1、1.3 运动快慢的描述速度教案 A备课资源:速度在1米/秒以下的表演1. (10微微米/秒)青藏高原缓慢上升青藏高原只是在近二百万年左右的时间内,从海拔1000米的高度达到了现在的海拔4700米的高度。它的平均上升速度是58.7微微米/秒。但每个地质时期它隆升的速度并不均匀,在距今两百万年前的早更新世时期,它上升了1000米;在距今一百万年前的中更新世时期又上升了1000米;但从晚更新世以来的仅10余万年,它却上升了1500米以上,平均每年升高10毫米,其中,从距今一万年前起,它上升的速度加快,平均每年上升70毫米。现在,它仍处在快速上升的时期。应当说明的是,迄今为止,10微微米/秒的速度并不
2、是人类观测到的物质运动的最慢速度。物质运动的最慢速度仍有待于进一步的观测和确定。2. (1埃/秒)尔威兹加树慢慢长高自然界树木生长的速度,真是千差万别,有的快得惊人,有的慢得出奇。例如在前苏联的喀拉哈里沙漠中,有一种名叫尔威兹加的树,个子很矮,整个树冠是圆形的,从正面看,象是沙地上的小圆桌。它的生长速度极慢,100年才长高30厘米,即1埃/秒。也就是说,每秒钟它仅仅长高十亿分之一厘米。3. (1纳米/秒)东非大裂谷不断开裂据地球物理勘探资料分析,东非裂谷带存在着许多活火山。这些活火山的不间断活动,导致大裂谷不停地向两边开裂,虽然速度非常缓慢,但近200万年来,却达到了平均每年开裂大约24厘米的
3、速度。按中间数每年开裂3厘米的速度计算,速度达到了1纳米/秒。可别小看这个速度,它1万年就是300多米。如果依此不停地开裂下去,未来的某一天,东非大裂谷终会将它东面的陆地从非洲大陆分离出去,从而产生一片新的海洋以及众多的岛屿。4. (10纳米/秒)海岸一步步后退本世纪初,我国局部地区海岸侵蚀还相当严重。特别是在采沙过度的海岸,近23年内海水向陆地侵蚀100多米,侵蚀最严重的地方达200300米。黄河入海口一带的海岸,仍以2.3米/年,即72纳米/秒的速度后退。5. (100纳米/秒)沙丘缓缓移动自1950年以后,由于我国塔里木河上游耕垦不断扩大,致使塔里木河下游生态环境急剧恶化,主要表现在水源
4、减少,特别是若羌县所属阿拉干以下,在1972年后已经断流,地下水位下降,水质变坏,森林植被衰败,土地沙漠化加剧发展。到1985年,低矮沙丘以10米/年、317纳米/秒的速度向前移动。由于水源枯竭和植被死亡,更使原有的灌丛沙堆迅速向流动沙丘方向发展。6.(1微米/秒)大气尘粒降落大气中还含有大量的尘粒和其他固体物质。尤其是粒径为0.1微米到5微米的微粒,对于地表能量平衡影响甚大。根据测定,此类尘粒中的少部分尘粒在大气中的下沉速度约为1厘米/时,即2.8微米/秒。如在2公里高空处存在着这类粒子时,约需20多年的时间才能沉降到地面。 在英国发现一种生长很快的花卉植物,这种花卉属于西洋丁香家族的一种。
5、在14天的时间里它长高3.65米,也就是说每天长254毫米,长高速度达到了2.9微米/秒。教学目标一、知识与技能 1. 理解速度的概念。知道速度是描述物体运动快慢的物理量,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、瞬时速度的概念。3. 知道速度和速率关系。二、 过程与方法 1. 通过了解比值定义法是物理学中经常采用的方法,学生在学习过程中掌握用数学工具描述物理量之间的关系的方法。2. 培养学生的迁移类推能力、抽象概括能力。三、情感、态度与价值观 培养学生认识事物的规律思考方式是由简单到复杂。教学重点平均速度与瞬时速度的概念及其区别。教学难点怎样由平均速度引出瞬时速度。教
