《人教版(2019)高中物理必修第一册教案》1.3 位置变化快慢的描述 速度 -

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1.3 位置变化快慢的描述——速度
〖教材分析〗
由于学生在初中学习过“速度”的概念，对于本节知识轻视的心理，我们的学生
容易忽略本节知识点的学习。经过对比两者的概念在本质上是有区别的，因为位移是
矢量，所以速度也是矢量，我们要强调两者的区别和联系这样才能帮助学生理解高中
速度的概念。平均速度和瞬时速度会引发学生对过程量和状态量的思考，与之对应则
是上节课的时间和时刻的区别和联系了，时间是一段则可以是过程量，时刻只是一瞬
间可以是状态量。过程量在极限的思想下也是可以过渡到状态量的，平均速度和瞬时
速度区别与联系可以通过动图来加深理解，也可以通过实际生活中的例子来讲解。
〖教学目标与核心素养〗
物理观念：理解速度、平均速度和瞬时速度的概念，知道物理意义。
科学思维：体会速度的定义法，培养学生的迁移类推能力，抽象思维能力。
科学探究：理解平均速度和瞬时速度的区别与联系。
科学态度与责任：通过介绍或学习各种工具的速度，去感知科学的价值与应用；
培养对科学的兴趣，坚定学习思考探索的信念。
〖教学重点与难点〗
重点：1、速度、平均速度、瞬时速度、速率、平均速率概念的理解及区别。
2、由纸带计算平均速度和瞬时速度。
3、速度——时间图像的理解运用。
难点：1、由平均速度引出描述瞬时速度的极限思想。
2、由纸带计算物体的瞬时速度，以及平均速度和瞬时速度的区别。
〖教学方法〗
教师启发引导教学与学生小组合作探究法相结合，并辅以问题法、归纳法等。
〖教学准备〗
多媒体课件。
〖教学过程〗
一、新课引入
生活和科学研究中经常需要知道物体运动的快 慢
和方向，你记得初中是怎样描述物体运动的快慢的 吗 ？
运动员在比赛中不同时段，运动的快慢一样吗？
通过多媒体课件动图展示：运动员百米冲刺。
由图可以看到他们的运动快慢是不一样的，比 赛
时一般都会经历，起跑、加速、匀速、冲刺、最后 减
速停下来。人的运动由静止出发，最后归于静止。
1
教学设计说明：通过体育运动，创设问题情境，激发探究动机，引导学生思考问
题。
二、新课教学
（一）速度
通过多媒体课件动图展示：运动员百米冲刺。我们在旁边加油，看谁最快谁最慢
（1）在田径运动会跑步比赛中，看台上的观众是看谁跑在前面，谁就跑得最快，
是利用相同的时间比较经过路程的长短来比较运动的快慢；
最快的那个不可能永远保持第一吧，可能在最后紧要关头摔了一跤，只能得最后
一名了，这时候你找裁判，说一直来我都是第一的只是最后关头除了意外，即使不给
我第一，第二也行。、、、、可以吗？
（2）终点裁判是利用运动相同的路程，比较时间的长短来比较物体运动的快慢；
观众利用相同的时间比较经过路程的长短来比较运动的快慢；裁判利用运动相同
的路程，比较时间的长短来比较物体运动的快慢；（3）若在运动路程和时间都不同时，
我们可以利用 二求出速度的大小，通过物体运动的速度来比
较他们的快慢。
物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，这就是速度。
速度通常用字母 v 表示，如果在时间△t 内物体的位移是△x，它的速度就可以表示为：
1、定义：位移与发生这个位移所用时间的比值。
2、定义式为： 即位移大小除以时间。
注意：这里的速度和初中所学速度的含义不完全相同。初中的速度是路程除以时
间，路程和位移的区别我们上节课已经学习过了，主要是一个标量一个矢量。
讨论：速度的大小与位移成正比对吗？速度的大小与时间成反比对吗？ 不对的，
定义式不成比例关系，一定要说有比例关系，类似于控制变量法，即相同的时间内，
位移越大速度越大；相同的位移内，时间越长速度越小。
3、物理意义：描述物体运动的快慢。
4、在国际单位制中，速度单位是米每秒，符号是m/s(
或
m
•
s-1 )。常用的单位还
有千米每时(km/h 或km
•
h-1 )，厘米每秒(cm/s
或
cm
•
s-1 )等。
那么单位如何换算呢？比如 60km/h 等于多少m/s？我都知道 1km
等于
1000m
，
1h
等于 60min
，
1min 等于 60s
。
所以
，即
1 m/s = 3.6 km/h
思考：两人同时从操场主席台位置出发，速度大小都是 5m/s，他们的运动情况完
全相同吗？
不一定相同，有可能是背道而驰。所以速度除了说明大小之外，还要指明方向。
5、速度是一个矢量，有大小和方向。
2
大小：单位时间内位移的大小。方向：速度方向就是物体的运动（位移）方向。
教学设计说明：增加速度单位的转换，有利于学生做题目。另外方向也是为了和后
面的对应。
（二）平均速度和瞬时速度
通过多媒体课件动图展示：110米跨栏运动。
110m 栏的比赛中，某人用了 10s，那么他的速度是多少？
思考：全程都是这个速度吗？用这个速度描述他每次跨栏的快慢精确吗？
前面我们说了，比赛时一般都会经历，起跑、加速、匀速、冲刺、最后减速停下
来。人的运动由静止出发，最后归于静止。所以这样描述每次跨栏的快慢是不精准。
为此我们引入平均速度的概念。
1、平均速度定义：物体在某一段时间内运动的平均快慢程度，叫做物体在这段时
间（或这段位移）内的平均速度。
2、定义式：即位移大小除以时间。计算时必须指明是物体在哪段时间内或
哪段位移上的平均速度。
3、物理意义：粗略地描述物体在时间 △t 内运动的平均快慢程度。
4、平均速率：路程与发生这个路程所用时间的比值，所以平均速度的大小不能叫
做平均速率。
5、平均速度是矢量，方向：也是物体运动（位移）的方向。
思考讨论：平均速度描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度及方向。那么，怎
样描述物体在某一时刻运动的快慢和方向呢？
通过多媒体课件动图展示：110米跨栏运动。
也就是怎么才能精确的描述他每次跨栏时的速度。为了精确描述
物体的运动，我们引入瞬时速度。
教学设计说明：通过百米跨栏这个生动有趣的例子来剖析，例子中既有整体的运
动体现平均速度，也有明显区别的跨栏的瞬间的运动，比较好分析。为学生提供具体
生动的感性材料，增强感性认识的同时，使得学生发生认知冲突，萌发探索、发现新
知的欲望。
可以设想，用由时刻
t
到t+ t△一小段时间内的平均速度来代替时刻
t
物体的速度，
如果
△t
取得小一些，物体在
△t
这样一个较小的时间内，运动快慢的差异就不会太大。
△t
越小，运动快慢的差异越小，当
△t
非常非常小时，运动快慢的差异可以忽略不计，
此时，我们就把 叫作物体在
t
时刻的瞬时速度。
通过多媒体课件动图展示：平均速度转变为瞬时速度。
3
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