【文章內(nèi)容簡介】 哪些是用相同時間比位移的?生1：我們在校運動會上，百米賽跑就是相同位移比時間．生2：我親身經(jīng)歷了，在校運動會前，我們班主任在選拔百米跑運動員的時候，他沒有秒表，而是用目測的方法來估計哪位同學跑得最快．他讓我們同時起跑，看誰跑得最遠．我看這種方法就是相同時間比位移．師：由上分析可知，運動的快慢跟運動的時間及通過的位移都有關系．物理學中用速度來描述物體運動的快慢程度．[討論與交流]師：以下有四個物體，請同學們來比較一下它們運動的快慢程度．初始位置(m)經(jīng)過時間(s) 末了位置(m)A．自行車沿平直道路行駛020100B．公共汽車沿平直道路行駛010100C火車沿平直軌道行駛500301 250D．飛機在天空直線飛行500102 500師：如何比較A和B、B和D、B和C的運動快慢?生1：比較A和B：它們經(jīng)過的位移相同(都是100m)，A用的時間長(20s)，B用的時間短(10s)．在位移相等的情況下，時間短的運動得快，即汽車比自行車快．生2：比較B和D：它們所用的時間相同(都是10s)，B行駛了100m，D飛行了2 000m，B行駛的位移比D短，在時間相等的情況下，位移大的運動得快，即飛機比汽車快． 生3：比較B和C；它們的位移不同，所用的時間也不同，要比較它們的運動快慢，只有計算它們平均每秒鐘位移的大小量．單位時間內(nèi)位移大的運動得快，由上列表可算出以上四個物體每秒鐘位移大小分別為5 m、10m、25 m、200 m，這說明飛機行駛得最快．師：我們?yōu)榱吮容^物體的運動快慢，可以用位移跟發(fā)生這個位移所用時間的比值，表示物體運動的快慢，這就是速度．師：速度公式v=Δx/Δt單位：國際單位m/s或ms1常用單位km/h或kmh1 , ㎝/s或㎝s1生：我們在初中也學過速度，不過那時是路程跟時間的比值．它們一樣嗎?師：那時那樣講是限于當時同學們的接受能力，大家想一下，什么條件下路程等于位移的大小呢?生：在單方向的直線運動中。師：初中我們學的速度是路程跟時間的比值．在單向直線運動中，它與位移跟時間的比值是相等的．現(xiàn)在我們學習的速度概念更嚴謹．路程與所用時間的比值是另一個物理量，它與這里的速度是不同的．師：位移是矢量，既有大小又有方向．那速度呢?學生看書后回答．生：也是矢量，速度的方向就是物體運動的方向．167。 速度是矢量167。 速度的大小在豎直上等于單位時間物體位移的大小；速度的方向就是物體運動的方向 三、平均速度和瞬時速度師：大自然中，物體的運動有快有慢。天空，日出日落；草原，駿馬奔馳；樹叢，蝸牛爬行．仔細觀察物體的運動，我們發(fā)現(xiàn)，在許多情況下，物體運動的快慢會發(fā)生改變：飛機的起飛，汽車的行駛，運動員的奔跑等．在自然界和人類生活中，物體的運動狀態(tài)各不相同且不斷變化．在長期對運動的思索、探究過程中，為了比較準確地描述運動，人們逐步建立了平均速度的概念，并均用平均速度來描述物體運動的快慢．如何定義平均速度呢?請大家討論并總結(jié)一下．生：平均速度：用位移和發(fā)生這段位移的時間來描述物體的運動，平均速度是指運動物體在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值．師：平均速度是矢量，它的方向由位移的方向決定，它的大小表示這段時間內(nèi)運動的快慢．師：平均速度是在描述變速直線運動的情況下，能粗略描述物體運動快慢的物理量．[討論與交流]美國田徑運動員劉易斯，在1991年的世界田徑錦標賽上創(chuàng)下了9．86s的百米跑世界紀錄，下表中給出了當時的實測記錄．