【正文】 學(xué)的價(jià)值和應(yīng)用。培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的興趣，堅(jiān)定學(xué)習(xí)思考探索的信念。教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入新課問(wèn)題導(dǎo)入為了推動(dòng)我國(guó)田徑事業(yè)的發(fā)展，四川省曾舉辦過(guò)一次100 m飛人挑戰(zhàn)賽。有8名世界短跑名將參加角逐，其中包括我國(guó)的李雪梅和美國(guó)的瓊斯，最終瓊斯奪得冠軍。我們知道百米賽跑分為起跑、途中跑和沖刺三個(gè)階段，李雪梅的途中跑階段比瓊斯的起跑階段跑得快，但我們都說(shuō)瓊斯比李雪梅跑得快，這是為什么？通過(guò)本節(jié)課學(xué)習(xí)，我們就可以給出合理的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。情景導(dǎo)入課件展示各種物體的運(yùn)動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。影片展示：大自然中，物體的運(yùn)動(dòng)有快有慢。天空中，日出日落；草原上，獵豹急馳；葡萄架上，蝸牛爬行。飛奔的獵豹、夜空的流星在運(yùn)動(dòng)；房屋、橋梁、樹(shù)木，隨著地球的自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)也在運(yùn)動(dòng)。天上的恒星，看起來(lái)好像不動(dòng)，其實(shí)它們也在飛快地運(yùn)動(dòng)，速度至少在幾十千米每秒以上，只是由于距離太遠(yuǎn)，在幾十年、幾百年的時(shí)間內(nèi)肉眼看不出它們位置的變化。當(dāng)高臺(tái)跳雪運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)在賽道的頂端時(shí)，全場(chǎng)觀眾的目光都集中在他身上。運(yùn)動(dòng)員由高處急速滑下，在即將到達(dá)賽道底部時(shí)，他的速度已達(dá)到100 km/h。這時(shí)，他雙膝彎曲，使勁一蹬，順勢(shì)滑向空中。然后，為了減小空氣阻力的影響，他上身前傾，雙臂后擺，整個(gè)身體就像一架飛機(jī)，向前滑翔。刺骨的寒風(fēng)抽打著他的臉龐，兩邊的雪松飛快地向后掠過(guò)。最終，滑雪板穩(wěn)穩(wěn)地落在地面。在以上的各種運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象中，都有關(guān)于運(yùn)動(dòng)的描述，運(yùn)動(dòng)的快慢如何，要用一個(gè)新的物理量來(lái)描述，那就是速度。推進(jìn)新課一、坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量復(fù)習(xí)舊知：在上一節(jié)的學(xué)習(xí)中，我們學(xué)習(xí)了位移這一較為重 要的矢量。大家回憶一下，位移的定義是什么？學(xué)生積極思索并回答出位移的定義：從初位置指向末位置的有向線段。（復(fù)習(xí)此知識(shí)點(diǎn)，旨在為速度的引入奠定知識(shí)基礎(chǔ)，讓學(xué)生知道位移大小的關(guān)鍵在于初末位置。由位置到位置坐標(biāo)再到坐標(biāo)的變化量，使學(xué)生的認(rèn)知呈階梯狀上升）教師引導(dǎo)：既然位移是描述物體位置變化的物理量，所以物體的位移可以通過(guò)位置坐標(biāo)的變化量來(lái)表示。問(wèn)題展示：在訓(xùn)練場(chǎng)上，一輛實(shí)習(xí)車(chē)沿規(guī)定好的場(chǎng)地行駛，教練員想在車(chē)旁記錄汽車(chē)在各個(gè)時(shí)刻的位置情況，他該如何做？假設(shè)在每一秒汽車(chē)都在做單向直線運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題啟發(fā)：對(duì)于物體位置的描述，我們往往需要建立坐標(biāo)系。該教練員如何建立坐標(biāo)系，才能方便地確定該車(chē)的位置？點(diǎn)評(píng)：通過(guò)設(shè)問(wèn)，發(fā)揮教 師的引導(dǎo)作用，“變教為誘”“變教為導(dǎo)”，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的“變學(xué)為思”“變學(xué)為悟”，達(dá)到“以誘達(dá)思”的目標(biāo)。教師指導(dǎo)學(xué)生分組合作討論并總結(jié)。小結(jié)：直線運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)，其表示方式也最簡(jiǎn)單。