高中速度教案
發(fā)表時間:2020-10-14速度和平均速度。
做好教案課件是老師上好課的前提,大家應該在準備教案課件了。教案課件工作計劃寫好了之后,才能更好的在接下來的工作輕裝上陣!哪些范文是適合教案課件?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《速度和平均速度》,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
教學目標
知識目標:
1.知道勻速直線運動速度的定義、公式.
2.知道速度的單位“米/秒”和“千米/秒”及換算關系.
3.變速運動和變速運動的平均速度.
能力目標:
1.思維能力:從日常生活中比較物體運動快慢來建立速度的概念,并思考比較快慢的兩種方法.
2.應用物理知識解決實際問題的能力:應用于實踐,并初步了解物理計算的解題思路和規(guī)則.
情感目標:
養(yǎng)成良好的學習習慣,規(guī)范解題步驟,養(yǎng)成認真細致的學習習慣.
教學建議(WwW.weI508.cOm 實用文書網(wǎng))
機械運動教材分析
教材首先通過三個問題使學生領會要比較運動的快慢必須同時考慮運動的時間和通過的路程這兩個因素.在此基礎上直尺速度的定義.在實驗設計中,由學生自行提供三個玩具通過測量時間和路程計算速度,并給出了速度的公式.
教材用實際示例來建立學生一般物體運動速度的大小的觀念,并給出了速度的單位,米/秒是國際主單位,而常用單位還有千米/時,并分析它們之間的換算關系.
平均速度的概念還是由實踐建立的,因為實際的需求而產(chǎn)生的變速運動和其平均速度,平均速度的公式?jīng)]有作強調(diào),仍沿用速度的公式,只是其符號的意義發(fā)生了變化.最后由想想議議來使學生知道一些物理量是比值物理量.
機械運動教法建議
速度的概念,應當從一個實際問題入手,為了能區(qū)別物體的運動快慢應當如何處理,可以分學生小組討論得出,教師總結兩種方法.快慢用物理量速度表示,進而引出了速度的概念,在此基礎上用學生提供的玩具來實際測量速度,并給出了速度的公式.速度公式也可以由學生根據(jù)實驗的結論得出.
速度的單位,應當聯(lián)系實際,提供大量的圖片,展示不同的物體運動的一般速度,建立速度的物理圖景,并提供一些視頻資料,展示現(xiàn)代科技的發(fā)展,提高學生的學習興趣.關于速度單位換算,應當在長度的換算的基礎上,用同樣的等量代換的方法明確兩個單位的換算,并讓學生記住兩個單位的換算關系.
平均速度,上一節(jié)內(nèi)容是勻速直線運動,本節(jié)讓學生思考實際情況,實際的運動都不是勻速的,但是我們需要作粗略的計算,所以引進了平均速度,最好讓學生自行思考出這個思路.在此基礎上用具體的例題來形成學生的解題規(guī)范.
教學設計示例
“速度和平均速度”教學設計示例
【教學單元分析】
速度的概念,從日常生活中的實例入手,正確的引出速度的概念,應當先從比較物體運動快慢分析,認識到比較速度的意義進而用單位時間的路程表示速度.
速度的公式和單位,速度的單位是由時間、長度的單位合成的,是物理中第一次遇到的復合單位,速度的計算要認清路程和時間的對應.
【教學過程分析】
一.速度概念的引入
思考教材中提出的三個問題,從這三個問題中分析出比較速度的方法:用相同的時間,看運動的路程;運動相同的路程,看所用的時間.而比較不同的時間和路程的方法是用相同的時間衡量通過的路程.
對于基礎較好的學校和學生可以提供圖片資料、視頻資料,使學生認識到比較速度的必要性,也可以直接由學生想象速度比較的意義,可以提高學生的創(chuàng)造力.
說清用速度表示物體運動的快慢,這是速度的物理意義,結合小學的知識,得出速度的概念,可以由學生總結概念.
二.實驗:速度的計算
學生在課前就應當準備玩具小車,進行課本上的實驗,把實驗中的數(shù)據(jù)添入表格中,就得到了計算速度的公式.
本內(nèi)容的教學對于基礎較好的學生,可以讓學生自行設計實驗方案,學生可能設計成使小車通過1米的路程,記錄下所用的時間,進而比較小車的速度的大小,教師應當予以鼓勵.
三.速度的單位
增加學生的感性認識,應當提供大量的圖片、視頻等多媒體資源,讓學生比較和認識不同物體的速度,適當選取科技新聞,使學生聯(lián)系實際和科技的學習,也可以用課外實踐活動使學生接觸更多的信息,建立自然界速度的物理圖景和養(yǎng)成從信息中學習的習慣.
可以提供的資料有:步行的速度、游泳的速度、騎自行車的速度、汽車速度、列車速度、飛機速度、衛(wèi)星速度、地球運動的速度等.
速度的單位可以用對比法學習,對比長度的單位換算和速度的單位換算,然后應當找到最簡單的方法進行換算.見副板書1.
對于基礎較好的學生可以由學生觀察出特點:單位進行等量代換、單位用字母表示.
四.平均速度
可以提供圖片、視頻資料使學生認識到在日常生活中的運動都是變速運動,而我們一般都是不要求很精確的情況下,做粗略研究用平均速度,例如列車從廣州到北京的平均速度等.所以引入平均速度概念,平均速度的計算是路程和所用時間的比值,日常所說的速度,多數(shù)情況下都是指平均速度(實際上指的是平均速率).
計算平均速度的例題,例題如副板書2
形成作題的規(guī)范步驟:已知列出已知條件,一般換算成求所需的單位,用字母表示;求列出所求的物理量;解的過程是公式、代入數(shù)值和單位、得結果;答結果的內(nèi)容.
【板書設計】
探究活動
【課題】
速度單位的資料
【組織形式】
學生小組
【教師輔導參考】
1.可以在網(wǎng)上查找各國的速度的單位.
2.各個速度單位的換算關系.
3.相同時期各地速度的單位.
