教学目的
1．了解物体做变速直线运动的特征，理解平均速度的概念，理解瞬时速度的概念。
2．培养学生观察、概括、推理的能力。
3．渗透科学方法的教育和德育思想教育。
教学重点
平均速度和瞬时速度。
教学过程
师：请同学们回忆匀速直线运动的定义及其表示快慢的方法。
生：略。
图A－1
师：（出示图A-1实验装置）释放钩砝，请同学们注意观察并说明小车运动的快慢。
生：小车运动越来越快。
师：为了研究小车的运动，我们在小车上装有一个计时装置。接通电源，计时装置上的彩笔就会每隔0．2 s在玻璃板上打出一个小点。由于小车做平动，彩笔打下的一系列点代替了相应时刻小车所在的位置。
接通4 V交流电源，演示，把玻璃板放在投影仪上放大，观察，见图A-2。
见A－2
生：小车在相等时间内位移并不相等，不是匀速直线运动。
师：像这类性质的运动叫做变速直线运动。
引出课题。板书：一、变速直线运动：定义略。
采用改装的打点计时器打点的实验引出课题有如下好处：一是比滴液法等实验易做，精确度高；二是实验点迹清楚，可放大，生动直观；三是为以后打点计时器的使用做了铺垫。
师：请举一些变速直线运动的实例。
生：火车进站越来越慢，火车出站时越来越快……
师：我们日常所看到的直线运动，有许多都是变速运动。由于这种运动的快慢是时刻变化的，没有恒定的速度，我们怎么来描述它的快慢呢？（稍停）
图A－3
师：（投影图A-3）为迎接1997年香港回归，我国新建了一条北京至香港的京九铁路。这就像一条长长的直线，把祖国首都与香港连接起来。京九线全长2 400 km，特快列车从北京到香港只需30 h，那么列车在整个过程的运动快慢怎么来表示呢？
生：已知s=2 400 km，t=30 h，所以v=80 km/h。
生：计算出的结果是否表示列车单位时间的位移都是80 km呢？
生：不是。
师：对。因为列车是做变速运动的，那么怎么来看列车的速度是80 km/h？
生：如果将列车的变速直线运动看做匀速直线运动来处理的话，列车平均每小时的位移是80 km。
师：对。
板书：二、平均速度
在变速运动中，运动物体的位移和时间的比值叫做这段时间内的平均速度。公式
用京九铁路上的列车运动引出平均速度，考虑有三：一是比例明白易懂，讲清了等效的方法；二是为下面测定列车的瞬时速度埋下伏笔；三是使学生受到一次很好的爱国主义思想教育。
师：请看一些物体的平均速度（投影表A-1）。
表A-1物体的速度v /（m·s-1）
用印有毫米刻度的透明胶片量出图A-2中各点距离：AB=1．20 cm，BC=1．40 cm……
师：请计算小车在AB段、BC段、AC段的平均速度。
生： AB=0．60 m/s， BC=0．70 m/s， AC=0．65 m/s。
师：（引导学生归纳）计算结果表明，不同阶段的平均速度一般是不相等的。
板书：1．计算一个具体的平均速度，必须指明是哪一段时间（或位移）内的平均速度
师：（缓慢地）由于列车（小车）运动快慢在不断变化，平均速度并不能具体地告诉我们列车（小车）在每一时刻的真实运动快慢。可见，平均速度只是粗略地描述物体在一段运动过程中的总体快慢程度。
学生看完表A-1，对平均速度有了感性认识，尤其对王军霞奔跑速度之快表示惊奇并感到自豪。通过小车平均速度的计算，对平均速度的概念有了进一步的理解。
师：（提出问题）那么，怎样来描述物体在各个时刻的运动快慢呢？
生：（翻看书本）可用瞬时速度。
师：对。我们把物体在某一时刻（或某一位置）的速度叫瞬时速度，简称速度。
板书：三、瞬时速度
但是，物体在某一时刻速度的意义又是什么呢？
稍停，为进一步建立瞬时速度的概念做好准备。
师：例如，在京九线上有一列刚驶出北京站的列车，你怎样来测定列车经过月台上的A点的瞬时速度？（投影图A-4）
图A－4
提示：以列车头的前沿P作为研究对象。
生：可测出列车的全长PA′=Δs，再测出整列列车通过A点所需时间Δt，就能求出整列列车（如18节车厢）通过A点的平均速度。
师：这样求出的平均速度是否要比全程的平均速度更精确地说明列车经过A点时的运动情况？