請算出每個10m內(nèi)的平均速度，并填人表中．位移s／m0102030405060708090100時間t／s01．882．963．884．715．616．467．308．319．009．86通過每10 m的時間△t／s1．881．080．920．830．850．840．830．870．86 每10 m內(nèi)的平均速度v／(ms1)教師引導學生總結(jié)．師：在每個10m內(nèi)的平均速度不同，那么我們在求平均速度的時候應該注意什么，大家討論一下．生：變速運動在不同時間內(nèi)的平均速度一般不同，所以我認為提及平均速度，必須要指明是哪段時間內(nèi)的平均速度．四、速度和速率學生閱讀教材第18頁相應部分的知識點，讓學生總結(jié)．生：速度既有大小，又有方向，是矢量，速度的大小叫速率，教師引導學生看教材第18頁圖1．3—2．觀察汽車的速度計，討論后說出你從表盤上獲取的有用信息。生：汽車的速率．指針指在相應數(shù)字的瞬間，就表示汽車在那一瞬時的速率是那個值．生：還可以從表盤上直接讀出公里里程．師：日常生活中的“速度”有時指速度，也有時指速率，要看實際的物理情景。[小結(jié)]本節(jié)主要學習了速度的概念及其物理意義，平均速度和瞬時速度的概念及物理意義．知道了平均速度只能粗糙描述質(zhì)點運動的快慢，而瞬時速度能更準確地描述質(zhì)點運動的快慢．速度是矢量，方向就是物體運動的方向．平均速度中，速度方向也與位移方向相同。瞬時速度的方向就是質(zhì)點在那一時刻的運動方向。速率是標量，是指速度的大?。骄俣扰c平均速率是不同的，前者跟位移相關，后者跟路程相關．作業(yè)：[布置作業(yè)] 教材第20頁問題與練習板書設計:167。 運動快慢的描述——速度一、坐標與坐標的變化量二、速度物理意義：表示物體運動的快慢定義：位移跟發(fā)生這個位移所用時間的比值．公式：v=Δx/Δt三、平均速度1．定義：運動物體在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用的時間的比值．2．公式：v=Δx/Δt3．物理意義：表示物體運動的平均快慢程度4．矢量性：方向與位移△x方向相同，就是物體的運動方向四、瞬時速度1．定義：運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度．準確地講，瞬時度是物體在某時刻前后無窮短時間內(nèi)的平均速度．2．公式：v=Δx/Δt（Δt→0）3．物理意義：描述物體在某一時刻或某一位置的運動快慢4．矢量性：與物體此時刻的運動方向相同，即物體運動軌跡在該點的切線方向速度五、速度和速率速率：速度的大小。速度既有大小，又有方向，是矢量教學后記：：用打點計時器測速度教學目標：知識與技能1．了解打點計時器的計時原理，理解紙帶中包含的物體運動的信息(時間、位移)．2．會安裝并使用打點計時器，理解根據(jù)紙帶測量速度的原理并測量瞬時速度．3．明確速度一時間圖象的物理意義，描點法畫圖象的方法，并畫出該實驗中的速度一時間圖象，能從圖象中獲取有用的信息．過程與方法1．通過學生自己看打點計時器的說明書，培養(yǎng)學生獨立學習的能力．2．通過實驗得出物體的運動信息，用數(shù)學方法表述出來．培養(yǎng)學生獲取信息、處理信息的能力，體會處理問題的方法，領悟如何間接測一些不能直接測量的物理量的方法．3．通過畫速度一時間圖象培養(yǎng)學生用圖象法處理數(shù)據(jù)的能力，體驗數(shù)學工具在物理發(fā)展中的作用．4．體驗實驗中理性思維的重要，既要動手，更要動腦．5．