如果研究地球自转,考查地球上各点的运动,还可以把地球看作质点吗?为什么?不能,因为地球上各点的运动情况不一样。
又如,研究火车在沿平直轨道运动时,可以把火车看作质点吗?研究火车过桥呢?研究火车车轮上各点的运动情况呢?这些情况下能把火车看作质点吗?
那么什么情况下可以把物体看作质点,质点又有哪些特征?
1.一个物体能否被看作质点,取决于它的大小和形状在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。
2.一个物体能否被看作质点,取决于所研究问题的性质,即使是同一个物体,在研究的问题不同时,有的情况下可以看作质点,而有的情况可能不可以看作质点。
3.质点是没有大小,没有形状,具有物体全部质量的点。
4.质点是一种科学抽象,是一种理想化的模型。
思考:
1.下列关于质点的说法中,正确的是( C )
A.体积很小的物体都可看成质点
B.质量很小的物体都可看成质点
C.不论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时,就可以看成质点
D.只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看作质点
2.在以下的哪些情况中可将物体看成质点( A C )
研究某学生骑车回校的速度
对这位学生骑车姿势进行生理学分析
研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹
研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面
3.在以下的哪些情况中可将物体看成质点在处理( B D )
A.研究一端固定可绕该端转动的木杆的运动时,此杆可作为质点来处理
B.在大海中航行的船要确定它在大海中的位置,可以把它当做质点来处理
C.研究杂技演员在走钢丝的表演时,杂技演员可以当作质点来处理
D.研究地球绕太阳公转时,地球可以当作质点来处理。
(三)坐标系
如果一个可以看作质点的物体沿直线运动,怎样定量描述物体的位置变化呢?
为了定量地描述物体的位置及位置的变化需要在参考系上建立适当的坐标系,如果物体在一维空间运动,即沿一条直线运动,只需建立直线坐标系,就能准确表达物体的位置;如果物体在二维空间运动,即在同一平面运动,就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置;当物体在三维空间运动时,则需要建立三维坐标系。
其三要素是:原点、正方向和单位长度。
例1:如图所示,桌面离地面的高度是0.8m,坐标系原点定在桌面上,设竖直向下为坐标轴的正方向,A、B离地面的高度分别是1.3m、0.4m,问A、B的坐标应该是多少?
例2:如图所示,一辆汽车从市民广场的钟楼出发沿人民路驶向孩儿巷和更俗剧场方向,我们怎样描述汽车的位置随时间的变化?
同学们认为怎样确定坐标系的坐标轴、原点、正方向和单位长度呢?
对质点的直线运动,一般选质点运动轨迹为坐标轴,质点运动的方向为坐标轴正方向,选取质点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点。
学生阅读教材“科学漫步”栏目思考书中提出的问题
(四)课堂小结:
1.知识整理:质点 参考系 坐标系
2.研究方法
抓住实际物理现象的主要因素,忽略次要因素,排除非本质因素的干扰,突出反映事物的本质特征,从而使物理现象或过程得到简化,建立物理模型,这就是我们必须掌握的科学研究方法——科学抽象。
钟楼12:00
人民路
孩儿巷
12:09
更俗剧院12:14
端平桥12:07
和平桥12:03
267°第二节 位移和时间
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m★新课标要求
(一)知识与技能
1、知道时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2、理解位移的概念以及它与路程的区别。
3、初步了解矢量和标量。
(二)过程与方法
时刻与时间的区别、位置和位移及相关方向。
(三)情感、态度与价值观
1、通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置,不同时间内的不同位移(或路程)的体验,领略物理方法的奥妙,体会科学的力量。
2、养成良好的思考表述习惯和科学的价值观。
★教学重点
1、时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2、位移的概念以及它与路程的区别。
★教学难点
位移的概念及其理解。
★教学方法
教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
★教学过程
(一)引入新课
教师提问:上节课我们学习了描述运动的几个概念,大家想一下是哪几个概念?
学生回答:质点、参考系。
教师提问:大家想一下,如果仅用这几个概念,能不能全面描述物体的运动情况?
学生回答:不能。
教师启发:那么要准确、全面地描述物体的运动,我们还需要用到那些物理概念?