【評價方法】
1.網(wǎng)上的資料可以列出學習記錄.
2.小組總結,各個小組互相補充資料,實現(xiàn)資料共享.
3.發(fā)揮學生的創(chuàng)造性,看看哪個組能根據(jù)資料提出新的問題.
延伸閱讀
平均速度的測量
【名師解讀】八年級物理精品導學學案(北師大版)
第三章物質(zhì)的簡單運動
第四節(jié)平均速度的測量
探究目標
1.知識與技能學會使用秒表、刻度尺正確地測量時間、距離,并會求平均速度.
2.過程與方法體會設計實驗、實驗操作、記錄數(shù)據(jù)、分析實驗結果的總過程.
3.情感、態(tài)度與價值觀通過實驗激發(fā)學生的興趣,培養(yǎng)學生認真仔細的科學態(tài)度,正確、實事求是記錄數(shù)據(jù)的作風.
探究指導
物理宮殿
1.正確使用秒表測時間
(1)認識秒表的功能鍵
各種秒表一般都具有啟動、暫停、回零三項基本功能.如圖3.4-1所示.秒表的中間按鈕為啟動、暫停鍵,旁邊按鈕為回零鍵.
圖3.4-1
(2)如何給機械秒表上發(fā)條
秒表分為機械秒表和電子秒表兩類.電子秒表使用的是紐扣式電池,機械秒表在用之前要先給它上發(fā)條.上發(fā)條的方法是:旋動秒表中間按鈕的頂端,聽到“嗒、嗒……”的聲音.在每次使用結束后應讓機械秒表繼續(xù)走動,以使發(fā)條放松.
(3)使用秒表的方法
第一次按動——啟動,長短指針開始轉(zhuǎn)動;
第二次按動——暫停,長短指針暫時停止轉(zhuǎn)動;
第三次按動——回零,長短指針迅速回到零點.
(4)秒表讀數(shù)的方法
首先弄清大表盤、小表盤每大格、每小格表示的時間.秒表的最后讀數(shù)為小表盤讀數(shù)與大表盤讀數(shù)之和.
2.測物體運動的平均速度的方法
用秒表測出物體在某路程上運動的時間,用刻度尺測出這段時間內(nèi)通過的路,利用了=求出這段路程的平均速度.
3.實驗報告
實驗報告的內(nèi)容包括:實驗題目、實驗目的、實驗器材、簡單的實驗方法與步驟、實驗數(shù)據(jù)的記錄(一般用表格呈現(xiàn))、實驗結果.在實驗報告的后面還可以提出問題并對本實驗提出意見和建議.
【例1】小明和同學有利用棉線、刻度尺、秒表、火柴、一盤新蚊香、蚊香架等器材測量蚊香燃燒的平均速度,他們設計了如下步驟,請你補充完整:
(1);
(2)將蚊香支在蚊香架上并點燃5min(即t1),如圖3.4-2;
(3);
(4)用公式=求蚊香燃燒的平均速度,其表達式為=接下來他們進行討論;
(5)根據(jù)蚊香燃燒的速度能否算出剩余蚊香還能燃燒多長時間?如果能,其字母表達式為t2=;
(6)根據(jù)測量能否計算出從晚上10點到早上6點需燒多少盤蚊香?如果能,其字母表達式為n=.
圖3.4-2
請幫助小明和他的同學設計一個數(shù)據(jù)表格,并填上需要測量的物理量.
思路與技巧利用=,用棉線和刻度尺測出一盤新蚊香的長度,以及點燃一段時間后剩余長度,即可算出平均速度.然后又可根據(jù)t=算出剩余蚊香燃燒的時間.
答案(1)用棉線和刻度尺測出一盤新蚊香長度為l
(3)再用棉線和刻度尺測出剩余蚊香長度為l1
(4)=
(5)能t2=t1
(6)能n=或n=
實驗表格:
項
目蚊香
總長度
l(cm)燃燒
時間
t1(min)剩余
長度
l1(cm)燃燒
速度
(cm/min)
剩余燃
燒時間
t2(min)每晚用
蚊香時
間t(min)每晚用
蚊香數(shù)
n(盤)
數(shù)值
【例2】(武漢市中考題)小明在“測小車的平均速度”的實驗中,設計了如圖3.4-3所示的實驗裝置:小車從帶刻度(分度值為lcm)的斜面頂端由靜止下滑,圖中的圓圈是小車到達A、B、C三處時電子表的顯示(數(shù)字分別表示“小時:分:秒”),則;
(1)該實驗是根據(jù)公式進行測量的;
(2)實驗中為了方便計時,應使斜面的坡度較(填“大”或“小”);
(3)請根據(jù)圖中所給信息回答:
SAB=cm;tBC=s;
vAC=m/s.
圖3.4-3
(4)實驗前必須學會熟練使用電子表,如果讓小車過了A點后才開始計時,則會使所測AC段的平均速度vAC偏(填“大”或“小”)
思路與技巧(1)速度的計算公式=;
(2)斜坡坡度越大,小車運動到底端所用的時間越短,越不易計時;
(3)需要回答的三個問題涉及三個不同的物理量,且研究的對象也不同,應注意公式中物理量的意義;
(4)當小車過了A點后才開始計時,相當于縮短了小車通過相同的距離所用的時間,使速度值增大.
答案(1)=(2)小(3)410.03(4)大
探究體驗
提出問題小明放學回家騎車行駛在學校操場的斜坡上,感覺車越往下運動速度越快.小明想:車在斜坡上向下運動的速度究竟有沒有變化?
制定計劃粉筆、秒表、卷尺l把、皮球1個
收集證據(jù)
①先在斜坡的高處,用粉筆畫一條起始線A.在斜坡的底部,用粉筆畫一條終點線B.在A和B兩點的中間,用粉筆畫一條中間線M.如圖3.4-4;
圖3.4-4
②在A處釋放皮球,讓它滾向B處.用秒表記下球從A處滾到M處所用的時間和球從M處滾到B處所用的時間;
③用卷尺量出A、B間的距離,然后設計實驗數(shù)據(jù)表格,算出每段路程中的平均速度.
