第二章 運(yùn)動(dòng)與能量
第三節(jié) 運(yùn)動(dòng)的速度
【目標(biāo)】
1．知識與技能：
(1) 知道如何比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢；
(2) 了解速度的概念，能用速度描述物體的運(yùn)動(dòng)；
(3) 理解速度公式，能用速度進(jìn)行簡單的運(yùn)算；
(4) 通過對物體運(yùn)動(dòng)快慢的分析比較，培養(yǎng)學(xué)生的分析概括能力和初步的探究能力；
(5) 培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題的能力。
2．過程與方法：
(1) 實(shí)例分析、對比、討論；
(2) 初步體會雙元相關(guān)物理量建立的一般思維方法。
3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀：
結(jié)合劉翔獲得奧運(yùn)會冠軍的事例，對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】速度的得出和理解是本課的重點(diǎn)與難點(diǎn)。
【方法】 啟發(fā)、講解、討論。
【實(shí)驗(yàn)教具】電腦多媒體、投影。
【教學(xué)課時(shí)】 2課時(shí)
【教學(xué)過程】
一．新課引入
觀看錄像，問：大家看哪個(gè)動(dòng)物跑得快呢？學(xué)會回答
要知道哪個(gè)動(dòng)物跑得快，我們必須要比較。如何比較運(yùn)動(dòng)的快慢呢？本節(jié)課我們來研究這個(gè)問題。
二．進(jìn)行新課
1、怎樣比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢？
學(xué)校的運(yùn)動(dòng)會上，田徑賽跑正在進(jìn)行，你怎樣判斷誰跑得快呢？讓兩學(xué)生分角色來作判斷。
(1)假如你是觀眾，你怎樣判斷誰跑得快呢？
學(xué)生回答：看誰跑在最前面。
(2)假如你是裁判，你怎樣判斷誰跑得快呢？
學(xué)生回答：看誰先到達(dá)終點(diǎn)。
教師總結(jié)：上面的從兩個(gè)不同角度來比較物體運(yùn)動(dòng)快慢，都是正確的，只是比較的方法不一樣，第一種是用“相同時(shí)間比路程”，第二種是用“相同路程比時(shí)間” 。
（1）比較方法：① 相同時(shí)間比路程。② 相同路程比時(shí)間。
兩種方法，在物理學(xué)中我們采用觀眾的方法，即用“相同時(shí)間比路程”。同時(shí)引入一個(gè)物理量來表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢，這就是速度(velocity)。
（2）速度：
①物理意義：速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。
②定義：在物理學(xué)中，把單位時(shí)間內(nèi)通過的路程叫做速度。
即：速度= 如果用符號v表示速度，s表示路程，t表示時(shí)間，則上面的公式可寫成
計(jì)算公式：
單位：米/秒(m/s)、千米/時(shí)(km/h)
知道了公式，我們還需要知道速度的單位。速度的單位是由路程和時(shí)間的單位合成的。如果路程的單位用米，時(shí)間單位用秒，速度的單位就是“米/秒”，這是速度的主單位。在交通中還有一個(gè)單位“千米/時(shí)”
讀法：如汽車1秒內(nèi)通過10米的路程，記作“10 m/s”讀作10米每秒。
提問：反過來，如果知道一物體的速度是500 m/s，它的意思是什么呢？
學(xué)生回答：這個(gè)物體1秒內(nèi)通過的路程是500米。
算算看：1 m/s的速度與1 km/h的速度比較哪個(gè)大?
所以1 m/s>1 km/h
提問：如果各個(gè)速度的單位不同時(shí),如何比較它們的大��？
學(xué)生回答：換算為同樣的單位比較。
【例題1】1992年，第25屆奧運(yùn)會上，我國選手楊文意以24.79s的成績，奪得50m自由泳金牌，并打破了她本人所保持的世界紀(jì)錄。她游泳的平均速度是多少？
通過本題，我們要知道物理計(jì)算題的解題過程及要求.
已知：s=50m，t=24.79s。
求：v=？
解：根據(jù)題意，
答：她游泳的平均速度約是2.02m/s。
注意解物理計(jì)算題的四項(xiàng)：已知，求，解，答。
復(fù)習(xí)提問：
機(jī)械運(yùn)動(dòng):〈1〉直線運(yùn)動(dòng):①勻速直線運(yùn)動(dòng).
