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高中物理《运动快慢的描述速度》的优秀教案(2)

教案 时间:2021-08-31 手机版

  如何比较A、B、C、D四个物体的运动快慢呢?

  比较1:对A和B,它们经过的位移相同(都是100 m),A用的时间长(20 s),B用的时间短(10 s)。在位移相等的情况下,时间短的运动得快,即汽车比自行车快。

  比较2:对B和D,它们所用的时间相等(10 s),B行驶了100 m,D飞行了200 m,B行驶的距离比D短,在时间相等的情况下,位移大的运动得快,即飞机比汽车快。

  提出问题

  以上两种比较都是可行的。位移相等比较时间,时间相等比较位移。如何比较B和C的快慢程度呢?它们的位移不相等,时间也不相等。

  教师指导学生分小组讨论,5分钟后提出比较意见。

  方法1:B和C的位移和时间都不相等,但可以计算它们每发生1 m的位移所用的时间,即用各自的时间t去除以位移Δx,数值大的运动得慢。

  方法2:B和C的位移和时间都不相等,但可以计算它们平均每秒钟位移的大小量,单位时间内位移大的运动得快。

  师生讨论:两种方法都可以用来比较物体运动的快慢,但方法2更能够符合人们的思维习惯。

  点评:问题由教师提出,明确猜想和探究的方向,教师引导学生利用已有的知识和现象,鼓励大胆猜想讨论。通过这个开放性的问题,创设一种情境,把学生带进一个主动探究学习的空间。

  引子:大自然中,物体的运动有快有慢。天空,日出日落;草原,骏马奔驰;树丛,蜗牛爬行。仔细观察物体的运动,我们发现,在许多情况下,物体运动快慢各不相等且发生变化,在长期对运动的思索、探索过程中,为了比较准确地描述运动,人们逐步建立起速度的概念。

  提出问题

  如何对速度进行定义?

  学生阅读课本并回答。

  1、速度的定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。

  2、速度的定义式:v=

  3、速度的单位:m/s 常用单位:km/h,cm/s。

  提示:速度是矢量,其大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,其方向就是物体运动的方向。

  再次呈现:四个物体A、B、C、D快慢比较的表格,让学生分别计算它们的速度。

  A、5 m/s B。10 m/s

  C、25 m/s D。200 m/s

  对比以上A、B、C、D的速度就很容易比较它们的快慢程度了。

  课堂训练

  汽车以36 km/h的速度从甲地匀速运动到乙地用了2 h,如果汽车从乙地返回甲地仍做匀速直线运动用了2。5 h,那么汽车返回时的速度为(设甲、乙两地在同一直线上)( )

  A。—8 m/s B。8 m/s

  C。—28。8 km/h D。28。8 km/h

  解析:速度和力、位移一样都是矢量,即速度有正方向、负方向,分别用“+”“—”号表示。当为正方向时,一般不带“+”号。速度的正方向可以根据具体问题自己规定。有时也隐含在题目之中。例如该题中汽车从甲地到乙地的速度为36 km/h,为正值,隐含着从甲地到乙的方向为正,所以返回速度为负值,故淘汰B、D。

  依据甲、乙两地距离为36×2 km=72 km,所以返回速度为 =—28。8 km/h=—28。8× m/s=—8 m/s。

  答案:A

  方法提炼:速度是一个矢量,有大小也有方向。在我们选择了正方向以后,当速度为正值时,说明质点沿正方向运动,当速度为负值 时,说明质点沿负方向运动,在物理学上,对矢量而言“负号”也有意义,说明它的方向与所选正方向相反。

  三、平均速度和瞬时速度

  坐在汽车驾驶员的旁边,观察汽车上的速度计,在汽车行驶的过程中,速度计指示的数值是时常变化的,如启动时,速度计的数值增大,刹车时速度计的数值减小。可见物体运动快慢程度是在变化的。这时我们说的.汽车的“速度”是指什么?

  提出问题

  其实,我们日常所看到的直线运动,有许多都是变速运动。由于这种运动的快慢是时刻变化的,没有恒定的速度,我们怎么来描述它的快慢呢?

  课件展示:北京至香港的京九铁路,就像一条长长的直线,把祖国首都与香港连接起来。京九线全长2 400 km,特快列车从北京到香港只需30 h,那么列车在整个过程的运动快慢如何表示?

  学生解答:已知s=2 400 km,t=30 h,所以v=80 km/h

  问题追踪:计算出的结果是否表示列车单位时间的位移都是80 km呢?教师在学生回答的基础上引导学生认识此速度的平均效果。既然列车是做变速运动,那么怎么看列车的速度是80 km/h?

  学生总结:如果将列车的变速直线运动看作匀速直线运动来处理 的话,列车平均每小时的位移是80 km。

  教师设疑:为了描述变速直线运动的快慢程度,我们可以用一种平均的思考方式,即引入平均速度的概念。平均速度应如何定义?

  师生总结:1、平均速度:运动物体的位移和时间的比值叫做这段时间的平均速度。

  2、定义式: =

  知识拓展:课件展示某些物体运动的平均速度,加深对平均速度的概念理解。

  某些物体运动的平均速度/(ms—1)

  真空中的光速c 3、0×108 自行车行驶 约5

  太阳绕银河系中心运动 20×105 人步行 约1。3

  地球绕太阳运动 3。0×104 蜗牛爬行 约3×10—3

  子弹发射 9×102 大陆板块漂移 约10×10—9

  民航客机飞机 2。5×102

  例1斜面滚下时在不同时刻的位置,如图1—3—1所示。可以从图中观察分析小球通过OA、OB、OC的过程中的运动快慢。

  计算各段的平均速度。

  图1—3—1

  学生认真计算并公布结果: 段: =0。7 m/s, 段: =0。8 m/s。 段: =0。9 m/s。

  总结归纳:计算结果表明,不同阶段的平均速度一般是不相等的。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。

  教师点评:由于小球运动快慢是在不断变化的,平均速度不能具体地告诉我们小球在每一时刻的运动快慢。可见,平均速度只是粗略地描述物体在一段运动过程中的总体快慢程度。

  教师设疑:那么,怎样来描述物体在各个时刻的运动快慢呢?

  学生通过课本预习知道,要精确地描述某一时刻的运动快慢必须引入瞬时速度这一物理量。


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