1.1运动的描述（2）（课件）-高教版第三版《物理（通用类）》【上好课】

该中职物理课件围绕运动的描述，系统讲解速度、平均速度和瞬时速度的定义、公式及单位换算，通过短跑比赛实例导入，结合时间轴分析、纸带与光电门实验数据，构建从基础定义到应用辨析的学习支架，帮助学生理解前后知识脉络。 其亮点在于以科学思维为核心，通过实验数据会诊、生活实例辨析（如区间测速与速度计），引导学生用证据区分平均与瞬时速度，体现科学探究中的近似测量方法。采用师生互动任务（时间轴互检）和规范计算步骤，培养学生精确测量的工匠精神，既助学生形成物理观念，也为教师提供清晰的教学流程支持。

1.1 运动的描述（2） 主题一 运动和力 高教版《物理（通用类）》 SZ-LWH 学习目标 1. 理解速度、平均速度和瞬时速度的含义，掌握速度由位移与时间的比值表示、单位换算，并说明速度方向和速率的标量属性。 2. 能根据短跑、列车、区间测速、速度计、纸带和光电门数据判断速度类型，规范写出单位、方向和瞬时速度的近似条件。 3. 通过时间轴读图和测速实验分析，形成以证据区分时刻与时间、平均与瞬时的科学思维，体会精确测量和工匠精神。 SZ-LWH 速度的定义与公式 在物理学中，将物体的位移s与发生这个位移所用时间t的比值称为物体的速度，用v表示。 v = s t s为位移，单位m；t为时间，单位s；v的国际单位为m/s。 速度是矢量，方向与物体运动方向相同；速度的大小在数值上等于单位时间内位移的大小。 SZ-LWH 比值定义法 用两个或多个已知物理量的比值定义新物理量的方法，称为比值定义法，它是一种数学方法。 在国际单位制中，速度的单位是m/s（米/秒），常用的单位还有km/h（千米/时），两者之间的换算关系为 1 m/s=3.6 km/h v = s t SZ-LWH 教材原例 在一次100 m短跑比赛中，运动员甲在8 s内跑过了64 m；运动员乙在6 s内跑过了54 m。这两位运动员谁跑得快？ 甲： v甲 = 64 8 m/s=8 m/s 乙： v乙 = 54 6 m/s=9 m/s 结论： v乙 ＞ v甲 所以乙跑得比甲快。 路程越长，速度不一定越大。判断时必须比较位移与时间的比值，并说明方向。 SZ-LWH 速度：即时练习 1. 72 km/h等于多少m/s？ 答案：20 m/s。 解析：先统一单位，再计算得到20 m/s。 2. 物体向东运动，速度的方向如何表示？速度大小表示什么？ 答案：方向向东；速度大小表示单位时间内位移的大小。 解析：速度是矢量，方向与运动方向相同。 SZ-LWH 速度小结 速度：用v表示，核心是位移与时间的比值。 v = s t 规范计算： 写清物理量、数值、单位和方向。 知道一段过程的平均快慢后，还要区分“某一段”与“某一时刻”的速度。 SZ-LWH 平均速度 用公式计算出的速度，表示物体在某段时间（或某段位移）内运动的平均快慢程度，称为平均速度。 例如：复兴号350 km/h和高速公路区间测速，描述的都是一段时间或一段路程内的平均速度。 350 km/h= 350 3.6 m/s≈97.2 m/s SZ-LWH 时间轴与平均速度 计算平均速度时，时间取起、止两个时刻之间的间隔；时间轴上用点表示时刻，用线段表示时间。 点表示时刻，线段表示起止时刻之间的时间。 时间间隔 = 终止时刻 − 起始时刻。 平均速度不是每一时刻速度的简单平均，而是总位移与总时间的比值。 教师归纳：平均速度必须指明研究的时间段或位移段。 SZ-LWH 平均速度：即时练习 3. 自行车沿直线向东行驶，4 min通过1.2 km，求平均速度大小并写出方向。 答案：v= 1200 240 m/s=5 m/s，方向向东 解析：1.2 km=1200 m，4 min=240 s；位移方向向东。 4. “350 km/h”出现在复兴号列车介绍中时，通常表示平均速度还是瞬时速度？ 答案：平均速度。 解析：关键词是“某段时间内”，不是某一位置或某一时刻。 SZ-LWH 平均速度小结 平均速度：描述一段时间或一段位移内的平均快慢。 计算步骤 ① 明确研究的起、止时刻。 ② 计算对应的总位移和总时间。 ③ 统一单位，写出平均速度的大小和方向。 规范表达：写清平均速度的大小和方向；平均速度不能代替每一时刻的速度。 SZ-LWH 瞬时速度 为了更精确地描述运动，把运动物体经过某一位置（或某一时刻）的速度，称为瞬时速度。 案例 汽车速度计的读数会随位置和时刻变化。只知道一段路程的平均速度，能说明汽车通过某一位置时的快慢吗？ 瞬时速度描述“某一位置或某一时刻”，平均速度描述“一段过程”。 SZ-LWH 打点计时器测量瞬时速度 交流电源频率50 Hz时，相邻点的时间间隔为0.02 s。 在A点附近取前后点B、C，用BC段短位移和0.04 s时间求平均速度，近似得到A时刻的瞬时速度。 SZ-LWH 纸带数据与短段近似 刻度尺最小刻度为1 mm时，末位估读到0.1 mm；教材示例中BC段位移可读为12.2 mm或12.3 mm。 vA ≈ vBC = sBC 0.04 s 取段越短、测量越规范，近似越接近A点的瞬时速度。 即时练习5. 