如以出發(fā)點(diǎn)為起點(diǎn)，車(chē)行駛20 m，我們就很容易地確定車(chē)的位置。所以，應(yīng)該建立直線坐標(biāo)系來(lái)描述汽車(chē)的位置。課堂訓(xùn)練教練員以汽車(chē)的出發(fā)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以汽車(chē)開(kāi)始行駛的方向?yàn)檎较?，建立直線坐標(biāo)系，其對(duì)應(yīng)時(shí)刻的位置如下表所示：時(shí)刻（s） 0 1 2 3 4位置坐標(biāo)（m） 0 10 —8 —2 —14根據(jù)教練員記錄的數(shù)據(jù)你能找出：（1）幾秒內(nèi)位移最大？（2）第幾秒內(nèi)的位移最大？解析：汽車(chē)在0時(shí)刻的坐標(biāo)x0=0汽車(chē)在1 s時(shí)刻的坐標(biāo)x1=10汽車(chē)在第1 s內(nèi)的位置變 化為Δx=x1—x0=（10—0） m=10 m所以，汽車(chē)在第1 s內(nèi)的位移為10 m。同理可求，汽車(chē)在1 s內(nèi)、2 s內(nèi)、3 s內(nèi)、4 s內(nèi)的位移分別為10 m、—8 m、—2 m、—14 m。汽車(chē)在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)、第4 s內(nèi)的位移分別為10 m，—18 m，6 m，—12 m。所以，第2 s內(nèi)的位移最大，4 s內(nèi)的位移最大。答案：（1）4 s內(nèi) （2）第2 s內(nèi)二、速度以下有四個(gè)運(yùn)動(dòng)物體，請(qǐng)同學(xué)們來(lái)比較一下它們運(yùn)動(dòng)的快慢程度。運(yùn)動(dòng)物體[來(lái)源：學(xué)*科*網(wǎng)Z*X*X*K] 初始位置（m） 經(jīng)過(guò)時(shí)間（s） 末位置（m）A、自行車(chē)沿平直道路行駛 0 20 100B、公共汽車(chē)沿平直道路行駛 0 10 100C、火車(chē)沿平直軌道行駛 500 30 1 250D、飛機(jī)在天空直線飛行 500 10 2 500如何比較A、B、C、D四個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)快慢呢？比較1：對(duì)A和B，它們經(jīng)過(guò)的位移相同（都是100 m），A用的時(shí)間長(zhǎng)（20 s），B用的時(shí)間短（10 s）。在位移相等的情況下，時(shí)間短的運(yùn)動(dòng)得快，即汽車(chē)比自行車(chē)快。比較2：對(duì)B和D，它們所用的時(shí)間相等（10 s），B行駛了100 m，D飛行了200 m，B行駛的距離比D短，在時(shí)間相等的情況下，位移大的運(yùn)動(dòng)得快，即飛機(jī)比汽車(chē)快。提出問(wèn)題以上兩種比較都是可行的。位移相等比較時(shí)間，時(shí)間相等比較位移。如何比較B和C的快慢程度呢？它們的位移不相等，時(shí)間也不相等。教師指導(dǎo)學(xué)生分小組討論，5分鐘后提出比較意見(jiàn)。方法1：B和C的位移和時(shí)間都不相等，但可以計(jì)算它們每發(fā)生1 m的位移所用的時(shí)間，即用各自的時(shí)間t去除以位移Δx，數(shù)值大的運(yùn)動(dòng)得慢。方法2：B和C的位移和時(shí)間都不相等，但可以計(jì)算它們平均每秒鐘位移的大小量，單位時(shí)間內(nèi)位移大的運(yùn)動(dòng)得快。師生討論：兩種方法都可以用來(lái)比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢，但方法2更能夠符合人們的思維習(xí)慣。點(diǎn)評(píng)：?jiǎn)栴}由教師提出，明確猜想和探究的方向，教師引導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識(shí)和現(xiàn)象，鼓勵(lì)大膽猜想討論。通過(guò)這個(gè)開(kāi)放性的問(wèn)題，創(chuàng)設(shè)一種情境，把學(xué)生帶進(jìn)一個(gè)主動(dòng)探究學(xué)習(xí)的空間。引子：大自然中，物體的運(yùn)動(dòng)有快有慢。天空，日出日落；草原，駿馬奔馳；樹(shù)叢，蝸牛爬行。仔細(xì)觀察物體的。運(yùn)動(dòng)，我們發(fā)現(xiàn)，在許多情況下，物體運(yùn)動(dòng)快慢各不相等且發(fā)生變化，在長(zhǎng)期對(duì)運(yùn)動(dòng)的思索、探索過(guò)程中，為了比較準(zhǔn)確地描述運(yùn)動(dòng)，人們逐步建立起速度的概念。提出問(wèn)題如何對(duì)速度進(jìn)行定義？學(xué)生閱讀課本并回答。