經(jīng)歷科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試應用科學探究的方法研究物體運動．情感態(tài)度與價值觀1．感受打點計時器的巧妙設計思路，體會物理原理在解決實際問題中的指導作用，增強將物理知識應用于生活實際的意識．2．經(jīng)歷實驗過程，體驗科學實驗過程的艱辛與喜悅，并樂于探索自然界的奧妙．3．體驗用圖象的方法描述物理現(xiàn)象的樂趣．培養(yǎng)學生用數(shù)學方法處理物理問題的意識．培養(yǎng)學生敢于創(chuàng)新和實事求是的科學態(tài)度和科學精神．4．培養(yǎng)學生合作與交流的精神，有將自己的見解與他人交流的愿望，養(yǎng)成在合作中既堅持原則又尊重他人的習慣．教學重點、難點：教學重點1．學會使用打點計時器．2．能根據(jù)紙帶計算物體運動的瞬時速度．3．會用描點法描繪物體的速度一時間圖象，并從中獲取物理信息．教學難點處理紙帶的方法，用描點法畫圖象的能力．教學方法：探究、講授、討論、練習教學手段：教具準備多媒體課件、電磁打點計時器、電火花計時器、學生電源、導線、紙帶、刻度尺、坐標紙．課時安排：新授課（2課時）教學過程：[新課導入]測定物體的速度并不是一件很容易的事情，特別是當物體的運動速度在不停變化時，測定某時刻的速度更是比較困難的，如上下飛舞的蝴蝶，要確定它某一時刻的速度是很困難的．我們現(xiàn)在只研究直線運動的速度．的測量問題．當物體沿直線運動時，其位移在不斷變化，要研究物體的運動，我們首先要準確記錄物體運動的信息．直接測量物體運動的速度在技術上是比較復雜的，我們在測量時可以嘗試通過測量物體運動的時間和位移，再經(jīng)過計算或作圖來判斷物體的運動情況．在實驗中，我們可以使用秒表和尺子，直接測量物體運動的時間和位移，但當物體運動速度太快時，采用這種方法的測量誤差較大．打點計時器就是一種記錄物體運動位移和時間信息的儀器，我們可以通過測量位移和時間來計算物體運動的速度以及速度的變化快慢．[新課教學]師：在以上的活動中，同學們認識到了打點和漏沙可以體現(xiàn)物體運動的快慢．今天我們就來學習用打點計時器測定物體運動速度的方法，并用圖象把這些速度形象地表示出來．一、電磁打點計時器教師布置學生對照儀器看說明書，引導學生注意其重點：觀察打點計時器并閱讀其使用說明書，明確電磁打點計時器的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法．電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，如圖1—4—1所示．工作電壓為4 V～6 V．當電源的頻率是50 Hz時， s打一次點．通電以前，把紙帶穿過限位孔，再把套在軸上的復寫紙片壓在紙帶的上面．當接通電源時，線圈產(chǎn)生的交變磁場使振動片(由彈簧鋼制成)磁化，振動片的一端位于永久磁鐵的磁場中．由于振動片的磁極隨著電流方向的改變面不斷變化，在永久磁鐵的磁場作用下，振動片將上下振動，其振動周期與線圈中的電流變化局期一致，．位于振片一端的振針就跟著上下振動起來，這時，如果紙帶運動，振針就在紙帶上打出一系列小點。二、電火花計時器教師布置學生對照儀器看說明書，引導學生注意其重點：觀察打點計時器并閱讀說明書，明確兩種打點計時器的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法．使用時電源插頭直接插在交流220V插座內(nèi)，將裁成圓片(直徑約38mm)的墨粉紙盤的中心孔套在紙盤軸上，將剪切整齊的兩條普通有光白紙帶(20mmX700mm)從彈性卡和紙盤軸之間的限位槽中穿過，并且要讓墨粉紙盤夾在兩條紙帶之間．