路程/cm時間/s速度/ms-1
AM
MB
AB
探究點撥皮球沿斜坡滾下的速度越來越快,如果斜坡越陡皮球滾下的速度越大.
聊天室
話題:體育比賽中的電子計時器
胖胖:老師,國際體育比賽中,運動員跑步時為了減少誤差是怎樣計時的?
老師:現(xiàn)今的體育比賽已廣泛使用電子計時器.當發(fā)令員的槍聲響起,計時器便會因電觸的緣故自動開啟.而在終點線上有一光束,當有運動員到達終點沖線時,光束被阻,計時器便會停止計時.如圖3.4-5所示.
圖3.4-5
快樂套餐
1.大李想要測定紙片下落的速度,具體測量時可采用的方法有
A.先選定一段時間,測定紙片在這段時間內(nèi)下落的距離
B.先選定某一段距離,測定紙片通過這段距離所用的時間
C.預先不選定時間或距離,直接測定紙片下落時通過某段距離所用的時間
根據(jù)實驗的具體情況,你認為大李采用哪種方法較好?原因是
.
2.圖3.4-6是機械停表、電子停表的實物照片,圖中機械停表短針刻度所標數(shù)字的單位是,長針刻度所標數(shù)字的單位是,停表所表示的時間是;另外,照片中電子停表所顯示的數(shù)字為“0:00.02.01”,左起第一個數(shù)字表示的時間單位是,第2、3個數(shù)字所表示的時間單位是,第4、5個數(shù)字所表示的時間單位是,照片中電子停表所表示的時間是
圖3.4-6
3.某校探究學習研究小組,為了研究蚯蚓在粗糙面上爬得快,還是在光滑面上爬得快,他們用同一蚯蚓在相同的外界條件刺激下,分別讓它們在不同的表面上爬行,為了比較蚯蚓在不同表面上爬行的快慢,必須算出蚯蚓爬行的為了準確測出爬行的路程,在確定蚯蚓的爬行起點和終點時,他們應該選擇蚯蚓的(填“頭部”或“尾部”)作為觀察對象,在確定蚯蚓的爬行路徑是彎曲的,為了測出它爬行的路程,除了使用棉線外,還需要的測量器材是.
4.(重慶市中考題)有兩個同學,用下面的方法來測量小鋼球運動的平均速度.
在水平桌面上的一條直線上標出A、B、C三個點,拿一根分度值為1mm的米尺緊靠直線,A、B、C三點在米尺上對應的讀數(shù)如圖3.4-7所示.
當小鋼球貼著米尺運動經(jīng)過A、B、C三點時,兩同學用手表記下了小鋼球經(jīng)過A、B、C三點時對應的時刻,如圖3.4-7所示.
則小鋼球在通過AB、BC和AC各段路程中,平均速度分別為:
vAB=;vBC=;vAC=.
圖3.4-7
5.小高參加學校田徑隊進行短跑訓練,王老師為了幫他進一步提高成績,對他的百米成績進行了分析測試.在每隔20m處安排了一個計時員,各計時員在發(fā)令員鳴槍時起動秒表,跑經(jīng)指定位置時按停秒表,他們的讀數(shù)分別是2.9s、5.5s、7.9、10.7s、12.8s.通過這些數(shù)據(jù)可知道:
(1)小高跑100m的平均速度是;
(2)小高在第個20m速度最快,平均速度是;
(3)小高在哪幾個階段的速度低于全程的平均速度?為了提高成績,你對他有什么建議?
6.小剛是班上有名的短跑運動員.有一天,大家為小剛跑步的速度是否比小玲騎自行車速度更快的事爭論起來,大家吵著要在操場上進行比賽.正在這時,小玲說,如果比賽時間足夠長,我的速度肯定比小剛快;如果比賽的距離太短,我的速度可能比他的慢.
(1)小玲所指的速度是什么速度?
(2)請你設計一個比賽方案,來證明小玲判斷的對錯;
(3)如果小剛與小玲因故不能同時到達比賽場地進行比賽,這場速度的比較還能進行嗎?
(4)以下兩表是體育老師為小剛、小玲測試的成績表,請你分析表中的數(shù)據(jù),回答以下問題:
表1:小剛跑步的成績表
路程/m10205080120160200240300400
時間/s2.85.18.611.518.830.345.258.582.5122.5
表2:小玲騎自行車的成績表
路程/m10205080120160200240300400
時間/s5.07.510.015.026.034.242.050.062.082.0
①在400m全程中,小剛和小玲的平均速度分別是多少?
②從表中可以看出,至少在多少路程內(nèi),小剛的平均速度比小玲的平均速度大?
③從表中可以看出,至少在多少秒以后,小玲的平均速度比小剛的平均速度大?
④我們把表格中兩個相鄰的數(shù)據(jù)之間的路程稱為一個階段.
問:從起點開始,在哪一個路段小玲的速度第一次超過小剛在這個路段的速度?
7.工程上常用爆破的方法開山劈嶺.設某工人師傅在鉆孔內(nèi)裝好炸藥后,用一條長96cm的引火線引燃炸藥.如果引火線燃燒速度是0.8cm/s,點火人點燃引火線后以5m/s的速度跑開,他能不能在爆炸前跑到離點火處500m遠的安全地帶(用三種方法計算)?
8.國慶節(jié)期間,小芳和同學們乘火車從襄樊回重慶,當火車行至襄渝鐵路大巴山冷水隧道前一段平直軌道時,小芳對其他同學說:“我們能否用手邊的器材估測出火車的速度?”許多同學參加了測量,他們各自的做法如下:
(1)小芳聽到列車上廣播“前方3km便是大巴山冷水隧道”.恰好此時火車鳴笛,小芳測得經(jīng)t秒后聽到從大巴山反射來的回聲后說:“我已能算出火車的速度.”
