高一物理第三講運動快慢的描述

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評與關(guān)注！ 第三講：運動快慢的描述適用學(xué)科物理適用年級高中一年級適用區(qū)域新課標人教版課時時長（分鐘）120分鐘知識點1、平均速度的一般公式2、瞬時速度3、勻速直線運動4、勻速直線運動的s-t圖像和v-t圖像教學(xué)目標1、知識與技能（1）理解速度的概念，領(lǐng)會其矢量性，知道速度的方向就是物體運動的方向。（2）能在具體問題的描述中正確使用平均速度和瞬時速度的概念，并能進行基礎(chǔ)的計算。（3）知道瞬時速度是表示某一時刻的速度，了解平均速度與瞬時速度的區(qū)別與了解。（4）知道速度與速率的區(qū)別與了解，能在生活中正確使用速度和速率。（5）體會平均速度概念的等效思想方法，在討論平

2、均速度和瞬時速度了解的過程中，初步體會取極限的思想方法。（6）了解電磁打點計時器、電火花計時器的基本結(jié)構(gòu)和打點原理。（7）會根據(jù)只帶上的點跡計算物體運動的平均速度。理解用平均速度表示瞬時速度所采用的思想方法。（8）認識s-t圖像，v-t圖像，并會根據(jù)圖像描述物體運動速度的特點。2、過程與方法（1）比值定義法是物理學(xué)中經(jīng)常采用的方法，學(xué)生在學(xué)生過程中掌握用數(shù)學(xué)工具描述物理量之間的關(guān)系的方法。（2）培養(yǎng)學(xué)生的遷移類推能力，抽象思維能力。（3）掌握建立圖像的一般規(guī)律，了解用圖象研究物理問題的方法。（4）掌握在極短的時間內(nèi)物體的瞬時速度近似等于這段時間內(nèi)的平均速度這一近似方法。3情感態(tài)度與價值觀（1）

3、由簡單的問題逐步把思維遷移到復(fù)雜方向，培養(yǎng)學(xué)生認識事物的規(guī)律，（2）由簡單到復(fù)雜。（3）注意培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習慣和實驗及科學(xué)態(tài)度。（4）注意培養(yǎng)學(xué)生的尊重原始測量的數(shù)據(jù)這一實事求是的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重點1、平均速度、瞬時速度的概念及區(qū)別。2、由速度引出平均速度及由平均速度引出瞬時速度。3、采用等效法、極限法來分析說明平均速度和瞬時速度。4、勻速直線運動的s-t圖像和v-t圖像。教學(xué)難點1、平均速度、瞬時速度的概念及區(qū)別。2、通過紙帶分析運動情況。3、 分段勻速直線運動s-t圖像和v-t圖像。教學(xué)過程一、復(fù)習預(yù)習伊索寓言（原書名為埃索波斯故事集成，是古希臘、古羅馬時代傳的諷喻故事，經(jīng)后人加工

4、，成為現(xiàn)在流傳的伊索寓言）有一則龜兔賽跑的故事，故事說：（烏龜和兔子同時從起點跑出，兔子在遠遠超過烏龜時，便驕傲的睡起了大覺，它一覺醒來，發(fā)現(xiàn)烏龜已悄悄地爬到了終點，后悔不已）今天我們要學(xué)習的內(nèi)容與龜兔賽跑的故事有關(guān)在學(xué)習新知識之前我們先回顧上一節(jié)的內(nèi)容在上一節(jié)課中我們學(xué)習了幾個基本概念和基本物理量。老師提問：1、什么是質(zhì)點？物體看成質(zhì)點的條件是什么？2、什么是參考系？參考系怎樣選??？3、在參考系上建立坐標系的目的是什么？4、說明路程和位移的區(qū)別。5、說明矢量和標量的區(qū)別。6、說明時刻和時間間隔并指明它們的關(guān)系。二、知識講解考點/易錯點1坐標、坐標的變化量、速度情景1：圖片展示龜兔賽跑的故事說

