物理觀念 理解速度的概念，領(lǐng)會(huì)其矢量性。

科學(xué)思維 在理解運(yùn)動(dòng)情景過(guò)程中，在比較不同運(yùn)動(dòng)中體會(huì)描述一個(gè)運(yùn)動(dòng)的中，抽象出能比較 運(yùn)動(dòng)的一個(gè)物理量——速度。

科學(xué)探究在不同情境下正確使用平均速度和瞬時(shí)速度的概念，能在生活中正確使用這個(gè)概念。

體會(huì)平均速度的等效思想，初步體會(huì)極限的思想方法。

教學(xué)重點(diǎn)

速度概念的理解

教學(xué)難點(diǎn)

通過(guò)極限的方法，從平均速度過(guò)度到瞬時(shí)速度。

教學(xué)方法

啟發(fā) 討論 探究 總結(jié)

教學(xué)過(guò)程中的分析和建議

通過(guò)前兩節(jié)的學(xué)習(xí)，分別從運(yùn)動(dòng)的前提條件和伴隨運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的時(shí)間維度兩個(gè)角度講述了要描述運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)概念。這一節(jié)就要把兩個(gè)角度聯(lián)系起來(lái)一起去比較深入的研究物體的運(yùn)動(dòng)。

一 坐標(biāo)和坐標(biāo)變化。

我們知道，要想比較準(zhǔn)確的描述一個(gè)運(yùn)動(dòng) ，那么要先確定物體的位置，進(jìn)而去研究物體運(yùn)動(dòng)的變化，那么我們?cè)谀M這個(gè)過(guò)程中，我們采用 了數(shù)學(xué)的方法，建議坐標(biāo)系，我們還是以最簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)為例，主要是幫助學(xué)生去理解運(yùn)動(dòng)的概念。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在坐標(biāo)系中體現(xiàn)出來(lái)的就是物體運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)的變化 ，那么通過(guò)數(shù)學(xué)的角度去分析相對(duì)應(yīng)的物理意義。

比如讓學(xué)生去討論汽車(chē)沿平直公路運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，明確研究問(wèn)題的思路

1.為什么要選定汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)的直線為一維坐標(biāo)系，并確定坐標(biāo)軸的原點(diǎn)和坐標(biāo)軸的方向?

確定汽車(chē)在t1 t2時(shí)刻的位置坐標(biāo)為x1=10m ,x2=30m,坐標(biāo)的正值說(shuō)明什么？

計(jì)算汽車(chē)從x1到x2的位移正值說(shuō)明什么？那么從x2到x1位移如何計(jì)算？為什么是負(fù)值，負(fù)值說(shuō)明什么？

在討論過(guò)程中明確目的，位置的變化量也是矢量，而位置的變化量來(lái)表示位移，運(yùn)動(dòng)是有方向的，運(yùn)動(dòng)的方向與位移的方向是相同的，但不一定與坐標(biāo)軸規(guī)定的正負(fù)是相同的。

二 速度

在人們的生活中已經(jīng)有了這個(gè)速度的概念，也許人們對(duì)速度認(rèn)識(shí)起來(lái)還是比較膚淺，但是比較快慢是不會(huì)錯(cuò)的，比如說(shuō)在高速上，我們可以利用里程碑和手里的表來(lái)比較快慢，但是里程碑里的路程，不是我們科學(xué)上的概念，位移。但是里程和時(shí)間的比值可以用來(lái)說(shuō)明車(chē)子運(yùn)行得快慢。但是高中物理學(xué)習(xí)中，科學(xué)的定義是“單位時(shí)間內(nèi)的位移”顯然路程不同于位移，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)是有一定的困難的，需要一段時(shí)間的適應(yīng)。

前面我們提到過(guò)，物體的運(yùn)動(dòng)是有方向性的，比如從A地到B地，可以走不同的路程，但是位置變化卻是相同的，顯然我們關(guān)心得是從初位置到末位置，還沒(méi)有關(guān)心在整個(gè)過(guò)程中的路線，所以從機(jī)械運(yùn)動(dòng)的概念上來(lái)講，比較單位時(shí)間的位移，比單位時(shí)間內(nèi)的路程，更能說(shuō)明問(wèn)題，其中也體現(xiàn)了方向性。所以科學(xué)的來(lái)說(shuō)，我們把單位時(shí)間內(nèi)的位移定義為速度，顯然和我們生活中的速度的定義有些區(qū)別。

那么在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，有位置的變化，那么這個(gè)過(guò)程就伴隨著時(shí)間的發(fā)生，那么過(guò)程和時(shí)間就有一個(gè)對(duì)應(yīng)，一段時(shí)間內(nèi)的位移，那么這個(gè)是個(gè)過(guò)程，那么在這個(gè)過(guò)程中一個(gè)物體可能每個(gè)運(yùn)動(dòng)的快慢是不一樣的，就比如坐火車(chē)，從北京到上海，那么就有一個(gè)啟動(dòng)的過(guò)程，加速過(guò)程，勻速的過(guò)程，還有到站后的減速的過(guò)程，那么從北京到上海6個(gè)小時(shí)，那么計(jì)算出來(lái)的速度就是一個(gè)平均的效果（好像以這個(gè)速度不變走完全程的效果是相同的），那么此時(shí)這段時(shí)間內(nèi)的速度，我們稱之為平均速度。

如果我要想更準(zhǔn)確的去描述整個(gè)過(guò)程運(yùn)動(dòng)的快慢，那么我們?nèi)绾稳マk？（學(xué)生思考，討論，探究）

我們可以把整個(gè)過(guò)程分成幾個(gè)小段去研究，那么每個(gè)小段對(duì)應(yīng)的時(shí)間可能是不同的，那每個(gè)小段對(duì)應(yīng)的速度，可能比較準(zhǔn)確的描述整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)快慢不同的情況。那么在這個(gè)基礎(chǔ)上，我們想找更精確的運(yùn)動(dòng)快慢的情況，我們可以取更短的時(shí)間或者是取更短的位移，那么當(dāng)時(shí)間是極短的時(shí)候，在精度允許的情況下，我們把這個(gè)極短的時(shí)間就可以看成一個(gè)時(shí)刻，那么此時(shí)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度我們可以稱之為瞬時(shí)速度，簡(jiǎn)稱為速度。（這滲透著一個(gè)微元的方法，存在著極限的思想）

顯然，速度在不同的時(shí)候意義是不同的，所以我們區(qū)分平均速度和瞬時(shí)速度。比如汽車(chē)速度計(jì)上的示數(shù)實(shí)際就是個(gè)平均速度，但是一般我們把它看成是瞬時(shí)速度。因?yàn)闀r(shí)間很短，在精度允許范圍內(nèi)。而且速度是矢量，本身也有方向，向哪運(yùn)動(dòng)，所以平均速度，和瞬時(shí)速度，由于對(duì)應(yīng)的時(shí)間不同，那么也就意味著對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是不同的，所以方向的表述的方法一般是不同的。

那你理解了速度的定義了嗎?

在告訴公路上一位司機(jī)別交警攔住，理由是超速，該公路限速是100公里/小時(shí)，司機(jī)覺(jué)得冤枉，他說(shuō)我從開(kāi)始上高速到現(xiàn)在30分鐘走了40公里按速度公式算是80公里沒(méi)有超速??？到底誰(shuí)錯(cuò)了？