(2)坐在窗旁的小軍不動聲色,看著窗外每隔100m的電線桿,并數(shù)著自己脈搏跳動的次數(shù),數(shù)出每通過兩根電線桿時自己脈搏跳動了N次,小軍突然宣布:“我已測出火車的速度.”設小軍自己平時每分鐘脈搏跳動n次;
(3)小強跑到列車駕駛室,回來后笑著說:“我已知道了火車的速度.”
(4)小慧看著自己的手表,問了一下乘務員每根鐵軌長L,數(shù)出t秒內(nèi)鐵軌響了N次,小慧說自己的方法可以測火車的速度.
請你判斷一下,小芳、小軍能否測出火車速度?如果能,他們的測量結果是什么?小強、小慧的方法能否測出火車速度(此問只回答,不需算出)?
9.學校即將召開秋季運動會.初二(3)班的李老師和本班四位參加4×100m接力賽跑的同學到運動場進行賽前訓練.如圖3.4-8.練了一會兒,同學們開始討論:甲、乙兩同學都認為丁同學跑步途中的速度越來越慢;丁同學則認為甲、乙的觀察都不準確,他感覺自己跑步的速度是越來越快的.李老師看到同學們爭論起來,笑了笑說:“同學們,證明自己或別人的看法是否正確,需要收集有說服力的證據(jù)才行,大家想一想,怎樣才能證明丁同學跑步速度是越來越慢,還是越來越快的呢?”
圖3.4-8
10.張亮用如圖3.4-9所示的裝置探究小車沿斜面下滑時速度的變化.
(1)張亮在斜面中點處放一金屬片,用停表記下小車從斜面頂端滑下至撞擊金屬片的時間t1,并用刻度尺量出小車通過的距離s1;
(2)張亮把金屬片放在斜面終點,在斜面中點位置釋放小車,測出小車下滑到底端撞擊金屬片的時間t2和這段時間內(nèi)小車通過的距離s2;
(3)用測得的數(shù)據(jù)求出各段的平均速度.張亮發(fā)現(xiàn)v1=v2,于是得出結論:小車從斜面頂端滑至底端做勻速直線運動.
你認為張亮的實驗過程妥當嗎?為什么?
圖3.4-9
11.圖3.4-10是兩張用照相機拍攝到的水龍頭滴水時的照片.甲、乙兩張照片中水龍頭滴水的快慢各不相同.若甲照片中的水龍頭以每秒10滴水的快慢滴水,即相鄰兩滴水之間開始下落的時間間隔Δt=1/10s.設水滴下落的高度用h表示,單位是m,水滴下落的時間用t表示,單位是s,則根據(jù)甲圖可知h與t兩者間的定量關系式為:;比較甲、乙兩圖可知乙照片中的水龍頭每分鐘滴滴水.
圖3.4-10
12.星揚中學物理活動小組張貼一份“競賽通知”的海報,如圖3.4-11.
小聰和班上的同學為了在競賽中取勝,決定探究降落傘在空中滯留的時間與什么因素有關?
(1)通過分析猜想,小聰和同學們認為影響降落傘飛行時間的長短可能與降落傘的形狀有關,還可能與有關;
(2)猜想必須通過實驗來檢驗.猜想中,影響降落傘在空中滯留時間的因素很多.為此設計實驗時,要用到物理中常用到的研究方法叫法;
(3)小聰和同學們經(jīng)過設計制作出降落傘,實驗中發(fā)現(xiàn)降落傘從3m高處落下在空中運動的時間為6s,則降落傘在空中運動的平均速度多大?
(4)小聰和同學們?nèi)绻朐诟傎愔腥?,你對他們有何建議?
圖3.4-11
參考答案
[快樂套餐]1.B;紙片下落在空中距離不好測量,固定距離后,通過測量時間就可以求速度
2.min;s;10s;h;min;s
2.01s
3.速度;尾部;刻度尺
4.0.03m/s;0.02m/s;0.024m/s
5.(1)7.8m/s(2)559.5m/s(3)第一、第二、第四個20m建議:加強起跑和增強耐力的訓練.
6.(1)平均速度(2)提示:人起跑速度快,如果比賽路程只有幾米,自行車還沒來得及加速,自行車的平均速度就更小,人騎自行車比跑步更輕松,比賽路程長時,跑步的人平均速度?。?)提示:分別記錄兩人運動的路程和所用的時間,求出平均速度(4)①3.3m/s;4.9m/s;②160m;③42s;④200~240m
7.方法一:t1=s1/v1=96cm÷0.8cm/s=120s,t2=s2/v2=500m÷5m/s=100s,因為t1>t2,所以點火人能跑到安全地帶;方法二:t1=s1/v1=96cm÷0.8cm/s=120s,m=v2t1=5m/s×120s=600m,因為s>s2,所以點火人能夠跑到安全地帶;方法三:t1=s1/v1=96cm÷0.8cm/s=120s,v=s2/t1=500cm/120s=4.17m/s,因為v<v2,所以點火人能跑到安全地帶;方法四:t2=s2/v2=500m÷5m/s=100s,s′=v1t2=0.8cm/s×100s=80cm,因為s′<s1,所以點火人能跑到安全地帶;方法五:t2=s2/v2=500÷5m/s=100s,v′=s′1/t2=96cm÷100s=0.96cm/s,因為v′>v1,所以人能跑到安全地帶
8.小芳、小軍能測出火車的速度.小芳測量方法:v聲t+v火車t=2s,v火車===m/s;小軍的測量方法:脈搏跳動一次的時間為,則v火車(N×)=s,得v火車==m/s;小強和小慧也能測出火車的速度.小強是通過看駕駛室里的速度顯示表的示數(shù)知道火車速度的,小慧的測量方法是v火車t=(N-1)L,v火車=
9.略
10.不妥當.因為在實驗中探究的是小車下滑全過程的速度變化,小車過中點時有一定速度,不能設定為零,故不妥當
11.h=5t2;226
12.(1)面積或質(zhì)量或體積(2)控制變量法(3)===0.5m/s(4)盡量把降落傘面積做大些,質(zhì)量盡量小
平均速度與瞬時速度
一般給學生們上課之前,老師就早早地準備好了教案課件,大家都在十分嚴謹?shù)南虢贪刚n件。只有規(guī)劃好教案課件計劃,新的工作才會更順利!你們清楚有哪些教案課件范文呢?小編收集并整理了“平均速度與瞬時速度”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
【名師解讀】八年級物理精品導學學案(北師大版)
第三章物質(zhì)的簡單運動
第三節(jié)平均速度與瞬時速度
探究目標
1.知識與技能知道平均速度和瞬時速度,以及它們之間的區(qū)別.
