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教學(xué)計(jì)劃 教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)目標(biāo)】
1、理解速度的概念,知道速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的數(shù)學(xué)量,并知道速度的定義。
2.知道速度是矢量,知道速度的單位、符號(hào)和發(fā)音。 了解現(xiàn)實(shí)生活中各個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的速度和尺寸數(shù)據(jù)。
3.理解平均速度的概念,知道平均速度的定義,并利用平均速度的公式回答相關(guān)問題。
4.了解瞬時(shí)速度的概念和含義,知道瞬時(shí)速度與平均速度的區(qū)別和關(guān)系。
5. 了解速度和速度以及它們之間的區(qū)別。
【能力目標(biāo)】
1、利用平均速度的定義,將變速直線運(yùn)動(dòng)等效為勻速直線運(yùn)動(dòng),從而將數(shù)學(xué)的重要研究方法滲透到等效方法中。
2.培養(yǎng)遷移類比能力
【情感目標(biāo)】
1.通過解決一些問題并過渡到復(fù)雜問題,中學(xué)生可以培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)技能。
2、通過師生平等的情感交流,培養(yǎng)中學(xué)生的審美情感。
教學(xué)困難
【教學(xué)重點(diǎn)】速度、平均速度、瞬時(shí)速度的概念及區(qū)別。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1.如何從速度推導(dǎo)出平均速度以及如何從平均速度推導(dǎo)出瞬時(shí)速度。
2、瞬時(shí)速度和平均速度有什么區(qū)別和聯(lián)系,運(yùn)動(dòng)中瞬時(shí)速度如何確定。
教學(xué)流程
【師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)】
1、班主任舉例讓中學(xué)生總結(jié)兩種比較速度的方法。
2、通過實(shí)例估計(jì),得到規(guī)律性的推論,即單位時(shí)間的位移。
3、班主任講解平均速度和瞬時(shí)速度的含義。
介紹:
初始位置/m 經(jīng)過時(shí)間/s 最后位置/m
A。 沿著筆直的道路騎自行車
B. 沿直線道路行駛的公共車輛
C。 火車沿直線軌道行駛
D. 客機(jī)直飛天空
問題1:比較A和B,誰移動(dòng)得更快,為什么?
問題2:比較B和D,誰的動(dòng)作更快,為什么?
推論:比較物體運(yùn)動(dòng)速度的方法有兩種:
1)一是比較相同位移情況下使用的時(shí)間長短,時(shí)間短的物體移動(dòng)快,時(shí)間長的物體移動(dòng)慢;
2)另一種是比較相同時(shí)間下位移的大小,位移大的物體移動(dòng)快,位移小的物體移動(dòng)慢;
問題3:比較B和C,誰移動(dòng)得更快,為什么?
單一利率
1.定義:位移
發(fā)生此位移所需的時(shí)間
的比率,用 v 表示。
2、數(shù)學(xué)意義:速度是表示運(yùn)動(dòng)速度的數(shù)學(xué)量。
2、定義公式:
.
3、單位:國際單位:m/s(或mos-1)
常用單位:km/h(或kmoh-1)、cm/s(或cmos-1)。
4. 方向:與物體移動(dòng)方向相同。
說明:速率有大小和??方向,是一個(gè)向量
二、平均速率和瞬時(shí)速率
如果一個(gè)物體以變速做直線運(yùn)動(dòng),那么在相同的時(shí)間內(nèi),其位移相等嗎? 這個(gè)比率仍然恒定嗎? 那么如何描述物體運(yùn)動(dòng)的速度呢?
問:一個(gè)100m運(yùn)動(dòng)員跑100m需要10秒,那么他平均1秒跑多少距離?
答:平均每秒跑10m。
100米運(yùn)動(dòng)員每秒跑10米嗎?
答:不。
解說:對于100米運(yùn)動(dòng)員來說,誰也說不準(zhǔn)他什么時(shí)候一秒破10米,有的人一秒跑了10多米,有的人一秒跑了不到10米,但什么時(shí)候我們只需要簡單的說一下了解運(yùn)動(dòng)員100m內(nèi)的整體速度,無論每個(gè)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)速度如何,都可以相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)員從始至終以10m/s的勻速跑完整個(gè)距離。 此時(shí)的速度稱為平均速度。 因此,在變速運(yùn)動(dòng)中,用這個(gè)平均速度來簡單地表示其速度。
1.平均速度
1)定義:在變速直線運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)物體的位移與其所花費(fèi)時(shí)間的比值,稱為這段時(shí)間(或這段時(shí)間的位移)的平均速率,用 表示。
2)說明:
A。 平均速度只能簡單地表達(dá)其速度。 它表示在t時(shí)間內(nèi)物體的平均速度。 其實(shí),這只是簡單地將變速直線運(yùn)動(dòng)視為勻速運(yùn)動(dòng)。
b. 這是數(shù)學(xué)中的一種重要的研究方法——等效法,即用已知的運(yùn)動(dòng)來研究未知的運(yùn)動(dòng),用簡單的運(yùn)動(dòng)來研究復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)的研究方法。
問題4:對于100米跑者來說
=10m/s代表100米內(nèi)(或10秒內(nèi))的平均速度,是不是意味著他在前50米或后50米或其他路段的平均速度也必須是10m/s?
