内容正文:
第一章 运动的描述
第3节 速度
本节是学生学习了位移、时间与时刻、参考系等之后又学习的一个描述物体运动的物理量。平均速度是对初中速度这一概念的延伸,用位移代替路程,并首次利用比值定义法来定义概念。利用极限思想引出瞬时速度的概念,是学生学习极限思想方法的很好途径,为学生对瞬时速度的理解做好了铺垫。
【物理观念】掌握平均速度和瞬时速度的概念,理解利用极限求瞬时速度的方法。
【科学思维】了解从平均速度求瞬时速度的思想方法,体会数学与物理间的辩证逻辑关系。
能根据所要研究的实际问题,运用物理思维进行科学抽象,建立理想化质点模型。
【科学探究】通过描述方法的探索,体会如何描述一个有特点的物理量,体会科学的方法,同时通过实际体验感知速度的意义和应用。
【科学态度与责任】通过介绍或学习各种工具的速度,去感知科学的价值和应用。培养对科学的兴趣,坚定学习思考探索的信念。
【教学重点】平均速度、瞬时速度概念的理解和区别。
【教学难点】利用极限法得出瞬时速度。
【导入新课】动画模拟蜗牛和飞机运动快慢动画,激发学生兴趣,引出“谁快?谁慢?”这一问题。
【新课讲授】
一、平均速度
蜗牛从A运动到B,飞机从C运动到D。蜗牛和飞机在一定的时间内都发生了相应位置的变化。蜗牛从位置XA=1cm到XB=5cm 用时4s,飞机从位置XC=100m到XD=500m 用时10s。
问题:他们运动的位移不同,所用的时间也不同,怎么比较他们运动的快慢呢?
学生利用已有的知识很容易得出“可以用单位时间内的位移来表示运动的快慢 ”这一结论。引导学生得出平均速度的定义。
1、定义:物体运动的位移与所用的时间之比,叫做物体在这段时间(或这段位移)内的平均速度。
(平均速度是通过比值定义法来定义的,后面还会遇到多个利用比值定义法来定义的物理量)
2、定义式:
3、矢量性:方向与位移方向同向。
4、单位:m/s
观察小球运动情况
小球沿斜槽滚下,依次通过O、A、B、C四点。分析小球在OA、OB、OC这三段的运动情况。
问题1:小球在这三段内的运动得快慢相同么?
问题2:如何准确的用平均速度来描述小球的运动?
【注意】必须指明是“哪段时间”或“哪段位移”
二、瞬时速度
问题:一段位移(一段时间)内物体运动得快慢可以由平均速度来表示?某个位置(某个时刻)运动得快慢如何表示呢?
为了精确描述物体的运动引出瞬时速度的概