第讲位移和时间的关系及运动快慢的描述速度
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第1.3课 运动快慢的描述—速度一、坐标与坐标的变化量1.直线坐标系:直线坐标轴上每一点的数值表示该点的 ,两个坐标的差值表示坐标的 ,不同含义的坐标轴上坐标的变化量具有不同的物理意义。
2.位移:物体沿直线运动,以这条直线为x 坐标轴,则位移用 表示,即Δl =Δx =。
Δx 的大小表示位移的 ,Δx 的正负表示位移的,如图甲。
3.时间:在时间轴上坐标变化量表示,即Δt = ,如图乙。
二、速度1.物理意义:表示物体运动的 。
2.定义:位移与发生这段位移所用时间的。
3.定义式:tx v ∆∆= 4.单位:国际单位制单位:,m/s 或m·s -1。
常用单位: (km/h 或km·h -1)、厘米每秒(cm/s 或cm·s -1)等。
5.矢量性:速度既有大小又有方向,是。
(1)大小:在数值上等于单位时间内物体的大小。
(2)方向:就是物体 的方向。
三、平均速度和瞬时速度1.平均速度:描述物体在运动的平均快慢程度,只能 描述物体运动的快慢。
2.瞬时速度:描述物体在运动的快慢,可以 描述物体运动的快慢。
3.速率: 的大小。
答案:坐标 变化量 坐标的变化量 x2-x1 大小 方向 时间 t2-t1 快慢 比值 米每秒 千米每小时 矢量 位移 运动 一段时间内 粗略 某一时刻 精确 瞬时速度考点一 平均速度和瞬时速度公式的辨析一、平均速度与平均速率的区别与联系跟位移和路程关系相类似,平均速度的大小一般不等于平均速率,只有向直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率。
在这种情况下也不能说成平均速度就是平均速率,这是因为平均速度有方向,平均速率无方向二、平均速度与瞬时速度的比较(1)平均速度是与某一过程中的一段位移、一段时间对应,而瞬时速度是与某一位置、某一时刻对应。
(2)平均速度粗略描述运动的快慢和方向,方向与所对应时间内位移的方向相同;瞬时速度精确描述运动的快慢和方向,方向与物体所在位置的运动方向一致。
第一章 运动的描述1.3位置变化快慢描述——速度知识点一:速度速度定义:运动物体的位移与所用时间的比值速度公式:v =Δx Δt (Δx 是物体运动的位移,也就是位置的变化,不是路程.速度Δx Δt 也可以说是物体位置的变化率;速度越大,表示物体运动得越快,其位置也就变化得越快)(注意:v =Δx Δt 是采用比值法定义的,不能认为v 与位移成正比、与时间成反比)速度矢量性:速度既有大小,又有方向,是矢量.分析物体的速度时,既要计算速度的大小,又要确定速度的方向,不可只关注速度的大小典例剖析典例1:关于速度的定义式v =Δx Δt ,以下叙述正确的是( )A .物体做匀速直线运动时,速度v 与运动的位移Δx 成正比,与运动时间Δt 成反比B .速度v 的大小与运动的位移Δx 和运动的时间Δt 都无关C .此速度定义式适用于任何运动D .物体做匀速直线运动时,位移Δx 与运动时间Δt 成正比练习题1:判断下列关于速度的说法,正确的是 ( )A.速度是表示物体运动快慢的物理量,它既有大小,又有方向。
B.平均速度就是速度的平均值,它只有大小没有方向。
C.汽车以速度v 1经过某一路标,子弹以速度v 2从枪口射出,v 1和v 2均指平均速度。
D.运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速度,它是矢量。
练习题2:甲、乙两质点在同一直线上运动,设向右为正方向,若甲质点的速度为-2m/s ,乙的速度为+4km/h ,则下列说法正确的是( )A .甲质点的速度大于乙质点的速度B .乙质点的速度大于甲质点的速度C .这里的正、负号同数学中的正、负号意义完全相同D .因甲、乙质点运动方向不同,无法比较其速度大小知识点二:平均速度与瞬时速度平均速度:运动物体发生的位移与所用时间的比值,用 v -表示粗略描述物体运动,反映一段时间内物体运动的平均快慢程度平均速度公式:v =ΔxΔt瞬时速度:运动物体在某时刻(或某位置)的速度精确描述物体运动,反映了物体运动的快慢瞬时速度公式:v =Δx Δt (Δt 极小)注意:1.当位移足够小或时间足够短时平均速度就等于瞬时速度,瞬时速度可看做当Δt→0时的平均速度2.在匀速直线运动中,瞬时速度和平均速度始终相等3.二者都是矢量,既有大小又有方向4.在单向直线运动中二者方向相同 典例剖析典例1:下列关于平均速度和瞬时速度的说法不正确的是( )A .平均速度,当充分小时,该式可表示t 时刻的瞬时速度B .匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度C .瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D .只有瞬时速度可以精确描述变速运动练习题1:某中学正在举行班级对抗赛,张明明同学是短跑运动员,在百米竞赛中,测得他在5 s 末的速度为10.4 m/s ,10 s 末到达终点的速度为10.2 m/s ,则他在全程中的平均速度为( )A .10.4 m/sB .10.3 m/sC .10.2 m/sD .10m/stx v ∆∆=t ∆练习题2:在2008年北京奥运会上,我国选手孟关良、杨文军在男子双人划艇500 m决赛中以1分41秒025的成绩获得金牌.关于他们在决赛中的运动速度,下列说法中正确的是()A.最大速度一定为4.95 m/sB.平均速度约为4.95 m/sC.冲刺速度一定为4.95 m/sD.起始速度一定为4.95 m/s练习题3:某人爬山,从山脚爬到山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速度为v1,下山的平均速度为v2,则往返的平均速度的大小和平均速率是()A.v1+v22,v1+v22 B.v1-v22,v1-v22C.0,v1-v2v1+v2D.0,2v1v2v1+v2知识点三:测量纸带的平均速度和瞬时速度实验器材:电磁打点计时器、学生电源(电火花计时器使用220 V、50 Hz交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸。