相邻点间隔0.02 s，B、D之间相隔三段，BD段时间是多少？ 答案：0.06 s。 SZ-LWH 光电门传感器 计算机记录挡光片宽度和通过光电门的时间，自动计算二者的比值。 挡光片小、挡光时间短时，可近似看作瞬时速度。 SZ-LWH 光电门观察与速率 同一小车从斜面同一位置释放，依次换用宽度不同的挡光片并使开始挡光位置相同。学生比较读数。 观察 宽度不同，挡光时间区间不同，读数可能有差异。 结论 挡光片越小、挡光时间越短，平均速度越能近似某时刻的瞬时速度。 速度大小称为速率，速率是标量；汽车速度计通常显示瞬时速率，不显示方向。 SZ-LWH 瞬时速度：即时练习 6. 某光电门记录挡光片宽度0.020 m、挡光时间0.010 s，读数表示什么？ 答案：该段平均速度v= 0.020 0.010 m/s=2.0 m/s 解析：挡光时间很短，可近似认为是通过光电门时的瞬时速度。 7. 速度计显示60 km/h，能否判断汽车此后1 min一定走过1 km？为什么？ 答案：不能；60 km/h是某一时刻的瞬时速率，汽车后续可能加速或减速。 解析：瞬时速度不能直接代替一段时间内的平均速度。 SZ-LWH 雷达测速与激光测速 雷达测速利用反射信号频率变化，激光测速利用短时间内多次测距，均可得到移动物体的瞬时速率。 SZ-LWH 课堂背诵 1. 填空：速度等于位移与时间的______，用______表示；国际单位是______。 答案：比值；v；m/s。 2. 请完整说出平均速度的定义，并说明它描述的是哪一段运动。 答案：用位移与时间的比值表示，描述某段时间或某段位移内的平均快慢程度；它描述一段过程。 SZ-LWH 课堂背诵 3. 填空：运动物体经过某一位置（或某一时刻）的速度，称为______速度；汽车速度计通常显示瞬时速度的______。 答案：瞬时；大小（瞬时速率）。 4. 填空：时间轴上用______表示时刻，用______表示时间；频率50 Hz时，相邻两点间隔______s。 答案：点；线段；0.02。 5. 请说出用短时间段平均速度近似瞬时速度的两个条件。 答案：位移要小、对应时间要短，并按规范测量和估读。 SZ-LWH 师生互动：时间轴互检 任务一：时间轴互检。两人一组标出“发令枪响起”和“运动员撞线”两个时刻，并用线段连接。 请在教材图示中指出两个时刻，并说明中间线段表示的物理量。 作答要求：说出哪个是时刻、哪个是时间，并写出时间间隔的计算式。 答案：两个端点是时刻；线段表示时间；时间=撞线时刻−起跑时刻。 SZ-LWH 师生互动：实验与生活辨析 任务二：实验数据会诊 比较挡光片宽度、挡光时间和速度数据，解释同一位置释放为何仍可能出现不同读数。 结论：小车速度在变化；挡光片越小、挡光时间越短，测得的平均速度越接近该时刻的瞬时速度。 任务三：生活辨析 比较“区间测速350 km/h”和“汽车速度计60 km/h”，判断平均速度或瞬时速率。 答案：区间测速对应一段路程与时间的比值，属于平均速度；速度计对应某一时刻，显示瞬时速率。 SZ-LWH 课堂练习 1. 速度的国际单位是（ ）。 A．m　　 B．s　　 C．m/s　　 D．N 答案：C。 解析：速度由位移与时间的比值得到，国际单位为m/s。 2. 1 m/s=______ km/h；速度是______量，速率是______量。 答案：3.6；矢；标。 解析：速度有大小和方向，速率只有大小。 SZ-LWH 课堂练习 3. 某同学沿直线向北跑步，30 s通过150 m，求平均速度大小和方向。 解：v= s t = 150 30 m/s=5.0 m/s 答案：5.0 m/s，方向向北。 解析：位移、速度方向均向北。 4. 某列车平均速度为90 km/h，换算成m/s。 解：v= 90 3.6 m/s=25 m/s 答案：25 m/s。 解析：km/h换算为m/s时，数值除以3.6。 SZ-LWH 课堂练习 5. 某汽车速度计在一瞬间显示72 km/h。这个数值属于平均速度还是瞬时速率？能否据此求出汽车接下来10 s的路程？ 答案：属于瞬时速率；不能直接求出接下来10 s的路程。 解析：速度计只显示某一时刻的速度大小，后续若加速或减速，10 s内平均速度不等于72 km/h。 SZ-LWH 课堂练习 6. 打点计时器相邻点间隔0.02 s，B、C相隔两段；测得BC=12.3 mm。求A点对应时刻的瞬时速度近似值。 vA ≈ vBC = 0.0123 0.04 m/s≈0.31 m/s 答案：A点对应时刻的瞬时速度近似为0.31 m/s。 解析：用A点附近短时间段BC的平均速度近似A点瞬时速度。 SZ-LWH 课堂小结 核心概念 速度：位移与时间的比值，单位m/s，是矢量。 平均速度：描述一段时间或位移内的平均快慢。 瞬时速度：描述某一位置或时刻的快慢。 测量与辨析 近似测量：用短时间段平均速度近似瞬时速度。 辨析：区间测速通常为平均速度；速度计通常为瞬时速率。 规范表达：统一单位，写明速度方向。 回应导入：比较短跑快慢，应比较位移与时间的比值；描述某一时刻用瞬时速度。 SZ-LWH 作业布置 1．复习本节课的知识点； 2．完成课后练习； 3．整理笔记和易错题。 SZ-LWH $