物理必修 第一册3 位置变化快慢的描述——速度教学设计

运动快慢的描述——速度

当物体做直线运动时，我们是用什么方法描述物体位移的?

坐标系

我们已经知道位移是描述物体位置变化的物理量，能不能说，物体的位移越大，物体运动得就越快?                           

不能．因为物体的运动快慢与运动的时间有关

那么，如何来描述物体运动的快慢?

1、坐标与坐标的变化量

以百米赛跑为例，你参加赛跑的跑道是笔直的，你能说明“坐标”与“坐标的变化量”有何不同，又有何联系?

坐标用来表示位置，坐标的变化量表示位移，比如，我在起点的位置、我在终点的位置等，都可以在建立坐标系后用坐标上的点来表示，而在我从起点跑到终点的这段过程中，我的位移可以用起点和终点间的坐标变化量来表示。

图中汽车在向哪个方向运动?

如果汽车沿轴向另外一个方向运动，位移Δx是正值还是负值?

汽车在沿x轴正方向运动，图示汽车从坐标x1＝10 m，在经过一段时间之后，到达坐标x2＝30 m处，则Δx ＝x2－ x1＝30m一10m＝20m，位移Δx >0，表示位移的方向沿x轴正方向．

2、速度

雅典奥林匹克体育场，21岁的上海小伙刘翔获得奥运会男子110米栏冠军。那么请问我们怎样比较哪位运动员跑得快呢?有几种方法呢?试举例说明．

①同样的位移，比较所用时间的长短，时间短的，运动得快．例如刘翔在110米栏比赛中所用的时间最短，跑得最快，所以他夺得了金牌．

②也可以用相同的时间，比较通过的位移，位移大的，运动得快．假如用相同的时间，刘翔将跑得更远，说明刘翔跑得更快．

以下有四个物体，请同学们来比较一下它们运动的快慢程度

如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢?

速度公式v=Δx/Δt 单位：国际单位m/s或m·s-1  常用单位km/h或km·h-1 , ㎝/s或㎝·s-1

我们在初中也学过速度，不过那时是路程跟时间的比值．和现在位移跟时间的比例，它们一样吗?

那你想一下什么情况下路程和位移的大小一样呢？

是不是在单方向的直线运动中。

初中我们学的速度是路程跟时间的比值．在单向直线运动中，它与位移跟时间的比值是相等的。

位移是矢量，既有大小又有方向．那速度呢?（看书）

也是矢量，速度的方向就是物体运动的方向．

• 速度是矢量
• 速度的大小在竖直上等于单位时间物体位移的大小；速度的方向就是物体运动的方向

3、平均速度和瞬时速度

在自然界和人类生活中，物体的运动状态各不相同且不断变化．在长期对运动的思索、探究过程中，为了比较准确地描述运动，人们逐步建立了平均速度的概念，并均用平均速度来描述物体运动的快慢．如何定义平均速度呢?

平均速度：用位移和发生这段位移的时间来描述物体的运动，平均速度是指运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值

平均速度是矢量，它的方向由位移的方向决定，它的大小表示这段时间内运动的快慢．

平均速度是在描述变速直线运动的情况下，能粗略描述物体运动快慢的物理量．

问题：一物体从甲地到乙地，总位移为2s，前半程内平均速度为v1，后半程内平均速度为v2，求这个物体从甲地到乙地的平均速度。

回答：是错误的。平均速度不是速度的平均值，要严格按照平均速度的定义来求，用这段总位移与这段位移所用的时间的比值，也就表示这段位移（或时间）内的平均速度。设全程的位移为2s，则。

根据刚才讲的，求物体的平均速度。

一物体沿直线运动，先以3m/s的速度运动60m，又以2m/s的速度继续向前运动60m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？

导入：如果要精确地描述变速直线运动的快慢，应怎样描述呢？那就必须知道某一时刻（或经过某一位置）时运动的快慢程度，这就是瞬时速度。

瞬时速度：运动的物体在（经过）某一时刻（或某一位置）的速度。

在直线运动中，瞬时速度的方向即物体在这一位置的运动方向，所以瞬时速度是矢量。

方向：与在该位置或该时刻的运动方向一致。

根据表中位移和所用时间的关系，计算汽车在行驶过程中的瞬时速度。

课堂训练

1、下列关于速度的说法正确的是(  )

A.速度是描述物体位置变化的物理量。

B.速度是描述物体位置变化大小的物理量。

C.速度是描述物体运动快慢的物理量。

D.速度是描述物体运动路程与时间的关系的物理量。

2、下列关于匀速直线运动的说法中正确的是(  )

A.匀速直线运动是速度不变的运动。

B.匀速直线运动的速度大小是不变的。

C.任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。

D.速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。

3、（多选）对作变速直线运动的物体，其中表述为瞬时速度的是 (                             )

A.物体在第1s内的速度是3m/s.

B.物体在第1s末的速度是3 m/s。

C.物体在通过其路径上某一点的速度为3 m/s。

D.物体在通过一段位移 s时的速度为3 m/s

4、已知直线AC的中点为B点，物体沿AC做变速直线运动，在AB段的平均速度为6m/s，在BC段的平均速度为4m/s, 那么它在AC段的平均速度是(                             )

A.4.8 m/s  B. 5.0 m/s  C. 5.2 m/s  D. m/s

5、一列火车沿平直轨道运行，先以10米/秒的速度匀速行驶15分，随即改以15米/秒的速度匀速行驶10分，最后在5分钟又前进1000米而停止，则该火车在前25分钟及整个30分内的平均速度各为多大?它最后通过2000米的平均速度是多大?

6、一个朝某方向做直线运动的物体，在t时间内的平均速度为v，紧接着t/2时间内的平均速度是v/2，则这段时间内的平均速度是多少?

7、一质点沿直线运动，先以4m/s运动10s，又以6m/s运动了12m， 全程平均速度是?

8、一列长50m的队伍，其前进速度是2.5 m/s, 经过一座全长100m桥，当队伍的第一个人踏.上桥到队尾最后一个人离开桥时，总共需要的时间是多少?