5、：烏龜和兔子同時從起點跑出，兔子在遠遠超過烏龜時，便驕傲的睡起了大覺，它一覺醒來，發(fā)現(xiàn)烏龜已悄悄地爬到了終點，后悔不已提問;如何用時間和位移兩物理量比較如何比較龜兔在比賽中的運動快慢情景2：2006瑞士洛桑田徑超級大獎賽男子110米欄的的比賽中，劉翔以12秒88打破了英國運動員保持13年之久的世界紀錄并奪取該項目冠軍。 提問：如何定量描述運動的快慢？不同的運動，位置變化的快慢往往不同，要比較物體運動的快慢，可以有兩種方式，一種是相同的時間內(nèi)，比較物體運動的位移的大?。涣硪环N是位移相同，比較時間的長短。情景3：如圖一輛汽車沿平直公路運動，設(shè)想我們以公路x軸建立直線坐標系，時刻汽車處于A點，坐標是

6、=10m，一段時間之后，在時刻到達B點，坐標是=30m，就是這輛汽車位置坐標的變化量，可以用符號“”表示坐標變化量，同樣可以用符號“”表示時間的變化量。怎樣比較汽車與劉翔的快慢呢？物理學(xué)中用位移與發(fā)生這個位移所用的時間的比值表示物體運動的快慢，這就是速度。在這里我們用個物理量（位移和時間）的比值定義了一個新的物理量（速度），它的物理意義與原來的兩個物理量完全不同，思考初中物理有沒有這種情況，以后還會多次遇到用比值定義的物理量。（1）物理意義：速度是表示運動的快慢、運動方向的物理量（2）定義：等于位移跟發(fā)生這段位移所用時間的比值（3）表達式：（SI中，單位為m/s）1m/s=3.6km/h（讓學(xué)

7、生推導(dǎo)）；cm/s、km/h（4）速度是矢量：速度的方向就是物體運動的方向考點/易錯點2平均速度與瞬時速度提問：龜兔賽跑的故事中，若兔子10min時間里跑完100m，那么它1s平均跑多少m呢？ 利用計算得這就是兔子完成這100m的平均快慢的程度，叫做平均速度。平均速度公式提問：兔子在前50米的平均速度是否也是這樣大？指出：但這個只代表這100米內(nèi)（或10min內(nèi)）的平均運動快慢程度，而不代表它前50米的平均速度，也不表示后50米或其它某段的平均速度。提醒：求解平均速度時應(yīng)明確求的是是哪段時間內(nèi)或位移內(nèi)的平均速度，然后找出對應(yīng)位移和時間，代入進行計算。對于兔子來說，誰也說不來他在哪1秒跑了米，有

8、的1秒鐘跑米多，有的1秒鐘位置挪都沒挪，但它等效于兔子自始至終用的速度跑完全程。所以就用這平均速度來粗略表示其快慢程度。2006瑞士洛桑田徑超級大獎賽男子110米欄的的比賽中，劉翔以12秒88打破了英國運動員保持13年之久的世界紀錄并奪取該項目冠軍。 如要研究每次跨欄的快慢，這個速度精確嗎？如果要精確地描述變速直線運動的快慢，應(yīng)怎樣描述呢？那就必須知道某一時刻（或經(jīng)過某一位置）時運動的快慢程度，這就是瞬時速度。分析：在t時間內(nèi)，我們只能夠求出物體運動的平均速度，t越小，這段時間的平均速度就越接近t內(nèi)某時刻的速度，當t趨向于0時，這一段時間就接近某一個時刻，所以瞬時速度就等于在趨向于0的t時間內(nèi)