生：当然。
师：如果要更精确地说明列车经过A点时的运动情况呢？
生：可以减少列车的车厢节数。
师：好，现在我们把刚才的讨论用实验来模拟一下。
通过层层追问，使学生初步理解：至少从原则上可以提供一种测量瞬时速度的方案，培养学生深入思考问题的能力。
出示气垫导轨，并使其保持一定倾斜度。
图A－5
师：看图A-5，我们在导轨上作一标记A，并在此处安置光电门，滑块上分别插上宽窄不一的铝片（好比车厢节数）。每次从最高点释放滑块，则滑块前沿的P点每次经过标记时的运动快慢是相同的。再用电子计时器测出P从A点起走了一段位移Δs所需时间Δt。
光电门与电子计时器作用边演示边作介绍。
师：滑块上铝片宽度分别为AA1、AA2……故铝片整个通过A所需时间就等于P点从A起走到A1、A2……处所需时间。
图A－6
发给学生尚未填写的表A-2。
师：先取一段位移Δs=AA1=0．300 m，请记录时间，求出平均速度。演示时为减少偶然误差，重复三次。
生：平均速度 AA1=0．47 m/s。
师：这个平均速度表示什么？
生：表示从A起取一小段位移AA1，在这段位移中P点的平均速度。
师：这个平均速度能否近似地表示P点在A处的快慢程度。
生：可以。
师：如果我们要更精确地测定P经过A点的快慢程度呢？
生：可以再缩小所取的位移。
师：即减小铝片宽度。
师：现在依次取Δs=0．200 m，0．110 m，0．038 m……
演示，记录，教师巡回指导学生计算。
师：分析实验结果，看看它们有什么特点？
生：随着Δs的缩小，平均速度大小似乎向某个确定数值靠拢。
师：这反映了什么物理意义呢？
（教师引导学生归纳）从A起所取位移越小，所得到的平均速度就越接近P经过A点的快慢程度。
师：如何再更精确地测定A点的速度呢？
生：再缩小所取的位移。
继续演示，取Δs=0．024 m, 0．008 m，……，用投影映出同学的记录。
师：发现什么？（实验结果见表A-2）
表A-2瞬时速度测定的研究
生：平均速度的数值已不再变化了。
生：说明在这么短的时间内平均速度可以认为是A点的速度了。
师：对。 这表明当位移足够小时，我们的测量仪器已分辨不出变速运动和匀速运动的差别，可以认为运动快慢已不再变化了。（归纳）当所取的位移足够小时（或时间足够短），在测量仪器的精度内，所得的平均速度就等于P在A处的瞬时速度。
至此，瞬时速度的概念已经呼之欲出了！
师：如果我们再继续缩短铝片宽度，又会出现什么情况？
演示，取Δs=0．000 4 m。学生情绪高涨。
生：计时器上显示的时间是0。
师：怎么解释？
生：铝片的宽度太小了，计时器读数显示不出来了。
师：（进行一次思维实验）如果用一台高精度的计时器测出了时间，那么这一小段内的平均速度大致是多少呢？
生：应该是0．41 m/s左右。
师：（归纳）当从A点起所取位移非常非常小时（或时间非常非常短），所得平均速度趋近于某一确定值。这个确定值就是P在A点的瞬时速度。
师：通过刚才的讨论，我们对物体在某一时刻的瞬时速度的意义有了较深刻的理解了。
板书：物体在某时刻（或某位置）的瞬时速度等于从这一时刻起足够时间内的平均速度。
借助气垫导轨实验逐次减少Δs，求出平均速度来逼近瞬时速度，教学效果特别好，原因有三：一是要比图象法、数据分析法更生动、直观，保留物体实验的原汁原味，更符合高一学生认识规律。二是全体学生参与实验数据处理，自己得出结论，学生易理解，突破了瞬时速度概念教学上的难点。三是培养学生探索研究物理问题的能力。并解释了物理实验中的近似和数学上的极限的辩证关系。
师：瞬时速度可用速度计测量（出示速度计）。如果列车某时刻速度计的指针指着40 km/h，表示什么？
生：表示列车从这一时刻起开始做匀速运动的话，其速度是40 km/h。
师：请同学们举一些例子，说明物体运动的速度是平均速度还是瞬时速度。
生：子弹离开枪口的速度是瞬时速度；小球在第3秒内的速度是平均速度……
下略。
说明：本节课联系实际分析平均速度、瞬时速度的引入、定义和物理意义。可参考。