2.過程與方法體會實際做變速運動物體的加速、減速運動過程,建立解決運動問題先畫示意圖明確物理過程的習慣.
3.情感、態(tài)度與價值觀養(yǎng)成物理知識與實際相聯(lián)系的意識和習慣,在實際物理情境中體會物理過程,學習物理知識.
探究指導
物理宮殿
1.平均速度(averagevelocity)
平均速度表示運動物體在某一段路程(或某一段時間內(nèi))運動的快慢程度.用表示平均速度,用s表示路程,用t表示時間,則平均速度的公式是:=.
說明(1)在實際應用中,一些做曲線運動的物體的快慢程度,也常用平均速度描述;
(2)通常說的某物體的速度一般指的是平均速度.平均速度要和路程段或時間段相對應,因此,平均速度只有在指明是哪一段路程或哪一段時間內(nèi)的平均速度時才有意義;
(3)變速直線運動中,運動物體在全路程上的平均速度不一定等于運動物體在各段路程上的平均速度的平均值(即平均速度不一定等于速度的平均值).
【例1】某同學從家走到學校,先以1m/s的速度行走了500m后,再以1.5m/s的速度走完剩下的500m.求這位同學從家走到學校的平均速度.
思路與技巧根據(jù)速度公式可知,全程的平均速度應等于總路程除以該同學通過總路程所用的總時間.因此,根據(jù)題意可得:
前500m所用時間為t1===500s
后500m所用時間為t2==≈500s
通過1000m的總時間為t=t1+t2=833.3s
全程的平均速度為==≈1.2m/s
答案略.
說明有同學在解本題時這樣做:===1.25m/s
這種解法求的是速度的平均值,而不是本題所要求的平均速度,所以是錯誤的.
2.瞬時速度(instantaneousvelocity)
運動物體在某一瞬間的速度叫瞬時速度.如:摩托車行駛時速度計上顯示的是汽車在某一時刻(或某一位置)的瞬時速度.
3.平均速度和瞬時速度
(1)區(qū)別:平均速度反映的是物體在整個運動過程中的整體運動情況,而瞬時速度反映的是物體在運動過程的某一時刻或某一位置的運動情況;
(2)聯(lián)系:在勻速直線運動中,任何時刻的瞬時速度和整個運動過程中的平均速度相同.
【例2】1991年,美國短跑名將劉易斯在日本東京舉行的“世界田徑錦標賽”上創(chuàng)造了當時100m跑的世界紀錄(如圖3.3-1),下表記錄了他通過不同距離所用的時間.
距離/m0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0100.0
時間/s0.001.882.963.884.775.616.467.308.139.009.86
(1)劉易斯在這100m的運動過程中做的是勻速直線運動嗎?
(2)如果是勻速直線運動,求出它的速度?如果是變速直線運動,求出它前50m,后50m以及全程的平均速度?
圖3.3-1
思路與技巧(1)由表中的數(shù)據(jù)分析可知,劉易斯在0→10.0m、l0.0→20.0m、20.0→30.0m……十段相同的路程中所用的時間分別為1.88s、1.08s、0.92s……根據(jù)v=可以判斷,劉易斯在100m運動過程中速度在不斷地發(fā)生變化,因此他不是做勻速直線運動;
(1)劉易斯在前50m路程中所用的時間為5.61s,后50m路程中所用的時間為4.25s
前50m的平均速度為===8.91m/s
后50m的平均速度為===11.8m/s
全程的平均速度為===10.1m/s.
答案(1)劉易斯不是做勻速直線運動
(2)劉易斯在前50m、后50m、全程中的平均速度分別為8.91m/s、11.8m/s、10.1m/s.
【例3】圖3.3-2為兩個小球運動過程的頻閃照片.閃光時間間隔為1s,圖上數(shù)字為閃光時刻編號,請按提示描述這兩個小球的運動.
圖3.3-2
(1)會發(fā)生一個小球超越另一個小球的情況嗎?如果會,在什么時刻?
(2)小球A做什么樣的機械運動?小球B做什么樣的機械運動?
(3)小球A和B曾有過相同的平均速度嗎?如果有,在什么時間間隔內(nèi)?
(4)分別求出小球A和小球B在從第3s到第7s跟時間間隔內(nèi)的平均速度?
思路與技巧由兩個小球運動過程的頻閃照片可看出;小球B每間隔1s運動的路程都是0.8m,即小球B是做勻速直線運動,速度為0.8m/s.小球A從第1s到第2s時間間隔內(nèi)運動了0.4m,即平均速度為0.4m/s,從第2s到第3s時間間隔內(nèi)平均速度為0.6m/s,第3s到第四4s時間間隔內(nèi)的平均速度為0.8m/s……在第5s時,A球追上了B球,然后超越B球.
答案(1)第5s以后A球超越B球
(2)小球做變速直線運動,速度越來越快;B球做勻速直線運動
(3)小球在第3s到第4s內(nèi)的平均速度和B球相同
(4)從第3s到第7s時間間隔內(nèi):vA===1.1m/s,vB=0.8m/s.
探究體驗
提出問題小剛家的一個水龍頭擰不緊,水一滴一滴斷續(xù)地滴落地上.小剛發(fā)現(xiàn),在耳朵聽到前一滴水滴在地上的聲音的同時,看到下一滴水剛好開始下降(如圖3.3-3).他想測算水滴下落的平均速度和一天來浪費的水量.