6、学过程一、导入新课教师活动:展示自行车、汽车、赛车、飞机等运动的视频,并提出问题:质点的各式各样的运动,快慢程度不一样,那如何比较运动的快慢呢?引入新课、板书课题。二、进行新课(一)坐标与坐标的变化量教师提问:在上一节的学习中,我们学习了位移这一较为重要的矢量。大家回忆一下,位移的定义是什么?位移是描述什么的物理量?学生回答:从物体的初位置指向物体的末位置的有向线段叫做物体的位移。位移是描述物体位置变化的物理量。教师引导:既然位移是描述物体位置变化的物理量,所以物体的位移可以通过位置坐标的变化量来表示。问题展示:在训练场上,一辆实习车沿规定好的场地行驶,教练员想在车旁记录汽车在各个时刻的位置情
7、况,他该如何做?假设在每一秒汽车都在做单向直线运动。问题启发:对于物体位置的描述,我们往往需要建立坐标系。教练员应该如何建立坐标系,才能方便地确定该车的位置?教师指导学生分组合作讨论并总结。教师点评:直线运动是最简单的运动,其表示方式也最简单。如以出发点为起点,车行驶20 m,我们就很容易地确定车的位置。所以,应该建立直线坐标系来描述汽车的位置。位置变化量,时间变化量。(二)速度多媒体展示表格,指导学生阅读内容。初始位置/m经过时间/s末了位置/mA自行车沿平直道路行驶020100B公共汽车沿平直道路行驶010100C火车沿平直轨道行驶500301250D飞机在天空直线飞行500102500教
8、师提问1:比较A和B谁运动得快,为什么?学生回答:B运动得快,因为同样长短的位移,B所用时间少。教师提问2:比较B和D谁运动得快,为什么?学生回答:D运动得快;因为运动的时间相等,D位移大。教师总结:比较物体运动的快慢,可以有两种方法:一种是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;另一种是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。教师提问3:比较B和C谁运动得快,为什么?学生回答:C运动得快,因为单位时间内的位移大。教师总结:如果用单位时间内的位移来比较物体运动的快慢,就找到了比较的统一标准。这就是用来表示快慢的物理
9、量速度,在初中时同学就接触过这个概念,那同学回忆一下,比较一下有哪些地方有了侧重,有所加深。速度是表示运动的快慢的物理量,它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。用表示。由速度的定义式可看出,v的单位由位移和时间共同决定,国际单位制中是米每秒,符号为m/s或ms-1,常用单位还有km/h、cm/s等,而且速度是既具有大小,又有方向的物理量,即矢量。速度的方向就是物体运动的方向。(三)平均速度和瞬时速度1. 平均速度教师导入问题:在匀速直线运动中,在任何相等的时间里位移都是相等的,vs/t是恒定的。那么如果是变速直线运动,在相等的时间里位移不相等,那又如何描述物体运动的快慢呢?师生共同讨论:
10、用在某段位移的平均快慢即平均速度来表示。教师提问:百米运动员,10s时间里跑完100m,那么他在这10s内的平均速度的大小是多少?学生回答:。教师评价后总结:对,这就是运动员完成这100m的平均速度。(1)平均速度:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值,叫这段时间(或这段位移)的平均速度,用表示。(2)平均速度的物理意义:粗略描述物体运动的快慢。(3)平均速度的方向:平均速度也是矢量,它的方向与物体位移的方向一致。教师点拨:对于百米运动员,谁也说不来他在哪1s破了10m,有的1s跑10m多,有的1s跑不到10m,但它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。所以就用这平均
11、速度来粗略表示其快慢程度。但这个10m/s只代表这100m内(或10s内)的平均速度,而不代表他前50m的平均速度,也不表示后50m或其他某段的平均速度。教师活动:指导学生完成随堂练习并提问。随堂练习1:一辆自行车在第一个5s内的位移为10m,第二个5s内的位移为15m,第三个5s内的位移为12m,请分别求出它在每个5s内的平均速度以及这15s内的平均速度。学生回答:2m/s,3m/s, 2.4m/s, 2.47m/s。教师总结:平均速度应指明是哪段时间内或哪段位移内的平均速度。2. 瞬时速度教师导入:如果要精确地描述变速直线运动的快慢,应怎样描述呢?那就必须知道某一时刻(或经过某一位置)时运