第03讲:位置变化快慢的描述——速度一:学问精讲归纳考点一、速度1.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值.速度是表示物体运动快慢的物理量.2.公式:v =Δx Δt.其中Δx 是位移,不是路程. 3.单位:国际单位制单位是米每秒,符号是m /s 或m·s -1.常用单位:千米每时(km/h 或km·h -1)、厘米每秒(cm /s 或cm·s -1)等.1 m/s = km/h.4.矢量性:速度既有大小又有方向,是矢量(填“标量〞或“矢量〞),其方向和时间Δt 内的位移Δx 的方向相同.考点二、平均速度和瞬时速度1.平均速度(1)定义:在某段时间内物体的位移Δx 与发生这段位移所用时间Δt 的比值,公式v =Δx Δt . (2)意义:表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度.(3)矢量性:平均速度的方向与Δt 时间内发生的位移Δx 的方向相同.(4)平均速度只能粗略地反映物体运动的快慢.2.瞬时速度(1)定义:当Δt 特别小时,物体在从t 到t +Δt 的时间间隔内,运动快慢的差异也就特别小,就可以用v =Δx Δt 表示物体在t 时刻的瞬时速度.(2)意义:表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度.(3)瞬时速度的方向就是该时刻物体运动的方向.瞬时速度的大小叫速率.(4)瞬时速度可以精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢.3.匀速直线运动:平均速度与瞬时速度相等.考点三、平均速度、平均速率和速率1.平均速度:在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,其表达式为平均速度=位移时间. 2.平均速率:路程与时间的比值,即平均速率=路程时间. 3.速率:瞬时速度的大小.考点四、平均速度和瞬时速度的测量1.如图1所示为打点计时器打出的一条纸带示意图,D 、G 间的时间间隔Δt =0.1 s ,用刻度尺测出D 、G间的位移Δx ,那么D 、G 间的平均速度v =Δx Δt. 图12.D 、F 间(填“D 、F 间〞或“D 、G 间〞)的平均速度更接近E 点的瞬时速度.某点的瞬时速度近似等于包含这一点的较小Δt 内的平均速度.考点五、速度-时间图像1.速度-时间图像(v -t 图像)以时间t 为横轴,速度v 为纵轴,建立直角坐标系,依据测量数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连接起来,即得到物体运动的v -t 图像.2.v -t 图像的意义v -t 图像特别直观地反映了速度随时间变化的状况,但它不是物体运动的轨迹.考点技巧归纳:二:考点题型归纳题型一:速度的概念与计算题型二:平均速度和瞬时速度的计算4.〔2023秋·高一课时练习〕为提高百米赛跑运发动的成果,教练员分析了运发动跑百米全程的录像带,测得运发动在前7s跑了49m,7s末到7.1s末跑了0.92m,共用10s。
第讲位移和时间的关系及运动快慢的描述速度
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第2讲:位移和时间的关系及运动快慢的描述—速度学习目标:
1.理解速度的概念.知道速度是表示运动快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位,知道它是矢量。
2.理解平均速度,知道瞬时速度的概念。
3.理解匀速直线运动、变速运动的概念。
4.知道什么是位移-时间图象,以及如何用图象来表示位移和时间的关系。
5.知道匀速直线运动的s-t图象的意义。
6.知道公式和图象都是描述物理量之间关系的数学工具,它们各有所长,可以互相补充。
7.知道速度和速率以及它们的区别。
学习内容:
【回忆】1、初中我们用了什么方法比较物体运动快慢的方法?
2、什么叫匀速直线运动。
3、什么叫变速直线运动
一、引入一个物理量——速度
1、速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值。
S
2、公式:v=
t
3、速度单位是米/秒(m/s),常用的还有千米/时(km/h)
4、物理意义:表示物体运动快慢的物理量。
5、速度是矢量,既有大小也有方向。
二、平均速度
一辆汽车在一条直线上运动,第一秒内通过的位移是8米,第二秒内通过的位移是20米,第三秒通过的位移是30米,第四秒通过的位移是10米
【提问】汽车做什么运动?