学生活动:一部分学生可能预习过教材,大声回答,一部分学生可能忙着翻书去找。
教师活动:指导学生快速阅读教材第一段,并粗看这节课的黑体字标题,提出问题:要描述物体的机械运动,本节课还将从哪几个方面去描述?
学生活动:通过阅读、思考,对本节涉及的概念有个总体印象,知道这些概念都是为了进一步描述物体的运而引入的,要研究物体的运动还要学好这些基本概念。
(二)进行新课
1、对“时刻和时间间隔”概念的学习
教师活动:指导学生仔细阅读“时刻和时间间隔”一部分,同时提出问题:
结合教材,你能列举出哪些关于时间和时刻的说法?
学生活动:学生在教师的指导下,自主阅读,积极思考,然后每四人一组展开讨论,每组选出代表,发表见解,提出问题。
教师活动:帮助总结并回答学生的提问。
教师活动:利用幻灯片展示某一列车时刻表,帮助学生分析列车运动情况。
2、对“路程和位移”概念的学习
教师活动:1、根据图1.2-2,让学生指出由北京西去光行走,可以选择哪几种交通路线,这些路线有哪些不同点,有什么相同点。
2、指导学生结合插图阅读教材,思考归纳位移和路程的区别。
3、让学生了解矢量和标量
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m学生活动:学生就老师提出的问题去阅读教材,寻求答案;然后四人一组交流讨论,初步归纳出路程和位移的区别并发表自己的见解。
教师活动:帮助总结并回答学生的提问,及时点评。
(三)课堂总结、点评
这节课我们重点学习了路程与位移的概念
(2)路程:物体运动轨迹的长度叫路程,其单位通常用米(m),另外还有千米(km)、厘米(cm)等。路程是标量。
(3)位移:位移是从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段。位移是表示物体位置变化的物理量。位移的大小等于初、末位置间的直线距离;位移的方向由初位置指向末位置。通常用符号S表示。位移是矢量,它与物体具体运动的路径无关。其单位与路程的单位相同。
注意:①位移与路程不是一回事。只有物体做单向直线运动时,位移大小才等于路程;除此之外,两者大小不会相等。②位移是矢量,路程是标量,位移只与初末位置有关,与路径无关,而路程与路径有关。
(四)实例探究
☆时刻和时间的区别与应用
[例1]关于时间与时刻,下列说法正确的是( )
A.作息时间表上标出上午8:00开始上课,这里的8:00指的是时间
B.上午第一节课从8:00到8:45,这里指的是时间
C.电台报时时说:“现在是北京时间8点整”,这里实际上指的是时刻
D.在有些情况下,时间就是时刻,时刻就是时间
解析:时刻是变化中的某一瞬间,时间为两个时刻之间的长短,时刻是一个状态而时间是一个过程,所以答案应为BC。
答案BC
☆位移与路程的区别
[例2]质点沿着下图所示的边长为10 m的正方形路线,从A点开始逆时针方向运动,每秒运动5 m。问,从开始运动时计时,到下列表中所指三个时刻的三段时间内,质点运动的路程和位移各多大(填在表中相应空格中)?在图中画出三个位移矢量图。
运动时间 路程大小 位移大小
0~2s末
0~4s末
0~8s末
解析(1)0~2 s末:运动路程10 m,位移大小为m,位移矢量由A指向B点(bc边的中点)。
(2)0~4 s末:运动路程20 m,位移大小等于10 m,位移矢量由A指向C点(cd边的中点)。
(3)0~8 s末:运动路程40 m,位移大小为零(回到出发点A)
☆关于矢量和标量及位移的应用
在运动问题中时间、路程为标量,而位移为矢量,计算时注意各自的规律。
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m[例3]一质点绕半径为R的圆周运动了一圈,则其位移大小为 ,路程是 。若质点运动了周,则其位移大小为 ,路程是 ,运动过程中最大位移是 最大路程是 。
解析:如图所示,运动一圈位移是0 m,路程为;若运动周,则物体末位置在B点,位移大小,路程为;运动中最大位移为,最大路程为(n为圈数)
答案:0;;;;;
★课余作业
书面完成P8“练习”第4、5题
★教学体会
本节学习的位移、路程等概念是运动学的最基本、最重要的概念。深刻理解这些概念的确切含义,弄清它们之间的区别和联系,是进一步学习运动学知识的基础。
初步掌握位移的矢量性、画法,教师要引导学生在阅读教材的基础上,结合具体实例,积极进行讨论、加以区别。
★资料袋:
时空的演示