制定計劃秒表、卷尺
收集證據(jù)首先量出水龍頭口離地面的高度h,再用秒表計時.計時的方法是:當聽到某一水滴滴在地上的聲音的同時,開啟秒表開始計時,并數(shù)“1”,以后每聽到一聲水滴聲,依次數(shù)“2、3……”,一直數(shù)到“n”時,按下秒表停止計時,讀出秒表的示數(shù)為t.
圖3.3-3
實驗與論證①寫出用上述測量表示水滴在空中運動的平均速度的表達式;
②小剛測得h=1m,當數(shù)到n=20時秒表的示數(shù)t=8.7s,則水滴下落的平均速度是多少;
③若每滴水質(zhì)量是0.25g,則一晝夜要浪費多少水?.
探究點撥上述探究活動中的方法在今后的探究體驗中還會用到,其計時起點為第一滴水剛剛落地時,以后是依次計數(shù)“2、3、……”,故在計算時次數(shù)為n-1.本案例還用到累積的思想,n-1次水滴積累時間為t,故一次時間為.
【例4】在北京和杭州之間對開著一對特快列車T31和T32,表中所列是這兩次列車的時刻表,請回答下列問題:
(1)T31和T32列車全程運行的時間是小時分;
(2)除去停站時間,列車運行的平均速度是km/h;
(3)列車T31和T32估計在時刻,在離開北京km處相遇.
T31車次T32
北京
↓
杭州自北京
起公里站
名杭州
↓
北京
特快特快
15:500北
京——
13:20
20:21
29497濟
南41
8:33
1:16
24979蚌
埠54
3:46
5:45
531458上海
西24
23:16
7:30
——1664杭
州21:40
思路與技巧(1)T31北京至杭州特快發(fā)車時間為15:50,到站時間為7:30.T32杭州至北京特快發(fā)車時間為21:40,到站時間為13:20.時刻表是以24小時制表示,故全程運行時間為:15:50—24:00共8h10min,24:00~7:30共7h30min,累計15h40min;
(2)T31在20:21到達濟南站,20:29從濟南站出發(fā),停車8min.同樣的在蚌埠站和上海西站都是停車8min,故共停車24min.有效運行時間:15h40min-24min=15h16min,全程平均速度===109km/h;
(3)由表知:T31和T32在時間和空間上能滿足在蚌埠和上海西站之間某處相遇.
設T31從蚌埠開出t小時兩車相遇,則T31從蚌埠到相遇處走的路程為s1=vt=109t(蚌埠到上海西站之間兩車都未???,速度為109km/h).
T32在T31開出蚌埠站時,已從上海西站開出一段時間:23:24~1:24,共2h.T31和”T32相遇時,T32從上海西站開出時間為:t2=(2+t),所走的路程s2=vt2=109(2+t).
蚌埠到上海西站的距離479=s1+s2,
即479=109t+109(t+2)解得t=1h12min,即在2:36時刻相遇.
相遇處離北京:s=979km+s1=979+109×1.2km=1109.8km.
答案(1)15h40min(2)109(3)2:261109.8.
聊天室
話題:龜兔賽跑
老師:胖胖,給你講一個故事.龜兔賽跑,由于兔子輕敵敗給了烏龜(如圖3.3-4).回家以后細細回想失敗的原因.它記得,在它跑到全程的處,回頭一看,烏龜還落在老遠慢慢地爬著,于是它打了一個盹兒,等它醒來的時候,發(fā)現(xiàn)烏龜離終點只有路程了.但是它想,它跑的速度是烏龜?shù)?倍,它相信還是能追上的.結果卻并沒有追上,讓烏龜?shù)昧斯谲姡隳芊治鲆幌?,為什么它確實追不上了?胖胖仔細地想了一下.
胖胖:兔子打了一個盹醒來的時候,烏龜離終點只有路程.烏龜爬到終點所用的時間為t烏====.兔子此時只跑到全程處,兔子跑到終點所用的時間t兔===.因此兔子到達終點所用的時間長,追不上烏龜.
圖3.3-4
快樂套餐
1.從武昌到北京西站,快車K38次約需12h,而直快546次約需16h,這是因為()
A.546次車的所走路程比38次的所走路程遠
B.38次車在任何時刻的速度都比546次的速度快
C.通過任何相同地段,38次一定比546次開得快
D.546次沿途??空据^多,耽誤很多時間,使其平均速度比38次小
2.一個做直線運動的物體,如果它在每1min內(nèi)通過的路程都相等,那么這個物體所做的運動()
A.一定是勻速直線運動
B.一定是變速直線運動
C.可能是勻速直線運動,也可能是變速直線運動
D.既不是勻速直線運動,也不是變速直線運動
3.一個大木箱漂浮在河面上,隨河水向下游漂去,在木箱的上游和下游各有一條小船.兩船到木箱的距離相等.若兩船在靜水中的速度相等,那么,當兩船同時劃向木箱時()
A.上游小船先撈到木箱B.下游小船先撈到木箱
C.兩船同時到達木箱D.無法判斷哪條船先到達木箱
4.小汽車在短時間內(nèi)的速度可以變化很快.有些車幾秒鐘內(nèi)車速就可以從0km/h急升到110km/h.圖3.3-5是一輛車在10s內(nèi)的車速變化情況,由圖像可知第4s時車速為km/h,從第2s到第4s過程中,車速(選填“增加”、“減小”或“不變”),第4s時刻,小汽車瞬間速度為km/h.
5.看一看,圖3.3-6是天鵝飛行的情景,根據(jù)圖中相關數(shù)據(jù)可得到的結論是.
圖3.3-5
圖3.3-6
6.為了維護高架道路的交通安全,內(nèi)環(huán)線高架快車道上車輛限速為80km/h.交通部門通過安裝在道路旁的自動監(jiān)控設備巡視路況,在某一路段恰有兩臺相同的自動照相機在間隔2s的時間從不同的角度拍攝了甲、乙兩張照片,如圖3.3-7所示,已知相鄰路燈的間距為30m,從照片上分析,車在超速行駛(選填“A”、“B”或“C”人其車速為km/h.