C。 平均速度僅針對運(yùn)動(dòng)物體在一定時(shí)間內(nèi)(或一定位移內(nèi))的情況。 對于同一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體,在不同的過程中其平均速度可能不同。 因此,平均速度必須注明“哪一段時(shí)間”或“哪一段位移”。
d. 平均速度只能簡單地描述一段時(shí)間內(nèi)(或一段位移)內(nèi)的總體速度,這是“平均速度”與勻速直線運(yùn)動(dòng)的“速度”的根本區(qū)別。
e. 平均速度不是各段的平均速度,必須根據(jù)平均速度的定義來求解。
2.瞬時(shí)速率
(1)定義:運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過某一時(shí)刻(或某一位置)的速度稱為該時(shí)刻(或該位置)的瞬時(shí)速度。
(2)意義:反映物體在某一時(shí)刻(或經(jīng)過某一位置)運(yùn)動(dòng)的速度,可以準(zhǔn)確地描述變速運(yùn)動(dòng)的速度。 平均速度只能簡單地描述變速運(yùn)動(dòng)。
(3)對瞬時(shí)率的理解:瞬時(shí)率是在運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)
處的平均速度,即平均速度
存在
時(shí)限是某一時(shí)刻(或某一位置)的瞬時(shí)速度。
(4)瞬時(shí)速度的方向:瞬時(shí)速度是矢量。 在直線運(yùn)動(dòng)中,瞬時(shí)速度的方向與物體經(jīng)過某一位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向相同。 切線方向(與該點(diǎn)軌跡延伸的方向一致))
三。 速度:
1.瞬時(shí)速度
1)定義:瞬時(shí)速度的大小稱為瞬時(shí)速度,簡稱速度。
2)瞬時(shí)速度檢測:技術(shù)上一般采用速率計(jì)來檢測瞬時(shí)速度。
2.平均速度:
瞬時(shí)速度的大小就是瞬時(shí)速度,那么平均速度的大小也可以稱為平均速度嗎? (NO)雖然我們小學(xué)時(shí)學(xué)到的速度并不是毫無意義,但我們給他起了一個(gè)新名字:平均速度。
1) 定義:行駛的距離與發(fā)生該距離所需的時(shí)間之比。
2) 速度是一個(gè)標(biāo)量。
3)注意:平均速度不是平均速率的大小。
【例1】直線運(yùn)動(dòng)的物體在某一時(shí)刻的速度為10m/s運(yùn)動(dòng)的快慢教學(xué)目標(biāo),故該物體()
A、該時(shí)刻之前0.1s內(nèi)的位移必須為1m
B.該時(shí)刻之后1s內(nèi)的位移必須為10m
C、此時(shí)起10s內(nèi)可能位移50m
D、如果從這一刻開始勻速移動(dòng),那么繼續(xù)通過1000m的距離需要100s
【分析】某一時(shí)刻的速度為10m/s,指的是該時(shí)刻的瞬時(shí)速度。 從現(xiàn)在起運(yùn)動(dòng)的快慢教學(xué)目標(biāo),無法判斷物體移動(dòng)的速度有多快或多慢。 之后,可以進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng),或者勻速變化的直線運(yùn)動(dòng),或者非勻速變化的直線運(yùn)動(dòng)。 所以選項(xiàng)A和B都是錯(cuò)誤的。 若質(zhì)點(diǎn)從某一時(shí)刻(速度為10m/s)開始以非勻速直線運(yùn)動(dòng),則從該時(shí)刻起10s內(nèi)位移可能為50m,故選項(xiàng)C正確。 如果物體從此時(shí)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),則行進(jìn)1000m所需的時(shí)間為t=100s。 正確選項(xiàng)是C、D。
【例2】物體沿直線運(yùn)動(dòng)。 它首先以3m/s的速度移動(dòng)60m,然后以2m/s的速度繼續(xù)向前移動(dòng)60m。 物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的平均速度是多少?
【分析】根據(jù)平均速度的定義公式
,s為總位移,t為總時(shí)間,等于前一個(gè)位移和后一個(gè)位移所用的時(shí)間之和。
整個(gè)過程位移s=120m
物體在前一段時(shí)間內(nèi)移動(dòng)所花費(fèi)的時(shí)間為
后續(xù)段位移所用時(shí)間為
整個(gè)過程總時(shí)間為t=t1+t2=50s
全程平均速度
米/秒=2.4米/秒
*注:整個(gè)過程的平均速度只能通過整個(gè)過程的總位移與遍歷整個(gè)距離所花費(fèi)的總時(shí)間的比值來獲得。如果我們用速度的平均值來做
=2.5m/s 這樣得到的結(jié)果是錯(cuò)誤的。 可見,平均速度的概念與平均速度的概念并不完全相同。