高三物理速度描述教案和相关例题
一、教学目标
1. 知识与技能:掌握速度的概念,理解速度的定义、物理意义和计算方法;掌握速度的单位,了解国际单位制。
2. 过程与方法:通过实验探究,体验速度的概念建立过程,理解速度的定义方法。
3. 情感态度与价值观:培养学生观察、实验能力及思维能力、探索精神。
二、教学重点
速度的概念及计算方法。
三、教学难点
速度概念建立。
四、教学方法
实验探究、讨论交流。
五、教学用具
小球在斜面上滑下时的频闪照片,不同速度的小车在木板上滑行时留下的痕迹。
六、教学过程
(一)引入新课
教师演示小球在斜面上滑下时的频闪照片(如图1所示),让学生观察并思考小球的运动性质。学生经过观察和思考,不难得出小球做变速直线运动。教师再提出问题:我们应如何描述这种运动的快慢?由此引出课题——速度。
(二)进行新课
1. 速度的概念
教师引导学生分析:在匀速直线运动中,物体通过的位移与所用时间的比值来定义物体运动的快慢程度。同样,我们可以用位移与所用时间的比值来定义变速直线运动的快慢程度。教师再引导学生讨论,如何定义单位时间内通过的位移,从而引出速度的定义式v=s/t。教师指出:v是矢量,不仅有大小,而且有方向。当v的方向与初速度方向一致时,物体将做加速运动;当v的方向与初速度方向相反时,物体将做减速运动。教师再指出:速度是描述物体运动快慢和方向的物理量。并介绍国际单位制中速度的单位是米每秒(m/s)。
例题:一辆汽车以72km/h的速度行驶,现因紧急事故刹车并最终停止,设汽车做匀减速直线运动,加速度大小为6m/s2,试求汽车刹车后的速度随时间变化的关系图象(如图2所示)。
解析:根据题意可知汽车的初速度v0=72km/h=20m/s,加速度a=-6m/s2(负号表示加速度方向与初速度方向相反),根据匀变速直线运动的速度公式v=v0+at可得汽车刹车时间t=v0/a=20/6s=10/3s,刹车位移x=v0t+1/2at2=20×(10/3)+(1/2)×(−6)×(10/3)2m=40m<50m(符合实际情况)。图象略。
图1 图2
2. 实验探究:速度的变化
教师指导学生利用频闪照片或打点计时器记录小车在木板上滑行时所留下的痕迹(如图3所示),让学生通过分析数据得出不同时刻的速度值,并进一步分析得出速度随时间的变化关系。学生分析数据后不难得出以下结论:①小车在相等的时间内通过的位移在增加;②小车在相等的时间内通过的位移增加的越来越慢;③小车做加速度减小的减速运动。教师引导学生讨论得出:当加速度减小到零时小车静止,即小车做匀速直线运动时,其速度达到最大值。并进一步得出匀速运动的速度公式v=v0+at(其中v0为初速度)。
例题:一辆汽车以5m/s的速度匀速行驶,若汽车以大小为4m/s2的加速度刹车后经3s停下来,问汽车刹车后的第3s内的位移是多少?汽车经多长时间停止运动?刹车过程中的位移是多少?
解析:汽车刹车后经3s停下来,则汽车刹车时间为t0=v0+at=5+4×3s=17s由于汽车经3s已停下,所以第3s内的位移等于前两秒内的位移减去前一秒内的位移x=(v0t+1/2at2)-(v0t-1/2at′2)=5×3-1/2×4×(3-1)×3m=9m由于汽车做匀减速直线运动,所以由x=v0t+1/2at2可得刹车过程中的位移x=5×17m=85m当汽车速度减为零时,其位移即为刹车过程中的位移。设经过时间t汽车停止运动则有v0=at得t=5s答:汽车刹车后的第3s内的位移是9m;汽车经5s时间停止运动;刹车过程中的位移是85m。
高三物理速度描述教案
一、教学目标
1. 知识与技能:掌握速度的概念,理解速度的定义、物理意义及其计算方法。
2. 过程与方法:通过实验探究,学会用图像描述速度的变化。
3. 情感态度价值观:体会速度在生活中的应用,培养对物理学的学习兴趣。
二、教学重点
速度的概念及计算方法。
三、教学难点
如何正确描述速度的变化。
四、教学用具
尺子、小球、计时器等。
五、教学过程
1. 引入速度的概念,让学生描述物体运动的状态。
2. 实验探究,让学生观察小球的运动,描述其速度的变化,并尝试用图像描述速度。
3. 讲解速度的定义和物理意义,让学生了解速度是描述物体运动快慢的物理量。
4. 结合实际生活,举例说明速度的应用,如交通标志、限速牌等。
5. 练习题:让学生完成一些与速度相关的题目,加深对速度概念的理解。
例题:一辆汽车在平直公路上行驶,其速度随时间的变化关系如图所示。求:
(1)汽车在t = 20s时的速度;
(2)汽车在0~20s内的加速度大小。
答案:(1)由图可知,汽车在t = 20s时的速度为v = 15m/s。
(2)由图可知,在0~20s内汽车做匀加速直线运动,加速度大小为a = 2.5m/s²。
六、小结与作业
1. 总结本节课所学内容。
2. 布置一些与速度相关的作业题。
高三物理速度描述教案
一、教学目标
1. 知识与技能:掌握速度的概念,理解速度的定义、物理意义和计算方法;掌握速度的单位,了解国际单位制。
2. 过程与方法:通过实验探究速度的概念,学会用观察和比较的方法研究物理问题。
3. 情感态度与价值观:体验科学探究的乐趣,认识速度在生活中的应用价值。
二、教学重点
速度的概念及计算方法。
三、教学难点
速度概念的形成及物理意义的理解。
四、教学方法
实验探究、观察比较。
五、教学用具
尺子、小球、计时器。
六、教学过程
1. 创设情境,提出问题。通过小球在一定时间内运动的快慢程度引出速度的概念。
2. 实验探究,建立概念。通过实验探究小球在不同时间内的位移,让学生观察、比较不同时间内的位移,引出速度的概念。
3. 得出概念后,让学生阅读课文中的相关内容,了解速度的物理意义。
4. 练习。通过练习使学生熟练掌握速度的计算方法,了解单位及其换算。
5. 课堂小结。通过本节课的学习,你都学到了哪些知识?有什么收获?
七、布置作业
1. 完成课后练习。
2. 预习下一节内容。
八、板书设计
速度的概念:速度是描述物体运动快慢的物理量。
速度的计算:v=s/t,国际单位制:m/s。
常见问题解答
1. 什么是平均速度?瞬时速度?它们有什么区别?
平均速度是指在一段时间内物体运动的平均快慢程度,用v表示,单位是m/s或km/h。瞬时速度是指物体在某一时刻或经过某一位置时的速度,可以是瞬时速率(即瞬时速度的大小)或瞬时方向(即瞬时运动的方向)。平均速度是一段时间内的平均快慢程度,而瞬时速度是某一时刻或位置时的实际运动快慢程度,它们之间存在一定的区别。
2. 如何用尺子测量物体的运动速度?
可以使用尺子测量物体在不同时间内的位移,通过计算得出物体的运动速度。具体步骤如下:首先将尺子放在水平桌面上,确定零刻度线位置;将小球从某一位置释放,同时开始计时;分别测量小球在一段时间t内通过的位移s和时间t'内通过的位移s';最后根据公式v=s/t计算出物体的运动速度。需要注意的是,尺子要选择合适的量程和精度,避免误差过大。同时,要确保小球释放点在同一水平面上,避免高度差导致误差。