圖3.3-7
7.寓言《龜兔賽跑》中兔子失敗后,兔子總結了失敗的原因.第二次比賽時,龜兔從同一地點跑出,兔子最先到達終點,在這一過程中的平均速度大.第三次比賽又開始了,它們又從同一地點出發(fā),在陸地上兔子背著烏龜,在水中烏龜背著兔子,最終同時到達終點,在這一過程中烏龜相對兔子的速度是.這則寓言給我們的啟示是
.
8.美國在2004年3月底成功試飛了X-43A極速無人駕駛飛機,創(chuàng)造了飛機速度新的世界記錄.它最快時,達到了7倍音速,即m/s,等于km/h.美國打算建立一支快速反應的空軍,能夠利用新式飛機,在2小時內(nèi)到世界上任何一個地方進行打擊.為了達到目的,這種飛機的速度起碼要達到km/h(地球半徑約6300km,最遠航程大約為赤道長度的一半).
9.舉世矚目的上海浦東高速磁懸浮鐵路,經(jīng)過近兩年建設已竣工通車.這條磁懸浮鐵路正線全長30km,將上海市區(qū)與東海之濱的浦東國際機場連接起來,單向運行時間約8min.運行時,磁懸浮列車與軌道間約有10mm的間隙,這就是浮起的高度.除啟動加速和減速停車兩個階段外,列車大部分時間運行速度約為300km/h,從啟動到最高設計速度430km/h的時間只要20多秒.根據(jù)以上的數(shù)據(jù),計算出磁懸浮列車全程的平均速度和以最大速度勻速行駛通過的路程?
圖3.3-8上海的高速磁懸浮列車正在運行
10.甲乙兩地間的公路全長120km,公路最高限速為60km/h.某司機一天下午2:00從甲地出發(fā),當天下午4:00到達乙地.途中被自動測速計記錄到超速違章一次.司機申辯,他用了兩小時走完全程,時速恰好是60km/h,并沒有超速違章.你認為司機的話有道理嗎?
11.(山東淄博市中考題)在北京和杭州之間對開著一對特快列車T31和T32,表中所列是這兩次列車的時刻表.
T31車次T32
北京→杭州自北京
起公里站
名杭州→北京
特快特快
15:500北
京——
13:20
20:21
20:29497濟
南8:41
8:33
1:16
24979蚌
埠3:54
3:46
5:45
5:531458上海
西23:24
23:16
7:30
——1664杭
州21:40
請回答下列問題:
(1)T31和T32列車全程運行的時間是hmin;
(2)除去停站時間,列車運行的平均速度是km/h;
(3)列車T31和T32估計在時刻在離開北京km處相遇.
12.(太原市中考題)下表是卡車沿直線平穩(wěn)行駛和電車、機車起動過程中各個不同時刻的速度(從起動一段時間后開始計時),請你比較和分析表中的數(shù)據(jù).
回答下列問題:
(1)卡車做運動;
(2)電車的速度與時間的關系(定性)是;
(3)電車的速度v與時間t的定量關系式是v=;
(4)通過分析電車和機車的速度隨時間變化的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)他們是相同的.
13.某高速公路規(guī)定小汽車行駛速度不得超過120km/h.執(zhí)勤的交通警察截住了一輛正在超速行駛的小汽車,“您的車速超過了120km每小時的限制……”內(nèi)勤交警對司機敬禮道.還沒等司機回答,一名車內(nèi)的小朋友搶著答道:“我們只開了幾分鐘,既不夠1h,更不到120km……”假如你當時在場,應該怎樣向這位小朋友解釋呢?
14.火車、飛機、賽車正式啟動或制動過程中的運動通常是變速直線運動.人們設法測得了它們在啟動或制動過程中各個不同時刻的速度,如下列各表所示:
表1:火車在啟動過程中各時刻的速度(火車啟動時開始計時)
時間(s)0510152025
速度(m/s)012345
表2:飛機在啟動過程中各時刻的速度(從飛機啟動一段時間后開始計時)
時間(s)0510152025
速度(m/s)102540557085
表3:賽車在制動過程中各時刻的速度(賽車制動時開始計時)
時間(s)0510152025
速度(m/s)2520151050
請你認真分析和比較上述表格所提供的有關數(shù)據(jù),并完成下列要求:
火車在啟動過程中的速度隨時間變化的特點(定量關系)可初步歸納為;飛機在啟動過程中的速度隨時間變化的特點(定量關系)可初步歸納為;賽車在制動過程中的速度隨時間變化的特點(定量關系)可初步歸納為.
15.閱讀材料
反正差10m……
小明和大李比賽用60m短跑.小明跑得快,跑完60m,到達終點的時候,大李才跑了50m.
小明說:“我們再跑一次.這次你落后了10m,下次我的起跑線后退10m.我們還按這回的速度跑,我多跑10m,你和我就可以同時到達終點.”
圖3.3-9
大李卻說:“哦,你既然要讓我10m,你也不用后退,把我的起跑向前移10m,我少跑10m就得了.”小明說:“嗨,反正是差10m,我多跑10m,你少跑10m還不是一回事?”(如圖3.3-9)
大家想,到底是不是一回事?