這樣當兩條紙帶運動時，也能帶動墨粉紙盤運動，當按下脈沖輸出開關時，放電火花不至于始終在墨粉紙盤的同一位置而影響到點跡的清晰度．也可以用上述尺寸的白紙帶和墨粉紙帶(位于下面)做實驗，還可以用兩條白紙帶夾著一條墨粉紙帶做實驗；墨粉紙可以使用比較長的時間，一條白紙帶也可以重復使用，應注意降低實驗成本。三．練習使用打點計時器學生自主閱讀教材中的實驗步驟提示．指導學生動手練習使用打點計時器，并引導學生思考：紙帶上的點與小車的位移和時間是如何對應的，怎樣將紙帶上的點變成相關的數(shù)據(jù)?四、用打點計時器測量瞬時速度思想方法，用某段時間內(nèi)的平均速度粗略代表這段時間內(nèi)的某點的瞬時速度．所取的時間間隔越接近試點，這種描述方法越準確．示例：如圖1—4—4，測量出包括E點在內(nèi)的D，F(xiàn)兩點間的位移△x和時間△t，算出紙帶在這兩點間的平均速度v=△x/△t，用這個平均速度代表紙帶經(jīng)過E點時的瞬時速度．△x/△t可以大致表示正點的瞬時速度，D、F兩點離E點越近，算出的平均速度越接近正點的瞬時速度．然而D，F(xiàn)兩點距離過小則測量誤差增大，應該根據(jù)實際情況選取這兩個點．學生根據(jù)粗略表示某點瞬時速度的方法，選擇合適的計數(shù)點，測量包含這個點的一段時間內(nèi)的位移△x，同時記錄對應的時間△t，填人教材第23頁中設計好的表1中．根據(jù)v=△x/△t算出剛填完的表1中各點附近的平均速度，把它當作計時器打下這些點時的瞬時速度，抄人教材第24頁表2中．從該表中能粗略看出手拉紙帶運動的速度變化情況．五、用圖象表示速度師：剛才我們從表2中的數(shù)據(jù)可以粗略看出我們自己手拉紙帶運動的速度變化情況，圖象是表示變化規(guī)律的好方法，我們可以用圖象來描述物體的速度變化情況，那么怎樣用圖象來表示物體運動的速度呢?請同學們先看課文并回答．生：在方格紙上建立直角坐標系，用縱坐標表示物體運動的速度，用橫坐標表示時間，根據(jù)表中各時刻的速度．將(v，t)作為一組坐標在圖象中描點，將點連線后得出的圖象稱為速度一時間圖象(v—t圖象)，簡稱速度圖象．學生具體操作描點．師：我們從根據(jù)實測數(shù)據(jù)所描的點，可以從這些點的走向大致看出紙帶速度的變化規(guī)律．師：為了更清晰，你可以把這些點用折線連起來．在老師的提示和幫助下連線．師：速度的實際變化應該是比較平滑的，所以，如果用一條平滑的曲線來“擬合”這些點，曲線反映的規(guī)律應該與實際情況更接近．指導學生換用紅色筆用平滑的線將剛才描過的點再重新描畫一遍．師：我們現(xiàn)在來觀察圖象，可以更形象直觀地顯示自己手拉紙帶的運動情況．[小結(jié)]電磁打點計時器和電火花計時器都是記錄運動物體在一定時間間隔內(nèi)位移的儀器．v—t圖象：表示做直線運動物體的速度隨時間變化的規(guī)律．某段時間圖線與時間軸圍成的面積值表示該段時間內(nèi)物體通過的位移大?。螤钜粯拥膱D線，在不同圖象中所表示的物理規(guī)律不同．作業(yè)：教材第26—27頁“問題與練習”．板書設計:167。：用打點計時器測速度1．電磁打點計時器：靠電磁感應帶動探針振動通過復寫紙打點2．電火花計時器：靠產(chǎn)生電火花放電蒸發(fā)墨粉打點3．計時器的使用：注童使用方法和領悟注童事項4．測量瞬時速度：用包含某點在內(nèi)的一段時間內(nèi)的平均建度粗略表示該點的瞬時速度5．速度時間圖象：以時間為橫軸，速度為縱軸，描點連線作圖象．——加速度教學目標：知識與技能1．理解加速度的意義，知道加速度是表示速度變化快慢的物理量