设想在沙漠中有一条很长的笔直的道路。一辆汽车沿箭头所指方向在路上行驶,朝着一个方向,时而行进,时而停止;时而加速,时而减速,有时匀速。假设沙漠中没有山谷,十分平坦;道路也很直,没有弯曲。如果不去考虑周围广袤的沙漠,让这辆汽车在笔直的一维轨迹上行驶,那么可将这辆汽车看作在一维空间中运动。这种运动不同于轮船在海上航行那样作两维空间运动,当然也不同于潜艇和航天飞行器那样作三维空间运动。汽车被限制在这条笔直、平坦的道路形成的一维空间里。如果我们在图上画出汽车的运动轨迹。就是一条直线―― 一个一维图象。这个图象没有体现出汽车的运行状况,只是描绘了汽车行驶的空w.w.w.k.s.5.u.c.o.m间轨迹。为了把汽车运行的状况充分体现出来,我们需要引入时间。我们常常在一幅图上画出距离和时间,更好地体现汽车的运动情况。
这幅时间-距离关系图反映了汽车的运行情况。曲线弯曲处表示汽车加速或减速。同一角度上升的直线表示车速不变。水平直线表示停车。
姑且撇开说明这张示意图所用的细节与具体方法不谈,有一点是明确的,那就是,汽车运行状况曲线是用两维而不是一维空间得到的。在图上,时间为横轴,高速公路是纵轴。这张图表明了时间变化时,汽车在空间中的位移,也就是里程。
如果从公路上悬停的直升机上观察汽车的运动,就会发现一个点沿着一条直线移动。无论这个点何时加速或减速,它的轨迹始终是条直线。如果在胶片上查看这一运动,我们会看到每幅画面上只有一个位置,有一个点,而失去了所有的时间感。事实上,我们知道在电影中关于运动和变化的感觉都是由于视觉存留而产生的幻觉,视觉存留可令人感到运动的连续性。
对比之下,这幅图描绘了运动的全过程,显示了汽车在运动中的每一瞬间,形成了所有连续的位置或点。它不仅描述了汽车的运动,而且记载运动的全历程,正像这个运动在“时一空’中冻结了一样。虽然我们没有在空间维内经历时间,但仍然可以这样表示,从而得到了汽车的运动情况。就像是把一生中不同阶段的好书摆在与起,通过这种形式就能把生命过程表现出来。在这个汽车行驶的简单图象中,可以看出时间和空间的作用是相同的,即构成一个两维的连续的时空,我们才有了这样一幅反映人车行驶过程的时-空图。
www.第一节 质点 参考系和坐标系
三维目标:
知识与技能
认识建立质点模型的意义和方法,能根据具体情况将物体简化为质点,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
了解参考系的选取在物理中的作用,会根据实际情况选定参考系。
认识一维直线坐标系,掌握坐标系的简单应用。
过程与方法
体会物理模型在探索自然规律中的作用,初步掌握科学抽象理想化模型的方法。让学生将生活实际与物理概念相联系,通过具体矢量引出质点的这个理想化的模型,通过几个具体的例子让学生自主讨论,在讨论与交流中自主升华为物理中的概念。
通过参考系的学习,知道从不同角度研究问题的方法,让学生从熟悉的常见现象和已有的生活经验出发,体验不同参考系中运动的相对性,揭示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性,促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯,提高学生自主获取知识的能力。
体会用坐标方法描述物体位置的优越性,可用不同方法设计实验并体会比较,增强学生发现问题并力求解决问题的意识和能力。
情感态度与价值观
认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止的相对性。培养学生热爱自然,关心科技发展、勇于探索的精神。
通过质点概念和参考系的学习,体会物理规律与生活的联系。
渗透抓住主要因素,忽略次要因素的哲学思想。
渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想,帮助学生建立辩证唯物主义的世界观。
通过本节的学习,激发学生学习高中物理课程的兴趣。
教学重点:
理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法。
在研究具体问题时,如何选取参考系。
如何用教学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。
教具:小车、乒乓球、米尺、小黑板
课时安排:1课时
教学过程:
[引入]说起运动,大家是在熟悉不过了,我们知道“生命在于运动”,宇宙中的一切物体都在不停地运动,无论是巨大的天体还是微小的原子,分子等。运动和我们的生活息息相关。古希腊杰出的哲学家、科学家、圣贤——亚里士多德曾说过“不了解运动,就不了解自然”。可见了解运动的重要性。那么我们要研究运动首先要了解应该怎样描述运动。
[提问]1、请几位同学来谈一谈我们常见的运动。
2、大家来总结一下什么叫做运动呢?