參考答案
[探究體驗]=;=≈2.18m/s;一晝夜浪費水量為m=×(20-1)×0.25kg=47.172kg
一次滴水時間
[快樂套餐]1.D2.C3.C
4.30;增加;30
5.天鵝在做變速運動,速度越來越快
6.C;108
7.兔子;0;時常總結失敗的原因,應注意養(yǎng)成團結性作的好品行
8.2380;8568;989
19.磁懸浮列車全程的平均速度===225,以最大速度行駛的路程s=vt=430km/h×h=57.3km
10.司機的話沒有道理.他所說到的速度是指整個運動過程中的平均速度,平均速度反映物體運動的平均快慢;而自動測速計反映的是物體運動過程中某時的瞬時速度,這位司機誤把平均速度等同瞬時速度
11.(1)15;40(2)109(3)2:35;140.6
12.(1)勻速直線(2)電車的速度隨運動時間的增加而增大(3)v=0.5t+5(點撥:設速度時間關系式為v=at+b,將相應的速度、時間代入,求出a=0.5b=5)(4)在相同的時間內(nèi),速度的增加量
13.高速公路規(guī)定小汽車行駛速度不得超過120km/h指的是各時刻或各點的速度不得超過120km/h,它是汽車在極短時間內(nèi)的速度即瞬時速度.該汽車在短時間內(nèi)超速,故它違章了
14.v=t;v=10+3tv=25-t
15.小明速度v1=,大李速度v2=,小明后退10m所花時間:t1==t,大李60m所花時間t2==t,t1<t2小明先到.大李前移10m所花時間t==t等于小明跑60m所用時間,兩人一起做.故小明后退10m和大李前移10m賽跑不一樣
實驗:測平均速度
老師會對課本中的主要教學內(nèi)容整理到教案課件中,大家在認真寫教案課件了。只有制定教案課件工作計劃,可以更好完成工作任務!你們了解多少教案課件范文呢?下面是由小編為大家整理的“實驗:測平均速度”,供您參考,希望能夠幫助到大家。
教學目標
“實驗:測平均速度”教學目標
知識目標和能力目標
1.會使用表、刻度尺測量平均速度.
2.正確觀察和測量平均速度.
情感目標
1.通過實驗養(yǎng)成認真細致的行為習慣和實事求是的精神.
2.通過實驗養(yǎng)成和其他同學合作的意識.
教學建議
實驗:測平均速度教材分析
教材設計實驗來鞏固平均速度的知識,練習用鐘表測時間,用刻度尺測長度,選用的器材簡單,木塊、斜面和小車,在斜面的中間放上鐵片,用來劃分兩段路程,在小車或小球撞擊到鐵片上時能記錄時間,兩段時間之和就是小車在斜面上的總路程所通過的時間.
教材要求學生計算前半程、后半程、總程的平均速度,應當嚴格按照平均速度的計算公式計算,在計算中復習物理計算的步驟.
實驗:測平均速度教法建議
用實驗法教學,觀察實驗儀器,看各部分的在實驗中的作用,并分析實驗的過程中需要測量的物理量和如何測量該物理量,實驗表格中的數(shù)據(jù)對應著哪步的測量結果.
要分小組做實驗,增強學生的合作意識和合作能力,小組可以有發(fā)令成員,負責使小組各位準備完善后統(tǒng)一進行實驗.有手持小車準備實驗的成員,當聽到發(fā)令后進行實驗,有記錄成員,當小車到達鐵片時,聽到撞擊聲就記錄鐘表所用的時間,并記錄在表格中,三個成員共同完成本實驗.
還可以在條件較好的學校、學生中使用其他的方法,例如可以讓學生自行設計實驗的過程,只要能完成測量平均速度的目的就可以采用.充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造能力.
教學設計示例
“實驗:測平均速度”教學設計示例
【教學單元分析】
實驗要求學生會用鐘表和刻度尺正確測量時間、距離,并求出平均速度,同時加深對平均速度的理解,對于實驗器材可以自行選擇.
將數(shù)據(jù)填入表格中,計算三個階段的平均速度,如果用停表計時,可以用教材中的表格,如果用鐘表計時,應當將運動時間改為三個欄目“計時開始、計時結束、運動時間”,再分別計算出運動時間.
對于時間的測量,應當進行適當?shù)木毩?,?jīng)過幾次實驗,時間就會測得準確些.
【教學過程分析】
一.實驗指導
小車的坡度要很小,小車在斜面的運動時間就會較長,測量時間增長,最后結果的誤差就會減?。饘倨旁谛泵娴闹虚g,測量出斜面的總長,則前半程、后半程和全程的距離都可以得到.
二.表格設計
提供一個表格供參考
路程
運動時間
平均速度
計時開始
計時結束
運動時間
s1=
t11=
t12=
t13=
v1=
s2=
t21=
t22=
t23=
v2=
s=
t=
v=
三.實驗過程輔導
測量平均速度的原理、實驗器材可以讓學生說明,指出長度、時間的測量可以用測量工具直接測量,而速度測量需要測量長度和時間再根據(jù)速度公式計算,所以實驗原理是速度的公式,由公式也可以看出實驗器材是鐘表和刻度尺.
平均速度測量,實驗難點是計時結束以聽到撞擊聲為準,即聽到聲音的同時記錄結束時刻,注意學生區(qū)分時刻和時間的概念,時刻是結束或開始時刻在時間軸上的位置,而運動時間是這兩個時刻之間的在時間軸上的長度,所以表格中的t13=t12-t11,t23=t22-t21.
平均速度的計算,注意物理量的對應,.而決定不能認為,可以讓學生分析兩個問題以加深理解:
1.某運動過程中,行駛的路程前半程的速度是10m/s,后半程是20m/s,計算全程的平均速度.
2.某運動過程中,前半段時間行駛的速度是10m/s,后半段時間行駛的速度20m/s,計算全程的平均速度.
對于問題1,全程的平均速度是:
.
對于問題2:全程的平均速度是:
【板書設計】
探究活動
【課題】
調(diào)查在交通規(guī)章制度中,對速度的限定
【組織形式】
學生小組
【教師輔導參考方案】
1.我國不同的公路、鐵路(兩者都分不同的級別)中對速度的要求.
2.對于同一種路面,各個國家的規(guī)定是否相同,分析其特點.
3.其他相關的問題,例如某路面超速的處罰是什么.
【評價】
1.從網(wǎng)上學習的小組,列出學習過程.
2.在實際調(diào)查中,小組如何分工協(xié)作的,寫出各個成員的任務列表.
3.學生是否提出了創(chuàng)新問題.