速度的定義：位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值。速度的定義式：v=速度的單位：m/s 常用單位：km/h，cm/s。提示：速度是矢量，其大小在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)物體位移的大小，其方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向。再次呈現(xiàn)：四個(gè)物體A、B、C、D快慢比較的表格，讓學(xué)生分別計(jì)算它們的速度。A、5 m/s B、10 m/sC、25 m/s D、200 m/s對(duì)比以上A、B、C、D的速度就很容易比較它們的快慢程度了。課堂訓(xùn)練汽車(chē)以36 km/h的速度從甲地勻速運(yùn)動(dòng)到乙地用了2 h， h，那么汽車(chē)返回時(shí)的速度為（設(shè)甲、乙兩地在同一直線上）（ ）A?！? m/s B、8 m/sC?！?km/h D、 km/h解析：速度和力、位移一樣都是矢量，即速度有正方向、負(fù)方向，分別用“+”“—”號(hào)表示。當(dāng)為正方向時(shí)，一般不帶“+”號(hào)。速度的正方向可以根據(jù)具體問(wèn)題自己規(guī)定。有時(shí)也隱含在題目之中。例如該題中汽車(chē)從甲地到乙地的速度為36 km/h，為正值，隱含著從甲地到乙的方向?yàn)檎?，所以返回速度為?fù)值，故淘汰B、D。依據(jù)甲、乙兩地距離為362 km=72 km，所以返回速度為 =— km/h=— m/s=—8 m/s。答案：A方法提煉：速度是一個(gè)矢量，有大小也有方向。在我們選擇了正方向以后，當(dāng)速度為正值時(shí)，說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)沿正方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為負(fù)值 時(shí)，說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，在物理學(xué)上，對(duì)矢量而言“負(fù)號(hào)”也有意義，說(shuō)明它的方向與所選正方向相反。三、平均速度和瞬時(shí)速度坐在汽車(chē)駕駛員的旁邊，觀察汽車(chē)上的速度計(jì)，在汽車(chē)行駛的過(guò)程中，速度計(jì)指示的數(shù)值是時(shí)常變化的，如啟動(dòng)時(shí)，速度計(jì)的數(shù)值增大，剎車(chē)時(shí)速度計(jì)的數(shù)值減小?？梢?jiàn)物體運(yùn)動(dòng)快慢程度是在變化的。這時(shí)我們說(shuō)的汽車(chē)的“速度”是指什么？提出問(wèn)題其實(shí)，我們?nèi)粘Ｋ吹降闹本€運(yùn)動(dòng)，有許多都是變速運(yùn)動(dòng)。由于這種運(yùn)動(dòng)的快慢是時(shí)刻變化的，沒(méi)有恒定的速度，我們?cè)趺磥?lái)描述它的快慢呢？課件展示：北京至香港的京九鐵路，就像一條長(zhǎng)長(zhǎng)的直線，把祖國(guó)首都與香港連接起來(lái)。京九線全長(zhǎng)2 400 km，特快列車(chē)從北京到香港只需30 h，那么列車(chē)在整個(gè)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)快慢如何表示？學(xué)生解答：已知s=2 400 km，t=30 h，所以v=80 km/h問(wèn)題追蹤：計(jì)算出的結(jié)果是否表示列車(chē)單位時(shí)間的位移都是80 km呢？教師在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)此速度的平均效果。既然列車(chē)是做變速運(yùn)動(dòng)，那么怎么看列車(chē)的速度是80 km/h？學(xué)生總結(jié)：如果將列車(chē)的變速直線運(yùn)動(dòng)看作勻速直線運(yùn)動(dòng)來(lái)處理 的話，列車(chē)平均每小時(shí)的位移是80 km。教師設(shè)疑：為了描述變速直線運(yùn)動(dòng)的快慢程度，我們可以用一種平均的思考方式，即引入平均速度的概念。平均速度應(yīng)如何定義？師生總結(jié)：平均速度：運(yùn)動(dòng)物體的位移和時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間的平均速度。定義式： =知識(shí)拓展：課件展示某些物體運(yùn)動(dòng)的平均速度，加深對(duì)平均速度的概念理解。