1、平均速度:在变速直线运动中,运动物体在一段时间内的位移和所用时间之比,叫做这段位移内(或这段时间内)的平均速度.
2、平均速度的公式:v_=t s
3、物理意义:表示物体的平均运动快慢。
【课堂训练】根据上题请求出最初2s的平均速度?中间2s平均速度?全程的平均速度?
4、师生共同归纳平均速度特点:变速直线运动各段的平均速度一般是不同的,平均速度必须指明是“哪段时间”、“哪段位移”、平均速度只能粗略描述一段时间内的总体快慢。
要精确描述变速直线运动,要知到其在各个位置或各个时刻的运动快慢,引入瞬时速度。
三、瞬时速度
1、定义:运动物体在某一时刻(或通过某一位置时)的速度,叫瞬时速度。
2、瞬时速度的方向与物体经过某一位置的运动方向相同。
3、瞬时速度的大小叫瞬时速率。
4、物理意义:精确描述物体运动的快慢。
四、位移与时间的关系
在误差允许的范围内,每相等的时间内位移有什么特点?
时间/S 0 10.
位移/m 0 50 100 150 200 250 300 350 400
这是一辆汽车在平直公路上的运动情况,它的运动有何特点?
请同学以上面图表所给出的数据,以横轴为(t)轴,纵轴为位移(s)轴,用描点法作图,看是一个什么样的图像,s与t存在一个什么函数关系?
物理量之间的关系可以用公式来表示,也可以用图像来表示,利用图像可以比较方便地处理实验(或观测)结果,找出事物的变化规律。
以后我们还会遇到更多的用图像来处理物理量之间的变化规律,所以,现在我们就要重视图像的学习。
【巩固性训练】
1.请看图,说出各图像表示的运动过程和物理意义。
所以物理图像主要观测方法是:看横、纵轴表示物理量;其次看图像,从横纵轴上直接可获取的信息,联系实际,搞清物理情景。
2. 在图中所示的图象中,有三条与t轴斜交的平行直线1、2、3。
试说明,这三条图线表示的质点的运动有什么相同点?有什么不同点?试写出这三条图线对应的位移s的函数式。
【家庭作业】——2
1.甲乙两汽车沿平直公路同时同地同向驶往同一目的地,甲在前一半时间内以速度v1做匀速运动,后一半时间内以速度v2做匀速运动;乙车在前一半路程内以速度v1做匀速运动,在后一半路程内以速度v2做匀速运动,则()
A.甲先到目的地 B.乙先到目的地
C.甲、乙同时到达目的地 D.条件不足,无法判断谁先到
2.下列说法正确的是 [ ]
A.变速直线运动的速度是变化的
B.平均速度即为速度的平均值
C.瞬时速度是物体在某一时刻或在某一位置时的速度
D.瞬时速度可看作时间趋于无穷小时的平均速度
3.关于匀速直线运动,下列说法中正确的是 [ ]
A.瞬时速度不变的运动,一定是匀速直线运动
B.速率不变的运动,一定是匀速直线运动
C.相同时间内平均速度相同的运动,一定是匀速直线运动
D.瞬时速度的方向始终不变的运动,一定是匀速直线运动
4.子弹以900m/s的速度从枪筒射出,汽车在北京长安街上行驶,时快时慢,20min 行驶了 18km,汽车行驶的速度是54km/h,则 [ ]
A.900m/s是平均速度
B.900m/s是瞬时速度
C.54km/h是平均速度
D.54km/h是瞬时速度
5.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10m/s,v2=15m/s ,则物体在整个运动过程中的平均速度是 [ ]
A.s B.12m/s
C.s D.s
6.作变速直线运动的物体,若前一半时间的平均速度为4m/s,后一半时间的平均速度是8m/s,则全程的平均速度是 [ ]
A.7m/s B.5m/s
C. 6m/s D.s
7.一学生在百米赛跑中,测得他在 50m处的瞬时速度为 6m/s,16s末到达终点的瞬时速度为s,则它在全程内的平均速度是: [ ]
A.6m/s B.s
C.s D.s
8.一辆汽车在一条直线上行驶,第1s内通过5m,第2s内通过20m,第3s内通过20m,第4s内通过 5m.则此汽车在最初 2s内的平均速度是
______m/s,中间 2s内的平均速度是______m/s,全部时间内的平均速度是______m/s.
9.如图2中的图象A表示质点作______运动,图象B表示质点作______,图象C表示质点______;
10.某运动员在百米跑道上以8m/s的速度跑了80m,然后又以2m/s的速度走了
20m,这个运动员通过这段路的平均速度是多少?
11.图是两物体的位移和时间图象.试根据图象说明从A→B→C→D的各段时间内,甲物体在5s内的位移是多少?。