9、的平均速度。v=lim ;同時，在某一個時刻，物體必定在某一個位置，所以瞬時速度是物體在某一時刻或經(jīng)過某一個位置時的速度。（1）平均速度：描述物體在某段時間（位移）內(nèi)的平均的運動的快慢，是矢量；（2）瞬時速度：運動的物體在（經(jīng)過）某一時刻（或某一位置）的速度，是矢量考點/易錯點3速度和速率瞬時速度的方向即物體在這一位置的運動方向，所以瞬時速度是矢量。通常我們只強調(diào)其大小，把瞬時速度的大小叫瞬時速率，簡稱為速率，是標量。（1）速率是物體瞬時速度的大小，是標量（2）速度是矢量（3）平均速度與平均速率的區(qū)別（難點）：前者位移與時間比值，矢量；后者路程除時間，標量考點/易錯點4打點計時器介紹兩種打點計

10、時器結(jié)構(gòu)、計時原理打點計時器是計時的儀器，打點頻率取決于交流電頻率，我國電網(wǎng)交流電頻率時50HZ，所以打點計時器的打點頻率就是50HZ，每0.02s打一個點怎樣根據(jù)紙帶上的點跡計算紙帶的平均速度？在如圖中打出的D、G兩個點的時間間隔中,紙帶運動的平均速度是多少?考點/易錯點5用圖像表示速度我們可以用圖象來描述物體的位置變化情況，那么怎樣用圖象來表示物體運動的速度呢?在方格紙上建立直角坐標系，用縱坐標表示物體運動的速度，用橫坐標表示時間，根據(jù)表中各時刻的速度將(v，t)作為一組坐標在圖象中描點，將點連線即得到速度圖像速度的實際變化應(yīng)該是比較平滑的，如果用一條平滑的曲線來“擬合”這些點，曲線反映的

11、規(guī)律應(yīng)該與實際情況更接近。（1）、畫出縱橫坐標 ，選擇合適的單位，確定合適的最小分度（2）、對照數(shù)據(jù)在坐標紙上描出點 （3）、用一條平滑的曲線來“擬合”描出的各點思考：圖象上每一點的意義是什么？速度-時間圖像：在平面直角坐標系中，用縱軸表示速度，橫軸表示時間，圖像中的任意一點表示某時刻的速度，得到速度-時間（v-t）圖像，簡稱速度圖像。速度-時間圖像的意義：v-t圖像反映的是速度隨時間的變化關(guān)系，它并不是物體的運動軌跡。三、例題精析考點1. 坐標、坐標的變化量、速度【基礎(chǔ)鞏固】【例題 1】【題干】如右圖物體從A點沿x軸負方向運動經(jīng)過10s到達B點，求物體從A運動到B點的速度 【答案】-0.5m

12、/s 【解析】坐標變化為-5m/s,經(jīng)歷時間為10s，再根據(jù)速度定義可得?！局械葟娀俊纠} 2】【題干】下列描述符合事實的是A、放學(xué)回家步行的速度大約是10km/hB、人步行的速度大約是1m/sC、速度5m/s比-10m/s大D、速度大小與位置的變化、時間有關(guān)【答案】B【解析】人步行的速度大約是1m/s；速度為負說明運動方向沿坐標軸負方向不代表大小；速度與運動快慢有關(guān)，與位置的變化和時間無關(guān)?！九鄡?yōu)拔高】【例題 3】【題干】下列說法正確的是A、高速公路限速120km/h，指為了避免車速過慢發(fā)生追尾事故而規(guī)定的最小速度B、城市交通警示牌限速40km/h，指為了減少車發(fā)生交事故而規(guī)定的最小速度C

13、、比薩斜塔實驗兩個鐵球同時著地，說明兩個鐵球下落速度大小不變D、空氣中的聲速約為340m/h，目前沒有飛行器超過這個速度【答案】B【解析】高速度公路限速是限制的最大速度A錯；比薩斜塔實驗說明兩個鐵球下落一樣快C錯；很多飛行器都實現(xiàn)了超音速D錯。考點2. 平均速度與瞬時速度【基礎(chǔ)鞏固】【例題 4】【題干】下面的幾個速度中表示平均速度的是（ ）A子彈射出槍口的速度是800 m/s，以 790 m/s的速度擊中目標。B汽車從甲站行駛到乙站的速度是40 km/hC汽車通過站牌時的速度是72 km/hD小球第3 s末的速度是6 m/s 【答案】B 【解析】從平均速度對應(yīng)一個過程、一段時間可以判斷B正確【

