1.3 运动快慢的描述-----速度
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(本栏目内容;在学生用书中以活页形式分册装订!) 1.下列说法正确的是()A.瞬时速可以看成时间趋于无穷小时的平均速B.做变速运动的物体在某段时间内的平均速;一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速大小的平均值相等C.物体做变速直线运动;平均速的大小就是平均速率D.物体做变速运动时;平均速是指物体通过的路程与所用时间的比值解析:当时间非常小时;物体的运动可以看成是在这段很小时间内的匀速直线运动;此时平均速等于瞬时速;故A正确;平均速是位移跟发生这段位移所用时间比值;而不是各时刻瞬时速大小的平均值;故B错误;根据定义;平均速的大小不是平均速率;故C错误;平均速是位移与时间的比值;而平均速率是路程跟时间的比值;故D错误.答案: A2.在下列各种速中表示平均速的是()A.赛车飞跃某栏杆时的速为80 m/sB.火车由北京到天津以36 km/h的速行驶时为慢车;快车的速可达100 km/hC.远程炮弹射出炮口时的速为2 000 m/sD.某同学从家里到学校步行速为1.5 m/s解析:平均速对应的是一段时间.赛车飞跃某栏杆时的速为80 m/s;对应的是某一时刻的速不是平均速;火车由北京到天津以36 km/h的速行驶时为慢车;快车的速可达100 km/h;对应的是一段时间;因此是平均速;远程炮弹射出炮口时的速为2 000 m/s;对应的是某一时刻的速不是平均速;某同学从家里到学校步行速为1.5 m/s;对应的是一段时间;因此是平均速.答案:BD3.对速的定义式v=错误!;以下叙述正确的是()A.物体做匀速直线运动时;速v与运动的位移x成正比;与运动时间t成反比B.速v的大小与运动的位移x和时间t都无关C.此速定义式适用于任何运动D.速是表示物体运动快慢及方向的物理量解析:v=错误!是计算速的公式;适用于任何运动;此式只说明计算速可用位移x除以时间t来获得;并不是说v与x成正比;与t成反比.答案:BCD4.列车沿平直铁路做匀速直线运动时;下列判断正确的是()A.列车的位移越大;其速也越大B.列车在单位时间内的位移越大;其速必越大C.列车在任何一段时间内的位移与所用时间的比值保持不变D.列车在任何10 s内的位移一定等于任何1 s内位移的10倍解析:做匀速直线运动的物体在任意一段时间内位移与时间的比值是相等的.答案:BCD5.对于平均速与速率、瞬时速与速率;下列说法正确的是()A.平均速的大小等于平均速率B.平均速的大小一定等于初速和末速的平均值C.瞬时速的大小叫瞬时速率;简称速率D.很短时间内的平均速可认为等于瞬时速解析:要抓住平均速与速率、瞬时速与速率的定义进行比较、理解.平均速的大小等于位移的大小与时间的比值;平均速率等于路程与时间的比值;而位移的大小不一定等于路程;平均速不一定等于初、末速的平均值;只有速均匀变化时才满足这种关系.答案:CD6.如右图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t图象;下面说法正确的是()A.甲、乙两物体的出发点相距x0B.甲、乙两物体都做匀速直线运动C.甲物体比乙物体早出发的时间为t1D.甲、乙两物体向同方向运动解析:由图可知;甲从距原点x0处出发;乙由原点出发;故两物体出发点相距x0;A 对;两图线都是倾斜直线;即两物体都做匀速直线运动;B对;甲开始计时就出发;乙在计时后t1才出发;故甲比乙早出发时间t1;C对;甲、乙图线的斜率分别为负值和正值;表明甲向负方向运动;乙向正方向运动;甲、乙运动方向相反;D错.答案:ABC7.甲、乙两车从A地出发经历不同的时间后都到达B地;甲运动的时间较长;则() A.甲的平均速率一定比乙小B.甲的平均速一定比乙小C.甲的瞬时速一定比乙小D.甲、乙通过的位移一定相等解析:甲、乙两车的位移相等;因甲车运动时间较长;由v=错误!知;甲的平均速一定比乙小.但其路程不一定相同;即甲的平均速率不一定比乙小;某一时刻的瞬时速也不一定比乙小.答案:BD8.205月12日14时28分;四川省汶川县发生了8.0级强烈地震;道路、桥梁全部毁坏;车辆无法通行.为迅速赶往汶川县城实施救援;武警战士徒步越过重重障碍;沿着崎岖的山路行军60 km;用了5小时到达汶川县城;随即展开紧急救援;以下关于武警战士行军的速和速率说法正确的是()A.平均速是3.3 m/sB.各时刻的速均为3.3 m/sC.平均速率是3.3 m/sD.