②變速直線運(yùn)動(dòng): a.勻加速直線運(yùn)動(dòng);
b.勻減速直線運(yùn)動(dòng) ;
c.無規(guī)律的變速直線運(yùn)動(dòng).
〈2〉曲線運(yùn)動(dòng):〔較復(fù)雜〕
物理學(xué)里研究問題總是從最簡單的情況著手,勻速直線運(yùn)動(dòng)就是最簡單的機(jī)械運(yùn)動(dòng).下面我們首先研究勻速直線運(yùn)動(dòng).
2、勻速直線運(yùn)動(dòng)
下面看兩個(gè)動(dòng)畫，多媒體演示“勻速直線運(yùn)動(dòng)與變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”。
通過觀察大家知道了什么？
學(xué)生回答：
比較速度大小，可得出什么結(jié)論呢？
學(xué)生回答：速度大小相等。
勻速直線運(yùn)動(dòng)：速度不變的直線運(yùn)動(dòng)。
特點(diǎn)：在任何相等的時(shí)間內(nèi)，通過的路程是相等的。
生活中你見到有什么運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)？
學(xué)生回答：
變速直線運(yùn)動(dòng)：速度變化的直線運(yùn)動(dòng)。
特點(diǎn)：速度大小經(jīng)常變化。
小結(jié): 物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，在相等的時(shí)間里通過的路程都相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)，簡稱勻速運(yùn)動(dòng)。
物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，在相等的時(shí)間里通過的路程不相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做變速直線運(yùn)動(dòng)。
（一）勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度
做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體在單位時(shí)間內(nèi)所通過的路程叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度.用符號“v”表示.
公式: v ＝ S／t
對于一個(gè)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體來講，它的速度恒定，不隨時(shí)間改變。
【例題2】一個(gè)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，8秒內(nèi)通過的路程是20米，那么，它在前5秒內(nèi)的速度是多少米／秒。
分析：因?yàn)槲矬w做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以前8秒的速度和前5秒的速度是相等的，因此本題只需要求前8秒的速度即可。
解：根據(jù)題意，得
答：它在前5秒內(nèi)的速度是2.5米／秒。
剛才我們研究的是勻速直線運(yùn)動(dòng),但在實(shí)際中做勻速直線運(yùn)動(dòng)的情況是不多的,絕大多數(shù)的物體都在做變速運(yùn)動(dòng),請看一位同學(xué)百米賽跑時(shí)的記錄:
第1秒 3.7米； 第2秒 6.3米； 第3秒 7.7米；
第4秒 8.0米； 第5秒 8.1米； 第6秒 8.2米。
顯然,這位同學(xué)在相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程并不相等,他做的是變速直線運(yùn)動(dòng)。
又如，平時(shí)說某輛汽車在某一段時(shí)間內(nèi)速度是50千米／時(shí),是每時(shí)每刻的速度都這么大嗎？不是的，遇到行人過馬路，司機(jī)要臨時(shí)剎車,速度要減小。無人時(shí)可能速度又大些,這個(gè)速度就是指汽車在這段時(shí)間內(nèi)大概的快漫程度。實(shí)際上是用勻速直線運(yùn)動(dòng)的概念,去觀察汽車在這段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)的,我們算出了汽車1小時(shí)內(nèi)通過的路程是50千米,就是說汽車在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度是50千米／時(shí)。
（二）變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度
1.平均速度:
對于變速直線運(yùn)動(dòng)通常用平均速度粗略地表示它運(yùn)動(dòng)的快慢.
（1）平均速度的物理意義: 表示變速運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度。
（2）平均速度的定義：做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體通過的總的路程，除以通過這段路程所用的時(shí)間，這樣計(jì)算所求得的速度，就叫做變速運(yùn)動(dòng)的平均速度。
（3）平均速度的公式: S／t。
──表示平均速度，單位:米／秒。
S ── 表示做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在t秒內(nèi)通過的路程。
說明:
①平均速度不是速度的平均值；
②計(jì)算哪段路程內(nèi)的平均速度，一定要用這段路程除以通過這段路程所用的時(shí)間去計(jì)算。
【例題3】某汽車沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，前半段路程用20m/s速度行駛，后半段路程用30m/s速度行駛，在整個(gè)路程中，汽車的平均速度多大？
分析：根據(jù)平均速度的定義，可得出前半段和后半段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，再利用平均速度公式即可得全路程的平均速度。
解：設(shè)全路程為s，前半段運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1，后半段運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2.則
所以全程的平均速度為：
答：全程平均速度為24m/s.