某些物體運(yùn)動(dòng)的平均速度/（ms—1）真空中的光速c 108 自行車(chē)行駛 約5太陽(yáng)繞銀河系中心運(yùn)動(dòng) 20105 人步行 地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng) 104 蝸牛爬行 約310—3子彈發(fā)射 9102 大陸板塊漂移 約1010—9民航客機(jī)飛機(jī) 102例1斜面滾下時(shí)在不同時(shí)刻的位置，如圖1—3—1所示?？梢詮膱D中觀察分析小球通過(guò)OA、OB、OC的過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)快慢。計(jì)算各段的平均速度。圖1—3—1學(xué)生認(rèn)真計(jì)算并公布結(jié)果： 段： = m/s， 段： = m/s。 段： = m/s?？偨Y(jié)歸納：計(jì)算結(jié)果表明，不同階段的平均速度一般是不相等的。計(jì)算一個(gè)具體的39。平均速度，必須指明是哪一段時(shí)間（或位移）內(nèi)的平均速度。教師點(diǎn)評(píng)：由于小球運(yùn)動(dòng)快慢是在不斷變化的，平均速度不能具體地告訴我們小球在每一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢?？梢?jiàn)，平均速度只是粗略地描述物體在一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的總體快慢程度。教師設(shè)疑：那么，怎樣來(lái)描述物體在各個(gè)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢呢？學(xué)生通過(guò)課本預(yù)習(xí)知道，要精確地描述某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢必須引入瞬時(shí)速度這一物理量。根據(jù)平均速度的定義可以知道： = ，對(duì)應(yīng)的是一段位移和一段時(shí)間，如何建立瞬時(shí)速度的概念呢？瞬時(shí)速度對(duì)應(yīng)的應(yīng)該是某一位置和某一時(shí)刻。師生探究：我們 已經(jīng)知道平均速度對(duì)應(yīng)的是一段時(shí)間，為求瞬時(shí)速度我們可以采取無(wú)限取微、逐漸逼近的方法。方法介紹：以質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)某點(diǎn)起在后面取一小段位移，求出質(zhì)點(diǎn)在該段位移上的平均速度，從該點(diǎn)起取到的位移越小，質(zhì)點(diǎn)在該段時(shí)間內(nèi)的速度變化就越小，即質(zhì)點(diǎn)在該段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)越趨于勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)位移足夠小（或時(shí)間足夠短）時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可以認(rèn)為是勻速的，求得的平均速度就等于質(zhì)點(diǎn)通過(guò)該點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度。教師演示：如圖1—3—2所示，讓滑塊沿傾斜的氣墊導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，利用擋光片的寬度Δx除以擋光的時(shí)間Δt，即可求得擋光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度。圖1—3—2將滑塊放上不同寬度的遮光片，即Δx分別為1 cm、3 cm、5 cm、10 cm，若沒(méi)有成品擋光片，可用硬紙片自制成需要的寬度。測(cè)出每 個(gè)遮光片通過(guò)光電門(mén)所用的一段時(shí)間間隔Δt。遮光片越窄、Δt越小時(shí)， 描述通過(guò)該位置的運(yùn)動(dòng)快慢越精確，當(dāng)Δx小到一定程度，可認(rèn)為 是瞬時(shí)速度。教師總結(jié)：瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻（或某一位置）的速度。準(zhǔn)確地講，瞬時(shí)速度是物體在某時(shí)刻前后無(wú)窮短時(shí)間 內(nèi)的平均速度，是矢量，其大小反映了物體此時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢，它的方向就是物體此時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向，即物體運(yùn)動(dòng)軌跡在該點(diǎn)的切線方向。四、速度和速率速率：瞬時(shí)速度的大小叫做速率。平均速率：物體運(yùn)動(dòng)的路程與所用時(shí)間的比值。