"瞬时速度"上有难度,感觉无从下手.
教师提问:这两个问题在解法上有什么区别和联系?能否从它们的联系上寻找第二个问题的解法?你对"t=3 s这一时刻"怎么理解?
学情预测:学生能够利用物理知识解决速度问题,但对某一时刻的速度,未必能从"平均速度"和"瞬时速度"的关系上说清楚.
教师提示:我们可以取t=3 s临近时间间隔内的平均速度去"逼近"t=3 s时刻的"瞬时速度",如在[3,3+Δt]内或在[3-Δt,3]内,不过时间间隔Δt要尽可能小.
学情预测:经过提示和讨论后,学生应该能从尽可能缩小时间间隔的角度进行感性认识和猜测了.
活动成果:师生共同得出如下结论:
取一小段时间:[3,3+Δt],Δs=g(3+Δt)2-g,Δv==(6+Δt).
当Δt→0时,Δv→3g.
设计意图
从学生学过并且熟悉的物理问题切入,以平均速度和瞬时速度作对比设计两个问题,使学生有一个思考的台阶,在教师的引导提示下,感性地认识瞬时速度的概念.
在高台跳水运动中,运动员在不同时刻的速度是不同的.我们把物体在某一时刻的速度称为瞬时速度.运动员的平均速度不一定能反映他在某一时刻的瞬时速度.那么,如何求运动员的瞬时速度呢?
提出问题:在高台跳水运动中,运动员相对于水面的高度h(单位:m)与跳后的时间t(单位:s)存在函数关系h(t)=-4.9t2+6.5t+10,试探求运动员在t=2 s时的瞬时速度是多少?
活动设计:以小组为单位,列好表格,准备好计算器,分别计算时间间隔Δt=-0.01,-0.001,-0.000 1,-0.000 01,-0.000 001,...在区间[2+Δt,2]内的平均速度和Δt=0.01,0.001,0.000 1,0.000 01,0.000 001,...时,在区间[2,2+Δt]内的平均速度.并观察当|Δt|逐渐变小时,平均速度的取值变化情况.
活动成果:当Δt<0时,在[2+Δt,2]这段时间内
===-4.9Δt-13.1.
当Δt=-0.01时,=-13.051;