[板书]一、机械运动(简称运动):物体与物体间或是物体的一部分和另一部分相对位置随时间发生改变的过程,是最基本、最简单、最普遍的运动形式。
这样我们就知道了,运动是一个与时间和空间都有关的物理量,我们要研究运动,首先要从几个基本的概念入手。
[板书]二、物体和质点:
[演示]1、小车的运动。2、乒乓球的运动。
[提问]请一位同学来分别描述这两个物体的运动。(更进一步)大家观察小车的运动,车身上某一点的运动和车轮上某点的运动情况相不相同?乒乓球上各点的运动情况有什么不同?
[分析]我们发现,因为物体有一定的形状和大小,物体各部分的运动情况一般并不一样,要准确的描述它并不容易。
[提问]如果有一辆客车,有揭阳开往广州,我们要研究它运动的速度大小以及全程的路程长短,所需时间,要不要考虑客车的大小和形状?
[分析]很显然,在上面第一个问题中,揭阳到广州的距离比客车本身的长度要大得多,在这个问题中,我们关心客车整体的运动情况,所以我们把客车简化为一个点来分析问题。(类似的有星球的运动,“火箭”的发射等)
[板书]1、质点:用来代替物体的有质量的点。
[提问] 是不是所有的问题都能把物体看成质点来分析呢?在上面的问题中,如果要研究客车通过一条短桥的运动过程,能不能把它看成质点?(类似的情况:运动员在研究各种旋转球的打法时要考虑乒乓球的形状和大小?)
[分析]显然答案是否定的,这样我们就知道,物体能否看成质点是有条件的。
[板书]2、将物体看成质点的条件:
物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略不记时
平动的物体可以视为质点。
[分析]略
[课堂探究]
亲自做一做、试一试,书本在下列情景中能否被看成质点。
沿一个方向推动桌面上的书本,如果测量书本移动的距离,是否可以将书本视为为质点,为什么?(答:沿同一个方向移动书本时,书本各部分的运动情况完全相同,可以将它视为质点)
如果测定书本经过桌面上方的某一定点所需时间,是否可以将书本视为质点,为什么?(不能)
还有什么情况下书本可以被视为质点?什么情况下书本不能被视为质点?
[练习]下列关于质点的说法中正确的是 ( )
体积很小的物体都可以看成质点
质量很小的物体都可看成质点
无论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时,就可以看成质点
只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看作质点
答案:C
[小结]1、质点是一种科学抽象,是一种理想化的模型。
2、质点是对实际物体的近似,则也是物理学中常用的一种重要的研究方法。
3、 一个物体能否看成质点,取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。
4、一个物体能否被看作质点,取决于所研究问题的性质,即使是同一个物体,在研究的问题不同时,有的情况下可以看作质点,而有的情况可能不可以看作质点。
[板书]二、参考系:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体。
[讲解]描述一个物体的运动时,参考系可以任意选择,但是,选择不同的参考系来观察同一物体的运动其结果会有所不同。(可用书本里的图进行讲解,举例说明略)
[提问]1、歌词“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”这其中分别描述了两种运动的情景,那么它们分别以什么为参考系。(河岸、竹排)
2、诗句“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行”其中现象,分别以什么为参照系?(人,地面)
[板书]三、坐标系
[引入]研究物体运动的过程中,我们经常需要准确描述物体所在的位置,地理上用纬度和经度来确定,而在生活中,军事上,大地测量等领域,常采用全球卫星定位系统(GPS)来确定方位。
要准确的描述物体的位置及位置的变化,需要建立坐标系。在高一物理里研究的主要是物体在一维空间里的运动,即沿一条直线运动,只需要建立直线坐标系就能确定物体的位置。今后我们还将涉及到二维和三维的问题,现在我们重点来认识直线坐标系。
[举例]某物体沿直线运动,(如图所示)为了定量描述
物体的位置变化,可以以这条直线为x轴,在直线上规
定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。然后我们可以这么描述,若某一物体运动到A点,此时它的位置坐标xA=3m,若它运动到B点,则此刻它的坐标xB=-2m。
[练习]一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表:
t/s 0 1 2 3 4 5
x/m 0 5 -4 -1 -7 1
请在下面的x轴上标出质点在各时刻的位置。
哪个时刻离坐标原点最远?有多远?
