高中物理备课资料卡 运动快慢的描述---速度（位移图像与瞬时速度）素材

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1、高中物理备课资料卡运动快慢的描述---速度（位移图像与瞬时速度）素材【导语引入】（沪科J）课题引入：对物体的运动可从多角度进行描述，前面我们介绍了诗人以文学语言、物理学中用公式(数学语言)对运动的描述。物理学中还可用图像对运动作出描述，就像我们在前一节的“课题研究”中所做的那样。这些图像能形象化地反映物体运动的规律，帮助我们深化对运动的认识。(鲁科J)3．关于瞬时速度的引入，教师可以让学生通过讨论和交流得出：平均速度只能粗略地描述一段时间或一段位移内物体运动的快慢，但不能描述物体在某一时刻或经过某一位置时运动的快慢后，再给出瞬时速度的概念。利用极限方

2、法来解释瞬时速度是一个难点，教师要充分利用交流与讨论的方式，让学生体会到极限思想在物理学研究中的作用以及平均速度和瞬时速度之间的区别和联系。【知识点讲解】（沪科K）位移图像（沪科K）物体的运动也可以用图像来表示。建立平面直角坐标系，用横轴表示时间t，纵轴表示位移s。把图1-12中汽车在各时刻的位移在坐标系中用点表示出来。可以看到，它们都在通过坐标原点的一条倾斜直线上(图1-20)。这条直线叫做汽车的位移一时间图像(displacement-timegraph，简称位移图像)，即s-t叫图像，由此可见，物体做匀速直线运动的，叫图像，是一条通过原点的倾斜

3、直线。这条直线的斜率反映着汽车速度的大小，斜率越大，速度越大。（沪科J）建议：利用多媒体课件，展示物体的运动情况与s-t图像中坐标点的动态关系。匀速直线运动的s-t图像中直线斜率反映了速度的大小，可让学生求出图1-20汽车中的速度，并画出它的v-t图像。瞬间速度(人教K)显然，平均速度只能粗略地描述运动的快慢。为了使描述精确些，可以把取得小一些。物体在从到t+这样一个较小的时间间隔内，运动快慢的差异也就小一些。越小，运动的描述就越精确。可以想像，如果非常非常小，就可以认为．表示的是物体在时刻9的速度，这个速度叫做瞬时速度(instantaneousv

4、elocity)。我们在初中学到的匀速直线运动，就是瞬时速度保持不变的运动。在这种运动中，平均速度与瞬时速度相等。在以后的叙述中，“速度”一词有时指平均速度，有时指瞬时速度，要根据上下文判断。（人教J）瞬时速度的教学（人教J）②教学实践表明，教材用极限思想介绍瞬时速度是可行的。教材在定义了平均速度后进一步指出“为了使运动的描述精确些，可以把取得小一些，运动快慢的差异也就小一些；越小，描述越精确；想像非常小，可以认为表示物体的瞬时速度。”这样处理较清晰地体现了极限思想，目的是让学生进一步加深对科学思维方法的感悟，但又回避了严格的极限概念和计算，也没有引

5、入“极限”这个术语。为加深学生对瞬时速度的理解，我们可做下面的演示实验。瞬时速度(鲁科K)图2-22中，小球经过O、C两个位置时，它在哪个位置运动得更快?如何描述物体在某一位置的运动快慢呢?(鲁科K)要精确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢，就要知道运动物体在某时刻或某位置的速度。运动物体在某时刻或某位置的速度，叫做瞬时速度(instantaneousvelocity)。(鲁科K)7用心爱心专心物体在某时刻或某位置的速度的意义是什么呢?我们继续以图2-22为例，讨论小球经过位置O点时的快慢，实验中测量OA、OB、OC各段的平均速度都不能表示小球经过O

6、点时的运动快慢，但比较而言，A点离O点更近，OA段的平均速度更能反映物体过O点时的运动快慢。如果从O点起所取的位移更小，比如取OA，、OA2等(图2-23)，所得的平均速度就能更精确地描述物体经过O点的快慢程度。当位移足够小(或时间足够短)时，小球的速度变化很小，可以认为小球在这段时间内的运动是匀速的，所得的平均速度就可以用来描述小球经过O点时的运动快慢，即可近似看成经过O点的瞬时速度。(鲁科K)瞬时速度是一个矢量，在直线运动中，瞬时速度的方向与物体的运动方向相同，它的大小叫做瞬时速率，有时简称速率。(鲁科K)测量瞬时速度，可以用很短时间内的平均速度

7、大小来代替，而且所取时间越短，误差越小。（沪科K）什么叫瞬时速度前面我们已经算过刘易斯在百米赛跑过程中各个10m内的平均速度，那么，根据对刘易斯百米赛跑的实测数据，能够算出他起跑时或到达某一位置(如50m处)时的速度大小吗?显然不能。由此可见，仅用平均速度无法对变速运动作精确的描述，因此，在物理学中还需要引入一个瞬时速度的概念。运动物体在某一瞬间或经过某一位置时的速度，叫做瞬时速度(instantaneousvelocity).平时说到的百米赛跑运动员冲线的速度、子弹飞出枪口的速度、飞船与运载火箭分离时的速度等，都是瞬时速度。瞬时速度的方向跟物体经过

8、某一位置时的运动方向相同，瞬时速度的大小，叫做瞬时速率(instantaneousspeed，简称速率)。汽