例2如圖1—3—3，一質(zhì)點(diǎn)沿直線AB運(yùn)動(dòng)，先以速度v從A勻速運(yùn)動(dòng)到B， 接著以速度2v沿原路返回到A，已知A B間距為x，求整個(gè)過(guò)程的平均速度、平均速率。圖1—3—3解析：整個(gè)過(guò)程位移為0，所以整個(gè)過(guò)程的平均速度為0。整個(gè)過(guò)程通過(guò)的總路程為2x，所用的總時(shí)間為t= 。所以平均速率為 = = x。答案：0 x要點(diǎn)總結(jié)：速度是矢量，既有大小，又有方向；速率是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向。無(wú)論速度方向如何，瞬時(shí)速度的大小總等于該時(shí)刻的速率。平均速度是矢量，其方向與對(duì)應(yīng)的位移方向相同；平均速率是標(biāo)量，沒(méi)有方向。平均速度等于位移與所用時(shí)間的比值，平均速率等于路程與所用時(shí)間的比值，平均速度的大小不等于平均速率。只有單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均速度的大小等于平均速率，其他情況下，平均速度均小于速率，二者的關(guān)系類(lèi)似于位移和路程。課堂小結(jié)定義 物理意義 注意問(wèn)題速度 位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值 描述物體的快慢程度和運(yùn)動(dòng)方向 v和s及t是對(duì)應(yīng)關(guān)系。是矢量，方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向平均速度 物體在時(shí)間間隔Δt內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢 描述在一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向 只能粗略地描述物體的運(yùn)動(dòng)快慢。大小和所研究的時(shí)間間隔Δt有關(guān)；是矢量，方向和運(yùn)動(dòng)方向相同瞬時(shí)速度 物體在某時(shí)刻或某位置的速度 描述物體在某時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢和方向 精確地描述物體的運(yùn)動(dòng)快慢。矢量，方向沿物體運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向速率 瞬時(shí)速度的大小叫做速率 描述物體的運(yùn)動(dòng)快慢 是標(biāo)量，只考慮其大小不考慮其方向布置作業(yè)教材第18頁(yè)“問(wèn)題與練習(xí)”，第2題。觀察生活中各種物體的運(yùn)動(dòng)快慢，選取一定的對(duì)象，測(cè)量它們的速度，并說(shuō)明是平均速度還是瞬時(shí)速度，并把測(cè)量的數(shù)據(jù)與同學(xué)交流討論。板書(shū)設(shè)計(jì)3 、運(yùn)動(dòng)快慢的描述 速度活動(dòng)與探究課題：用光電門(mén)測(cè)瞬時(shí)速度請(qǐng)你找老師配合，找齊所用儀器，根據(jù)說(shuō)明書(shū)，自己親自體驗(yàn)用光電門(mén)測(cè)瞬時(shí)速度，并寫(xiě)一實(shí)驗(yàn)報(bào)告。步驟 學(xué)生活動(dòng) 教師指導(dǎo) 目的根據(jù)查閱的資料，確定實(shí)驗(yàn)方案 介紹相關(guān)書(shū)籍資料1）讓學(xué)生了解光電門(mén)測(cè)瞬時(shí)速度的原理2）培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集數(shù)據(jù) 解答學(xué)生提出的具體問(wèn)題相互交流活動(dòng)的感受 對(duì)優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)參考資料：瞬間無(wú)長(zhǎng)短，位置無(wú)大小，除了用速度計(jì)外，還可以用光電門(mén)測(cè)瞬時(shí)速度。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1—3—4所示，使一輛小車(chē)從一端墊高的木板上滑下，木板旁有光電門(mén)，其中A管發(fā)出光線，B管接收光線。當(dāng)固定在車(chē)上的遮光板通過(guò)光電門(mén)時(shí)，光線被阻擋，記錄儀上可以直接讀出光線被阻擋的時(shí)間。這段時(shí)間就是遮光板通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間。根據(jù)遮光板的寬度Δx和測(cè)出的時(shí)間Δt，就可以算出遮光板通過(guò)光電門(mén)的平均速度 = 。由于遮光板的寬度Δx很小， 因此可以認(rèn)為，這個(gè)平