课后作业:P13 1、2、3、41.3 记录物体的运动信息
一、教学目标
知识与技能
了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间和位移)
会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理
过程与方法
通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力
通过实验得出物体的运动信息,用数学的方法表述出来.培养学生获取信息处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测量一些不能直接测量的物理量的方法
体验实验中理性思维的重要,即要动手,又要动脑
经历科学探究过程认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体的运动
情感态度价值观
感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于实际生活的意识
经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥秘
培养学生的交流与合作精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,并养成尊重他人的习惯
二、教学重点与难点
重点:打点计时器的使用。
难点:对纸带数据的处理,会通过纸带比较物体运动的快慢,能通过纸带知道物体何时做匀速直线运动,何时做变速直线运动。
三、教学方法
实验探究式教学方法
四、教学设计
(一)新课内容
1.打点计时器的认识
先让学生阅读教材,然后老师提出问题,引导学生回答:
(1)电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电 其工作电压为多少
(2)我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔多长时间打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是多少
(3)打点计时器打出的纸带可以记录某段时间内的位移,能不能记录时间
(4)说出电磁打点计时器的构造 工作原理 如图1—4—1所示。
(5)解释电火花计时器的工作原理 如图1—4—2所示,它与电磁打点计时器相比,哪一种误差小 原因是什么
2.练习使用打点计时器
问题1. 电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带
师总结:将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片可以调节复写纸位置.将纸带从复写纸圆片下穿过即可.
问题2. 振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况
师总结: (1)调整复写纸位置或更换复写纸。
(2)调整打点计时器。(可能是振动片的振动幅度太小了,可以调节振动片的位置;可检查压纸框的位置是否升高而阻碍了振动片使振针打不到纸带上,可将压纸框向下调节到原来的位置;可能是振针的位置太高,调节振针直到能打出点为止)
(3)可能是选择的4—6V的电压太低,可适当调高电压,但不得超过10V
问题3.为什么要先打开电源让打点计时器先工作1—2s再松手打纸带 可不可以先松手再打开打点计时器的电源
师总结: 打点计时器打开电源后要经过一个短暂的时间才能稳定工作,所以应先打开电源让打点计时器工作1—2s后才能松手打纸带.这样做可以减小误差
问题4. 打点计时器打完点后要及时关闭电源,这样做有什么好处
师总结:因为打点计时器是按照间歇性工作设计的,长期工作会导致线圈发热而损坏
指导学生动手练习使用打点计时器,要让学生按步骤有序操作,并打出几根纸带。
选择一条点迹清晰的纸带,如图1—4—3所示,引导学生回答下列问题:
(1)怎样从打出的纸带中获取数据 指导学生用列表格的形式把数据列出。
(2)怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?
(用纸带上两个点之间的距离除以两个点之间的时间间隔,即根据,求出在任意两点间的平均速度,这里S可以用直尺测量出两点间的距离,t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。)
(3)在打出的B、C两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少
(4)如果纸带上的点迹分布不均,那么,点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小?