12、动的快慢程度,这就是瞬时速度。(1)瞬时速度:运动的物体在(经过)某一时刻(或某一位置)的速度。教师讲解:比如:骑摩托车时或驾驶汽车时的速度表显示,若认为以某一速度开始做匀速运动,也就是它前一段到达此时的瞬时速度。在直线运动中,瞬时速度的方向即物体在这一位置的运动方向,所以瞬时速度是矢量。(2)方向:与在该位置或该时刻的运动方向一致。(3)瞬时速度通常我们只强调其大小,把瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称为速率,是标量。教师活动:指导学生完成随堂练习,并用多媒体展示学生答案。随堂练习2.一物体从甲地到乙地,总位移为2s,前半程内平均速度为v1,后半程内平均速度为v2,求这个物体从甲地到乙地的平均速
13、度。学生回答:。师生共评:是错误的。平均速度不是速度的平均值,要严格按照平均速度的定义来求,用这段总位移与这段位移所用的时间的比值,也就表示这段位移(或时间)内的平均速度。设全程的位移为2s,则。三、课堂小结这节课我们学习了速度的概念及物理意义、平均速度的概念及物理意义、瞬时速度的概念及物理意义。我们要注意这三个物理量的适用条件、区别与联系。四、布置作业教材P18练习三3、4题。五、板书设计第三节 运动快慢的描述速度一、坐标与坐标变化量二、速度1.定义:速度是表示运动的快慢的物理量,它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。2.公式:3.矢量: 速度的方向就是物体运动的方向。三、平均速度1.
14、定义:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值,叫这段时间(或这段位移)的平均速度,用表示。2.矢量:方向与位移的方向一致。四、瞬时速度1.定义:运动的物体(经过)某一时刻(或某一位置)的速度。2.矢量:与在该位置或该时刻的运动方向一致。六、课堂作业1下列关于速度的叙述中,属于瞬时速度的是( )。A火车以76km/h的速度通过南京长江大桥B子弹以600m/s的速度从枪口射出C公路上雷达测速仪测得一卡车速度是56km/hD物体在第2s末的速度是4m/s2下列关于速度的叙述中正确的是( )。A瞬时速度是在位移趋于无限小时的平均速度B瞬时速度是在时间趋于无限小时的平均速度C平均速率就是平均速
15、度的大小D平均速度是某段位移始末位置速度的平均值3下列关于速度的说法的是( )。A速度是描述物体位置变化的物理量B速度是描述物体位置变化大小的物理量C速度是描述物体运动快慢的物理量D速度是描述物体运动路程与时间的关系的物理量4试判断下列几个速度中哪个是平均速度?( )。A子弹射出枪口的速度800m/sB小球第3s末的速度6m/sC汽车从甲站行驶到乙站的速度40km/hD汽车通过站牌时的速度72km/h5. 一位小运动员在百米赛跑时50m处的速度为6m/s,16s末到达终点时的速度为7.5m/s,则整个跑步过程中,他的平均速度是( )。A6m/s B6.25m/s C6.75m/s D7.5m/s6. 做直线运动的物体,通过前半程的平均速度为10m/s,通过后半程的平均速度为20m/s,则全程的平均速度为( )。A15m/s B6.7m/s C13.3m/s D无法确定7一艘驱逐舰用90km/h的速度追赶在它前面120km处正在匀速航行(同方向)的航空母舰,驱逐舰追了270km才追上,则航空母舰的航速是多大?参考答案:1. BCD 2. AB 3. C 4. C 5. B 6. C 7. 50km/h教育格言所有能使孩子得到美的享受、美的快乐和美的满足的东西,都具有一种奇特的教育力量。