必修1→人教版本→第一章 第3节 教学内容：运动快慢的描述速度.docVIP

?教学内容：运动快慢的描述 速度 重点难点提示 1．理解速度的定义、公式、符号等概念，理解速度是表示物体运动的快慢的物理量，是矢量． 2．理解平均速度、瞬时速度的概念，掌握它们的区别与联系． 3．理解速度与速率的概念，并能进行区别． 知识的发生：物体沿直线运动，运动的快慢怎样来表示和区别，引入怎样的物理量来表示比较恰当呢，一般来说，有两种比较的方法，一种是：在相同的时间内比较位移的变化的大小，位移变化越大的物体，运动越快；另一种方法是用通过相同位移所用的时间的多少来比较，如田径运动会上的100m、200m等竞赛的项目．所用的时间越少，表示物体的运动越快．这两种方法都可以用来表示物体的运动的快慢程度．为了统一比较的方法，引入了利用相同的时间内(每一秒)物体的位移的变化这一物理量．这就是引入速度的原因． 4．速度的概念 定义速度是表示物体运动的快慢程度的物理量，用字母v表示，它等于位移s跟发生这一段位移所用的时间t的比值，用公式表示为单位是m／s，因为位移是矢量，时间是标量，因此速度是矢量，方向与位移的变化相同，所以要表示物体的速度，必须表明速度大小和方向，两物体的速度相同一定要大小和方向相同． 例如一个物体在一直线上运动，如图2—3—1所示，向x轴正方向每秒位移的变化10 m和沿x轴的负方向每秒变化10m的含义明显是不同的．所以速度可以有正负，与规定的正方向一致时，速度为正，与规定的正方向相反时速度为负． 5．匀速直线运动物体的速度 根据速度的定义容易得到，匀速直线运动物体的速度是恒定不变的，也就是运动的快慢的程度是不变的，每秒的位移变化始终相同，方向决定于位移的方向．这也可以从物体运动的位移与时间的图象中得到．如图(2—3—2)所示为一质点运动的(s-t)图象，从图象可以看出，任一时间内的位移的变化是相同的；(0—4)s内位移的变化为8m。 (0—1)s内位移的变化是2 m等等．因为速度，对于一个确定的图象，速度的大小与图象中直线倾斜的程度有关；容易看出，在同一个图象中直线的倾斜程度越大，位移变化越快，速度越大． ? 6．平均速度与瞬时速度 在研究变速直线运动中，有些时候只要粗略 地了解物体的运动情况，只要用到物体的平均速度，如果要精确地描述不同时刻的运动的速度，就必须要讨论物体的瞬时速度．例如如图2—3—3所示，是一物体变速直线运动的位移与时间的图象．如果讨论(3—6)s内的平均速度v，这阶段的位移是7m，故有： 如果讨论(3—5)s内的平均速度v，这阶段的位移是3米 如果讨论(3—4)s内的平均速度，这阶段的位移是1米，故有： 根据讨论可看出：从第3s秒开始到另一个时刻的一段时间△t的平均速度大小应该是图线上两点连线的“斜率”，当△t逐渐变小时，两点直线的“斜率”越来越接近于第3s末s-t图象上该点的“斜率”，第3秒末切线的“斜率”的物理意义，就是物体在3秒末瞬时速度的大小． 也可以用数学的方法讨论，设从t时刻开始经过△t时间内的位移是△s，则△t时间内的平均速度为当△t趋近零时，△f时间内的平均速度就趋近于t时刻的瞬时速度v． 用这样的方法，来分析图2—3—3的位移与时间的图象，随着时间的增加，物体的瞬时速度越来越大，位移随时间的变化越来越快． 说明：(1)匀速直线运动的平均速度与瞬时速度始终相同． (2)瞬时速度的方向为物体的运动的方向，平均速度的方向为一段时间内位移的方向． 7．速度与速率 速度有平均速度和瞬时速度，速率也分平均速率与瞬时速率．平均速率是指路程与通过这段路程上所用的时间‘的比值即当物体沿一直线向一个方向运动时，速率就是速度的大小；当物体沿一直线(有往返)运动时速率就和速度的大小不同． 瞬时速率就是瞬时速度的大小． ? 例题分析 做变速直线运动的物体，若前一半位移的平均速度为4m／s，后一半位移的平均速度为8 m／s，则全程的平均速度是多少? 解 这类题目有不少同学会用来求全程的平均速度，这是错误的．一般的变速直线运动的平均速度，一定要用平均速度的定义来求，此题应先求出通过全程所用的时间和全程的位移，再求出全程的平均速度．设全程的位移是2s．前一半位移所用的时间为，后一半位移所用的时间为全程所用的平均速度为 点评 此类问题一定要根据平均速度的定义进行计算，不能草率代入来求． 例2 某质点由A点出发，做变速直线运动，前3 s向东运动了18m到了B点，又运动了3 s前进了36m到达了c点，在c点停了2s后又向西行，经历了4 s运动66m到达了A点西侧的D点，如图2—3—4所