(在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s,所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小)
课后研究课题
以“人类历史上的计时工具”为主题,做一个小研究课题
图1—4—31.6 用图像描述直线运动
学习目标:
知道直线运动的位移图像
知道什么是速度时间-图象以及如何用图象来表示速度与时间的关系。
3. 知道匀速直线运动和匀变速直线运动的v-t图象的物理意义,能用v-t图象来表示物体的运动规律。
4. 知道什么是匀变速直线运动和非匀变速运动。
5. 能正确区分s-t图象和v-t图象。
学习重点: v-t图
学习难点: 用v-t图象推知物体的运动情况
主要内容:
一、匀速直线运动
1、匀速直线运动
用投影片出示图表并要求学生回答,在误差允许的范围内,每相等的时间内位移有什么特点?
时间/S 0 2.5 4.9 7.6 10. 12.4 15.1 17.5 19.9
位移/m 0 50 100 150 200 250 300 350 400
这是一辆汽车在平直公路上的运动情况,它的运动有何特点?
学生分析后回答:在误差允许的范围内,每2.5s秒内的位移为50m,每5s内的位移为100m,每10s内的位移为200m……任意相等的时间内位移都相等。
师:对,这种在任意相等的时间内位移都相等的运动,叫匀速直线运动。
板书:匀速直线运动。
2、位移——时间图像
师:请同学以上面图表所给出的数据,以横轴为(t)轴,纵轴为位移(s)轴,用描点法作图,看是一个什么样的图像,s与t存在一个什么函数关系?
教师边看边指导,然后把同学所画的图像在投影仪(实物)上打出分析:
学生:可以看出几个点几乎都在过圆点的一条直线上。
教师:同学们与我们在初中学过的一次函数y=kx对照,s与t有什么函数关系?
学生:s与t成正比。
师:对,这就是匀速直线运动的位移——时间图像。物理量之间的关系可以用公式来表示,也可以用图像来表示,利用图像可以比较方便地处理实验(或观测)结果,找出事物的变化规律。以后我们还会遇到更多的用图像来处理物理量之间的变化规律,所以,现在我们就要重视图像的学生。
3、巩固性训练(出示投影片)
(1)请同学们看图,说出各图像表示的运动过程和物理意义。
(2)师生共评:在甲图中,0时刻即开始记时,已经有了位移s1;AB段表示物体作匀速直线运动,s与t成正比,t1时刻,位移为s2;BC段表示s没有变化,即物体处于静止状态。CD段,物体匀速直线运动,位移越来越小,说明CD段物体的运动方向于AB段的运动方向相反,最后回到起始点,位移为0。
所以物理图像主要观测方法是:看横、纵轴表示物理量;其次看图像,从横纵轴上直接可获取的信息,联系实际,搞清物理情景。
二、速度时间图象(v-t图)
1.速度-时间图象反映了物体的速度随时间变化的规律。简称速度图象。
2.匀速直线运动的v-t图
3.变速直线运动的v-t图
4.根据速度-时间图象可以作出如下判断:
①读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的时刻。
②求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间。
③判断物体的运动方向。
④判断物体的运动性质。(情况)
⑤比较物体速度变化快慢,求加速度。(直线倾斜程度)
⑥求各段时间内质点的位移。
注:①v-t图象交点不表示相遇。
②v-t图象不是质点运动轨迹。
③纵轴截距表示运动物体的初速v0,横轴截距表示过一段时间才开始运动。
【例一】如图示,是甲、乙两质点的v—t图象,由图可知( )
A.t=O时刻,甲的速度大。
B.甲、乙两质点都做匀加速直线运动。
C.相等时间内乙的速度改变大。
D.在5s末以前甲质点速度大。
【例二】A、B两物体在同一直线上从某点开始计时的速度图像 如图中的A、B所示,则由图可知,在0-t2时间内( )
A.A、B运动始终同向,B比A运动的快。
B.在t1时间AB相距最远,B开始反向。
C.A、B的加速度始终同向,B比A的加速度大。
D.在t2时刻,A、B并未相遇,仅只是速度相同。
课堂训练:
关于直线运动的位移、速度图象,下列说法正确的是( )
A、匀速直线运动的速度-时间图象是一条与时间轴平行的直线
B、匀速直线运动的位移-时间图象是一条与时间轴平行的直线