14、中等強化】【例題 5】【題干】一學(xué)生在百米賽跑中，測得他在 50m處的瞬時速度為 6m/s，16s末到達終點的瞬時速度為7.5m/s，則它在全程內(nèi)的平均速度是（ ）A、6m/s B、6.25m/sC、6.75m/s D、7 .0m/s【答案】B【解析】平均速度等于位移與時間的比值【培優(yōu)拔高】【例題 6】【題干】一輛汽車沿筆直的公路行駛，第1s內(nèi)通過5m的距離，第2s內(nèi)和第3s內(nèi)各通過20m的距離，第4s內(nèi)又通過15m的距離。求汽車在最初2s內(nèi)的平均速度和這4s內(nèi)的平均速度各是多少? 【答案】汽車在最初2s內(nèi)的平均速度和這4s內(nèi)的平均速度各是12.5m/s、15m/s 【解析】汽車在最初2s內(nèi)的

15、平均速度 4s內(nèi)的平均速度 考點3. 速度和速率【基礎(chǔ)鞏固】【例題 7】【題干】為了傳遞信息,周朝形成了郵驛制度.宋朝增設(shè)了“急遞鋪”，設(shè)金牌、銀牌、銅牌三種?！敖鹋啤币粫円剐?00里，每到一個驛站換人換馬接力傳遞。“金牌”的速度是（ ）A、與成年人步行的速度相當，這里的速度指的是平均速度B、與人騎自行車的速度相當，這里的速度指的是平均速率C、與高速公路上汽車的速度相當，這里的速度指的是平均速度D、與磁懸浮列車的速度相當，這里的速度指的是品覺速率【答案】B【解析】平均速度等于位移與時間的的比值，平均速率等于路程與時間的比值，500里應(yīng)為路程，速率大約等于人騎自行車的速率?！局械葟娀俊纠} 8

16、】【題干】關(guān)于速率和速度，下列說法不正確的是( )A、平均速率就是平均速度B、瞬時速率是指瞬時速度的大小C、勻速直線運動中任意一段時間內(nèi)的平均速度都等于其任一時刻瞬時速度D、勻速直線運動中任何一段時間內(nèi)的平均速度均相等 【答案】A 【解析】平均速率是路程與時間的比值，而平均速度是位移與時間的比值，且前者是矢量，后者是標量故選項A錯誤選項B是瞬時速率定義表述的內(nèi)容，正確勻速直線運動中，由于相等時間內(nèi)位移相等，而且位移大小與路程也相等，所以選項C、D都正確【培優(yōu)拔高】【例題 9】【題干】在相距為12km的公路兩端，甲、乙兩人同時出發(fā)相向而行，甲的速率為5km/h，乙的速率為3km/h有一只小狗以6

17、km/h的速率，在甲、乙出發(fā)的同時，由甲處跑向乙，在途中與乙相遇，立即返回跑向甲，遇到甲后，又立即跑向乙，如此在甲、乙之間往返跑動，直至甲、乙相遇試計算此過程： （1）運動時間； （2）小狗發(fā)生的位移大小； （3）小狗通過的路程 【答案】運動的時間為1.5h小狗的位移7.5km，小狗通過的路程為9km 【解析】（1）甲乙兩人相遇時有：x=v甲t+v乙t，代入數(shù)據(jù)得，t=1.5h故運動的時間為1.5h （2）小狗的位移大小等于甲的位移大小，x狗=x甲=v甲t=5×1.5km=7.5km，故小狗發(fā)生的位移大小為7.5km （3）小狗的路程s=vt=6×1.5km=9km，故小狗

