高中物理《运动快慢的描述速度》的优秀教案(3)

2020-07-03教案

  根据平均速度的定义可以知道: = ,对应的是一段位移和一段时间,如何建立瞬时速度的概念呢?瞬时速度对应的应该是某一位置和某一时刻。

  师生探究:我们 已经知道平均速度对应的是一段时间,为求瞬时速度我们可以采取无限取微、逐渐逼近的方法。

  方法介绍:以质点经过某点起在后面取一小段位移,求出质点在该段位移上的平均速度,从该点起取到的位移越小,质点在该段时间内的速度变化就越小,即质点在该段时间内的运动越趋于匀速直线运动。当位移足够小(或时间足够短)时,质点在这段时间内的运动可以认为是匀速的,求得的平均速度就等于质点通过该点时的瞬时速度。

  教师演示:如图1—3—2所示,让滑块沿倾斜的气垫导轨做加速运动,利用挡光片的宽度Δx除以挡光的时间Δt,即可求得挡光片通过光电门的平均速度。

  图1—3—2

  将滑块放上不同宽度的遮光片,即Δx分别为1 cm、3 cm、5 cm、10 cm,若没有成品挡光片,可用硬纸片自制成需要的宽度。

  测出每 个遮光片通过光电门所用的一段时间间隔Δt。

  遮光片越窄、Δt越小时, 描述通过该位置的运动快慢越精确,当Δx小到一定程度,可认为 是瞬时速度。

  教师总结:瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。准确地讲,瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间 内的平均速度,是矢量,其大小反映了物体此时刻的运动快慢,它的方向就是物体此时刻的运动方向,即物体运动轨迹在该点的切线方向。

  四、速度和速率

  速率:瞬时速度的大小叫做速率。平均速率:物体运动的路程与所用时间的比值。

  例2如图1—3—3,一质点沿直线AB运动,先以速度v从A匀速运动到B, 接着以速度2v沿原路返回到A,已知A B间距为x,求整个过程的平均速度、平均速率。

  图1—3—3

  解析:整个过程位移为0,所以整个过程的平均速度为0。

  整个过程通过的总路程为2x,所用的总时间为t= 。

  所以平均速率为 = = x。

  答案:0 x

  要点总结:1、速度是矢量,既有大小,又有方向;速率是标量,只有大小,没有方向。

  2、无论速度方向如何,瞬时速度的大小总等于该时刻的速率。

  3、平均速度是矢量,其方向与对应的位移方向相同;平均速率是标量,没有方向。

  4、平均速度等于位移与所用时间的比值,平均速率等于路程与所用时间的比值,平均速度的大小不等于平均速率。

  5、只有单向直线运动时,平均速度的大小等于平均速率,其他情况下,平均速度均小于速率,二者的关系类似于位移和路程。

  课堂小结

  定义 物理意义 注意问题

  速度 位移与发生这个位移所用时间的比值 描述物体的快慢程度和运动方向 v和s及t是对应关系。是矢量,方向就是物体运动的方向

  平均速度 物体在时间间隔Δt内运动的平均快慢 描述在一段时间内物体运动的快慢和方向 只能粗略地描述物体的运动快慢。大小和所研究的时间间隔Δt有关;是矢量,方向和运动方向相同

  瞬时速度 物体在某时刻或某位置的速度 描述物体在某时刻的运动快慢和方向 精确地描述物体的运动快慢。矢量,方向沿物体运动轨迹的切线方向

  速率 瞬时速度的大小叫做速率 描述物体的运动快慢 是标量,只考虑其大小不考虑其方向

  布置作业

  1、教材第18页“问题与练习”,第1、2题。

  2、观察生活中各种物体的运动快慢,选取一定的对象,测量它们的速度,并说明是平均速度还是瞬时速度,并把测量的数据与同学交流讨论。

  板书设计

  3 、运动快慢的描述 速度

  活动与探究

  课题:用光电门测瞬时速度

  请你找老师配合,找齐所用仪器,根据说明书,自己亲自体验用光电门测瞬时速度,并写一实验报告。

  步骤 学生活动 教师指导 目的

  1 根据查阅的资料,确定实验方案 介绍相关书籍资料 1。让学生了解光电门测瞬时速度的原理

  2。培养学生的动手能力和独立思考能力

  2 进行实验和收集数据 解答学生提出的具体问题

  3 相互交流活动的感受 对优秀实验成果进行点评

  参考资料:

  瞬间无长短,位置无大小,除了用速度计外,还可以用光电门测瞬时速度。实验装置如图1—3—4所示,使一辆小车从一端垫高的木板上滑下,木板旁有光电门,其中A管发出光线,B管接收光线。当固定在车上的遮光板通过光电门时,光线被阻挡,记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间。这段时间就是遮光板通过光电门的时间。根据遮光板的宽度Δx和测出的时间Δt,就可以算出遮光板通过光电门的平均速度 = 。由于遮光板的宽度Δx很小, 因此可以认为,这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时速度。

  图1—3—4

  习题详解

  1、解答:(1)1光年=365×24×3 600×3。0×108 m=9。5×1015 m。

  ( 2)需要时间为 s=4。2年。

  2、解答:(1)前1 s平均速度v1=9 m/s

  前2 s平均速度v2=8 m/s

  前3 s平均速度v3=7 m/s

  前4 s平均速度v4=6 m/s

  全程的平均速度v5=5 m/s

  v1最接近汽车关闭油门时的瞬时速度,v1小于关闭油门时的瞬时速度。

  (2)1 m/s,0

  说明:本题要求学生理解平均速度与所选取的一段时间有关,还要求学生联系实际区别平均速度和(瞬时)速度。

  3、解答:(1)24。9 m/s (2)36。6 m/s (3)0

  说明:本题说的是平均速度是路程与时间的比,这不是教材说的平均速度,实际是平均速率。应该让学生明确教材说的平均速度是矢量,是位移与时间的比,平均速率是标量,日常用语中把平均速率说成平均速度。  设计点评

  本节内容是在坐标和坐标的变化基础上,建立速度的概念。速度的建立采用了比值定义法,在教学中稍加说明,在以后的学习中还会有更加详细的介绍。对速度的引用,本设计采用了“单位时间的位移”与“单位位移的时间”进行对比,体会速度引入的方便性。以京九铁路为情景,既激发了学生的学习热情又培养了爱国之情。在瞬时速度的理解上,本设计利用了光电门的装置进行说明,起到了良好的效果。【高中物理《运动快慢的描述速度》的优秀教案】相关文章:

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