C、匀变速直线运动的速度-时间图象是一条与时间轴平行的直线
D、非匀变速直线运动的速度-时间图象是一条倾斜的直线
2.甲、乙两物体的v--t图象如图所示,下列判断正确的是( )
A、甲作直线运动,乙作曲线运动
B、tl时刻甲乙相遇
C、tl时间内甲的位移大于乙的位移
D、tl时刻甲的加速度大于乙的加速度
3.如图示,是一质点从位移原点出发的v--t图象,下列说法正确的是( )
A、1s末质点离开原点最远
B 2S末质点回到原点
C.3s末质点离开原点最远
D.4s末质点回到原点
4.如图所示,是一个物体向东运动的速度图象,由图可知0~10s内物体的加速度大小是________,方向是___________ ;在10s~40s内物体的加速度大小是_______;在40s~60s内物体的加速度大小是___________,方向是____________ 。
5.A、B、C、D四个物体做直线运动的速度图象如图示,以向东为正方向,由图看出 ___物体在10s内是往返运动,且lOs末在出发点的东边;_________物体在10s末在出发点的西边;_________物体只向东运动,速度方向不变。
6.如图是A,B两个物体从同一地点向同一方向做匀加速直线运动的速度图象.从图可知A物体运动初速度是___________m/s,加速度是_________m/s2。B物体运动初速度是________m/s,加速度是________m/s2 ,A比B ______运动_____s,当B物体开始运动时,A,B间距s0=__________m,B运动_______s时,A,B间距是4so.
阅读材料:活动人行道
有一种设备,是根据这种相对运动的原理建造的,就是所谓“活动人行道”;不过这种设备直到目前为止,也还只有在展览会里可以看到。
这种设备的构造。你看,这里有五条环形的人行道,一条挨着一条套在—起;它们各有单独的机械来开动,速度各不相同。最外圈的那一条走得相当慢,速度只有每小时5公里,等于平常步行的速度,要走上这样慢慢爬行的人行道,显然并不因难。在这条里侧,同它并行的第二条人行道,速度是每小时1 0公里。如果从不动的街道直接跳上第二条人行道,当然是危险的,可是从第一条跨到这一条就不算什么了。事实上,对速度每小时5公里的第一条人行道来说,速度每小时10公里的第二条人行道也不过是在做每小时5公里的运动;这就是说,从第一条跨到第二条,是和从地面跨到第一条一样容易的。第三条已经是用每小时15公里的速度前进了,可是从第二条跨上去,当然也不困难。从第三条跨到用每小时20公里的速度前进的第四条,以及最后从第四条跨到用每小时25公里的速度奔驰的第五条,也都一样容易。这第五条人行道就可以把旅客送到要去的地方;到了目的地,旅客又可以一条条地往外跨,他就可以走到不动的地面上。1.4 物体运动的速度
一、教学目标
【知识目标】
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,知道瞬时速度的概念,知道瞬时速度与平均速度的关系;知道速度和速率以及它们的区别;
3.会计算质点的平均速度,认识各种仪表中的速度;
4.理解速度的物理意义。
【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
【情意目标】
1.通过解决一些问题,而向复杂问题过渡,使学生养成一种良好的学习方法.
2.通过师生平等的情感交流,培养学生的审美情感.
二、教学重点与难点
教学重点:瞬时速度、平均速度二个概念及二个概念之间的联系
教学难点:对瞬时速度的理解
三、教学方法
教师启发、引导,学生自主思考,讨论
四、教学设计
(一)新课导入
在前面两节课,我们学习了质点、参考系、时间、时刻、位移和路程等概念,当物体做直线运动时,能不能说,物体的位移越大,物体运动得就越快 (不能,因为物体的位移与运动的时间有关)那么,如何来描述物体运动的快慢呢
(二)新课内容
1.平均速度
如果物体做变速直线运动,在相等的时间里位移是否都相等?那速度还是否是恒定的?那又如何描述物体运动的快慢呢?
问题:百米运动员,10s时间里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢?
回答:每秒平均跑10m。
百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢?