18、通過的路程為9km考點4. 打點計時器【基礎(chǔ)鞏固】 【例題 10】【題干】根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是 ( )A時間間隔 B平均速度 C位移 D瞬時速度 【答案】A 【解析】打點計時器是計時的儀器【中等強化】【例題11】【題干】電磁打點計時器的打點周期取決于 （ ）A、 交流電壓的高低B、 交流電的頻率C、 永久磁鐵的磁性強弱D、 振針與復(fù)寫紙間的距離 【答案】B 【解析】結(jié)合初中電磁繼電器知識與電鈴原理【培優(yōu)拔高】【例題 12】【題干】手拖動紙帶經(jīng)過打點計時器后，在紙帶上留下的點中有6個連續(xù)清晰的點，測出這6個點的第1點到第6個點的距離為18cm，則（ ）A手

19、運動的平均速度為003m/s B手運動的平均速度為15m/s C手運動的平均速度為18m/s D手運動的平均速度為180m/s 【答案】C 【解析】應(yīng)當注意第1個點到第6個點之間有5段時間，然后應(yīng)用速度公式可得考點5. 用圖像表示速度【基礎(chǔ)鞏固】【例題 13】【題干】如圖所示為甲、乙兩質(zhì)點的v-t圖象。對于甲、乙兩質(zhì) 點的運動，下列說法中正確的是（ ）A質(zhì)點甲向所選定的正方向運動，質(zhì)點乙與甲的運動方向 相 反B質(zhì)點甲、乙的速度相同C在相同的時間內(nèi)，質(zhì)點甲、乙的位移相同D不管質(zhì)點甲、乙是否從同一地點開始運動，它們之間的距離 一定越來越大 【答案】AD 【解析】速度相同不僅要大小形同，方向也要相同

20、；位移相同也要大小方向都相同故BC錯，由圖可知甲乙運動方向相反，位移方向相反故AD對。【中等強化】【例題 14】【題干】將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運動至最高點的過程中的vt圖象如圖所示。以下判斷正確的是( )A、前3s內(nèi)貨物只受重力作用B、最后2s內(nèi)物體返回原點C、前3s內(nèi)至第5s末貨物做勻速直線運動D、第3s末至第5s末的過程中，貨物靜止不動【答案】C【解析】前3 s內(nèi)貨物加速度向上，物體受重力和拉力作用，選項A錯誤；最后2 s內(nèi)物體的位移大小為6m，選項B錯誤；前3 s內(nèi)與最后2 s內(nèi)貨物的平均速度相同，都是3m/s，選項C正確；第3 s末至第5 s末的過程中，貨物的速度不

21、變且不為零，選項D錯誤?！九鄡?yōu)拔高】【例題 15】【題干】如圖所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率運行。初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計時，小物塊在傳送帶上運動的v-t圖像（以地面為參考系）如圖乙所示。已知，則( )A、t2時刻，小物塊離A處的距離達到最大B、t2時刻以后，不受到傳送帶的摩擦力C、0t2時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D、0t3時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用【答案】B【解析】解析：此題考摩擦力、速度圖象等知識點。t1時刻，小物塊速度反向，之后反向運動選項A錯誤；t2時刻以后，小物塊勻速直線運動處

22、于平衡狀態(tài)不受摩擦力，選項B正確；0t2時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向一直向右，選項C錯誤；0t2時間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的滑動摩擦力作用，t2t2時間內(nèi)，由于小物塊與傳送帶速度相同，二者相對靜止，小物塊不受摩擦力作用，選項D錯誤。四、課堂運用【基礎(chǔ)鞏固】1、甲、乙兩質(zhì)點在同一直線上運動，設(shè)向右為正方向，若甲質(zhì)點的速度為2m/s，乙的速度為+4km/h，則下列說法正確的是（ ）A甲質(zhì)點的速度大于乙質(zhì)點的速度B乙質(zhì)點的速度大于甲質(zhì)點的速度C這里的正、負號同數(shù)學(xué)中的正、負號意義完全相同D因甲、乙質(zhì)點運動方向不同，無法比較其速度大小【答案】B【解析】速度為正為正代表它的方向與正方向相同，速度為