平均速度是指物體通過某段路程共花費(fèi)了多少時(shí)間這樣一種平均快慢的概念，而花費(fèi)的時(shí)間并不一定是“運(yùn)動(dòng)”的時(shí)間。如：某物體在10s內(nèi)從甲地運(yùn)動(dòng)到乙地，經(jīng)過路程50m，接著在乙地停留10s．若求前10s內(nèi)平均速度則是5m/s；求20s內(nèi)平均速度則是2.5m/s．
2. 測平均速度：
〔實(shí)驗(yàn)步驟〕
a. 按圖示要求將斜槽固定；
b. 分別測出乒乓球通過前一半路程和通過整個(gè)路程所用的時(shí)間,并記入表中。
c. 根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算出乒乓球運(yùn)動(dòng)全程,前半程, 后半程的平均速度 、 、 。
記錄:
路程段路程長〔米〕運(yùn)動(dòng)時(shí)間〔秒〕平均速度〔米／秒〕
全程S1t1
前半程S2t2
后半程S3t 3＝t1-t2
(三) 速度公式的變形及其應(yīng)用
①速度公式: v ＝S／t
②路程公式: S ＝vt .它表明在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)的路程與其時(shí)間成正比.
③時(shí)間公式: t＝ S／v .它表明在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與其通過的路程成正比.
【例題4】光的速度是300000km/s，光從太陽到地球需時(shí)間為8min20s，試求太陽和地球之間的距離。
解：根據(jù)v=s/t得，
答：太陽和地球之間的距離為1.5×1011m。
結(jié)合例題說明解物理題的一般步驟:
（1）寫出己知條件,并統(tǒng)一單位；
（2）要求的物理量；
（3）解: a:寫出依據(jù)的基本公式；
b:導(dǎo)出要求的物理量；
c:代入數(shù)值和單位；
d:得出結(jié)果。
（4）答。
【例題5】王寧的家到學(xué)校的路程是1.5km，他騎自行車的平均速度是15km/h，他騎車上學(xué)路上成需的時(shí)間為多少？
解：根據(jù)v=s/t得，
答：他騎車上學(xué)路上成需的時(shí)間為0.1h。
【例題6】在一次工程爆破中，用一條92cm長的導(dǎo)火索來使裝在鉆孔里的炸藥爆炸，導(dǎo)火索燃燒速度是0.8cm/s，點(diǎn)火者點(diǎn)著導(dǎo)火索以后，以5m/s的速度跑開，他能不能在爆炸前跑到離爆炸地點(diǎn)500m的安全區(qū)？
解法一：
已知：v1=0.8cm/s，v2=5m/s，s1=92cm，s 2=500m，
求：t1、t2。
解：由 得，
∵t1>t2∴人能跑到安全區(qū)。
解法二：
已知：v1=0.8cm/s，v2=5m/s，s 2=500m，
求：s1。
解：由得
s1=v1t1=0.8cm/s×100s=80cm ，
∵s1<96cm∴人能跑到安全區(qū)。
解法三：
已知：v1=0.8cm/s，v2=5m/s，s1=96cm，
求：s2。
解：由得
s2=v2t2=5m/s×120s=200m
∵s2>500m能跑到安全區(qū)。
解法四：
已知：s1=96cm，v2=5m/s，s 2=500m，
求：v1=？
解：由得
∵v1>0.8cm/s ∴人能跑到安全區(qū)。
解法五：
已知：s1=96cm，s 2=500m，v1=0.8cm/s
求：v2=？
解：由得
∵v2<5m/s ∴人能跑到安全區(qū)。
【布置作業(yè)】
本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/chuer/60927.html
相關(guān)閱讀：怎樣比較運(yùn)動(dòng)的快慢