答:否。
说明:对于百米运动员,谁也说不来他在哪1秒跑了10米,有的1秒钟跑10米多,有的1秒钟跑不到10米,但当我们只需要粗略了解运动员在100m内的总体快慢,而不关心其在各时刻运动快慢时,就可以把它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。此时的速度就称为平均速度。所以在变速运动中就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。
(1)平均速度
① 定义:表达式中所求得的速度,表示的只是物体在时间间隔内的平均快慢程度,称为平均速度。
②平均速度只能粗略地描述运动的快慢。
③平均速度既有大小又有方向,是矢量,其方向与一段时间内发生的位移方向相同。
④平均速度必须明确是哪段时间或哪段位移上的平均速度,取不同的时间段或位移段平均速度一般是不同的。
例1:甲、乙两地位于同一条直线上且相距60km,一辆汽车从甲地开往乙地,它以60km/h平均速度通过前一半路程,接下来用时45min通过后一半路程。那么它在全程的平均速度大小是多少?
解:设全程的路程为2S,则
km/h
例2:一辆汽车沿直线运动,先以15m/s的速度行驶了全程的,余下的路程以20m/s的速度行驶,则汽车从开始到行驶完全程的平均速度大小为多少?
解:设全程的路程为2S,则
(2) 瞬时速度
①定义:物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度,叫做瞬时速度。
②瞬时速度和平均速度的关系:如果时间非常小时,就可以认为平均速度表示的是物体在时刻的瞬时速度。
③瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢。
④初中学到的匀速直线运动,就是瞬时速度保持不变的运动。
测量仪器:速度计(速度计所指的数值就是某时刻汽车的瞬时速率,随着行驶的快慢而定)。
本节课小结:
1、速度的概念及物理意义;
2、平均速度的概念及物理意义;
3、瞬时速度的概念及物理意义;
4、速度的大小称为速率。
例题2:下边是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表,设火车在表中路段做直线运动,且在每一个车站都准点开出,准点到达.
a.火车由北京西站开出直至到达霸州车站,运动的平均速度是多大?
b.火车由霸州车站开出直至到达衡水车站,运动的平均速度是多大?
c.在零时10分这一时刻,火车的瞬时速度是多大?
北京西↓深圳 自北京西起公里 站名 北京西↑深圳
22:18 0 北京西 -6:35
23:30 32 92 霸州 225:20
0:08 11 147 任丘 394:36
1:39 45 274 衡水 103:04
… … … …
课堂小测验:(1~3题)
1.下列说法中正确的是( )
a.做匀速直线运动的物体,相等时间内的位移相等
b.做匀速直线运动的物体,任一时刻的瞬时速度都相等
c.任意时间内的平均速度都相等的运动是匀速直线运动
d.如果物体运动的路程跟所需时间的比值是一个恒量,则此运动是匀速直线运动
2.下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是( )
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
3.一辆汽车,开始以5m/s的速度匀速行驶了20m,后又以10m/s的速度行驶了20m,那么汽车在行驶40m的时间内的平均速度是否正确?
课外作业:(4~7题)
4.高速公路上的速度限制牌限制的速度为120 km/h,它指的是什么速度?
5.短跑运动员在100 m竞赛中,测得7s末的速度是9m/s,10s末到达终点时的速度是10.2 m/s,则运动员在全程内的平均速度为( )
a.9 m/s b.9.6 m/s c.10 m/s d.10.2 m/s
6.一辆汽车以速度v行驶了2/3的路程,接着以20 km/h的速度减速,后以36 km/h的速度返回原点,则全程中的平均速度是( )
a.24 km/h
b.0
c.36 km/h
d.48 km/h
7.物体沿一直线运动,下列说法中正确的是(   )
a.物体在某一时刻的初速度为3m/s,则在这1s内物体一走3m
b.物体在某一秒内平均速度为3m/s,则在这1s内物体一定走3m
c.物体在某段时间内平均速度为3m/s,则在这段时间内的任意1s内的位移都为3m
d.物体在t1时刻的速度为2m/s,在t2时刻的速度为4m/s,则在t1至t2的平均速度可能为零
[选做题]
物体沿直线运动,前半段位移的平均速度是20m/s,后半段位移的平均速度是30m/s,则物体全程的平均速度多大?
物体沿直线运动,前半段时间的平均速度是20m/s,后半段时间的平均速度是30m/s,则物体全程的平均速度多大?