23、負代表其方向與正方相反，無大小含義2、從勻速直線運動的公式v=S/t可知（ ）A. 速度與位移成正比,與時間成反比B. 速度等于位移與所用時間的比值，與時間和位移無關(guān)C. 做勻速直線運動的物體的速度不隨時間或位移而變化D. 做勻速直線運動的物體的速度決定于運動的位移【答案】BC【解析】邏輯辨析，速度不由位移時間決定【中等強化】3、電磁打點計時器是一種使用交流電的計時儀器，當電源的頻率為50Hz時，振針每隔 秒打一個點，現(xiàn)在使用打點計時器測定物體的速度，當電源頻率低于50Hz時，仍然按50Hz時的頻率計算，則測出的速度數(shù)值將比物體的真實值 ?！九鄡?yōu)拔高】4、當紙帶與運動物體連接時，打點計時器在紙

24、帶上打出點痕，下列說法正確的是（ ）A點痕記錄了物體運動的時間B點痕記錄了物體在不同時刻的位置或某段時間內(nèi)的位移C點在紙帶上的分布情況，反映了物體的形狀D點在紙帶上的分布情況反映了物體的運動情況【答案】ABD 【解析】根據(jù)兩位置之間的點數(shù)可以判斷時間；點痕之間距離反映了物體位置情況和位移；這里物體可以看成質(zhì)點，從點間距情況可以判斷運動情況。5、如圖，直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置-時間（x-t）圖線由圖可知（ ）A、在時刻t1，a車追上b車B、在時刻t2，a、b兩車運動方向相反C、在t1到t2這段時間內(nèi)，b車的速率先減少后增加D、在t1到t2這段時間內(nèi)，b車的速率一直比

25、a車的大 【答案】BC 【解析】A、在時刻t1，a、b兩車的位置坐標相同，開始a的位移大于b的位移，知b追上a故A錯誤 B、在時刻t2，a的位移增大，b的位移減小，知兩車運動方向相反故B正確 C、圖線切線的斜率表示速度，在t1到t2這段時間內(nèi)，b車圖線斜率先減小后增大，則b車的速率先減小后增加故C正確 D、在t1到t2這段時間內(nèi)，b圖線的斜率不是一直大于a圖線的斜率，所以b車的速率不是一直比a車大故D錯誤 故選BC五、課程小結(jié)速度是表示運動的快慢、運動方向的物理量，等于位移跟發(fā)生這段位移所用時間的比值速度是矢量：速度的方向就是物體運動的方向平均速度：描述物體在某段時間（位移）內(nèi)的平均的運動的快

26、慢，是矢量；瞬時速度：運動的物體在（經(jīng)過）某一時刻（或某一位置）的速度，是矢量瞬時速率是物體瞬時速度的大小，簡稱速率，是標量；平均速度與平均速率的區(qū)別：前者位移與時間比值，矢量；后者路程除時間，標量打點計時器是計時的儀器，打點頻率是50HZ，每0.02s打一個點六、課后作業(yè)【基礎(chǔ)鞏固】1、如圖，物體從A運動到B，用坐標表示A、B位置并表示出A、B位置的變化量x/m-3-2-1B4321A0【答案】5m【解析】=2m, =3, 5m2、某中學(xué)正在舉行班級對抗賽，張明明同學(xué)是短跑運動員，在百米競賽中， 測得他在5 s末的速度為10.4 m/s，10 s末到達終點時的速度為10.2 m/s，則他在全程中的平均速度為（ ）A、10.4 m/s B、10.3 m/s C、10.2 m/s D、10m/s【答案】D 【解析】根據(jù)平均速度定義計算，本題目容易受到兩個瞬