各时刻的速率均为3.3 m/s答案: C9.2月16日;中国海军第三批护航编队16日从浙江舟山某军港启航;于7月30日抵达亚丁湾、索马里海域如下图所示;此次护航从舟山启航经东海、台湾海峡、南海、马六甲海峡;穿越印洋到达索马里海域执行护航任务.关于此次护航;下列说法正确的是()A.当研究护航舰艇的运行轨迹时;可以将其看做质点B.“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行位移C.“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程D.根据图中数据我们可以求得此次航行的平均速解析:将护航舰艇看做质点可较方便的研究其运行轨迹;故A对;由题图可知;“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程;而不是位移;故B错;C对;平均速是位移与所用时间的比值;平均速率是路程与所用时间的比值;故D错.答案:AC10.下图是做直线运动的甲、乙两个物体的位移—时间图象;由图象可知()A.乙开始运动时;两物体相距20 mB.在0~10 s这段时间内;两物体间的距离逐渐增大C.在10~25 s这段时间内;两物体间的距离逐渐变小D.两物体在10 s时相距最远;在25 s时相遇解析:由图象可知;乙在10 s时刚开始运动;此时两物体间的距离已超过20 m.在0~10 s这段时间内;两物体纵坐标的差值逐渐增大;说明两物体间的距离逐渐增大.在10~25 s 这段时间内;两物体纵坐标的差值逐渐减小;说明两物体间的距离逐渐变小.因此;两物体在10 s时相距最远.在25 s时;两图线相交;两物体纵坐标相等;说明它们到达同一位置而相遇.答案:BCD11.飞机起飞离地时的速为150 m/s;这是指________速;火车从上海到南京运行速为70 km/h;这里指________速;瞬时速为2 m/s就是指物体在接下来的1 s内可走过2 m;此话对不对?解析:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速;对应的是瞬时速.平均速对应的是一段时间.飞机起飞离地时对应的是一个时刻;所以飞机起飞离地时的速为150 m/s;这是指瞬时速;火车从上海到南京运行速为70 km/h;对应的是一段时间;所以火车从上海到南京运行速为70 km/h;这是指平均速;瞬时速为2 m/s就是指物体在接下来的1 s内可走过2 m这句话不对;在接下来的1 s内;如果物体做匀速直线运动;走过的路程一定是2 m;如果物体做的不是匀速直线运动;路程可能大于或者小于2 m.答案:瞬时平均不对;在接下来的1 s内;只有物体做匀速直线运动;走过的路程才是2 m12.有一辆汽车沿笔直公路行驶;第1 s内通过5 m的距离;第2 s内和第3 s内各通过20 m的距离;第4 s内通过15 m的距离;第5 s内反向通过10 m的距离;求这5 s内的平均速和平均速率及后2 s内的平均速和平均速率.解析:在5 s内的位移为Δx1=5 m+20 m+20 m+15 m-10 m=50 m平均速为v1=错误!=错误!m/s=10 m/s在5 s内的路程为l1=5 m+20 m+20 m+15 m+10 m=70 m平均速率为v′1=错误!=错误!m/s=14 m/s.在后2 s内的位移及路程分别为Δx2=15 m-10 m=5 m;l2=15 m+10 m=25 m 在后2 s内的平均速及平均速率为v2=错误!=错误!m/s=2.5 m/sv′2=错误!=错误!m/s=12.5 m/s.答案:10 m/s14 m/s 2.5 m/s12.5 m/s。
第三节运动快慢的描述——速度【基础知识】1.在用坐标和坐标的变化来表示做直线运动的质点位置和位移时,应该先选定质点运动的直线为坐标轴,然后确定坐标轴的原点和坐标轴的方向,并确定坐标轴的标度。
2.在物理学中,用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢,这就是速度。
3.在国际单位制中,速度的单位是m/s;常用单位还有km/h、cm/s等,其中1m/s=3.6km/h。
4.速度是矢量,它不仅有大小,还有方向。
速度的大小在数值上等于单位时间内位移的大小,速度的方向就是物体运动的方向。
5.沿直线运动的质点,其速度的方向也可以用“+”、“一”号来表示:速度为“+”,表示质点的运动方向与坐标轴的正方向相同;速度为“一”,表示质点的运动方向与坐标轴的正方向相反。
6.平均速度与瞬时速度有区别,平均速度就物体一段时内位置变化平均快慢的程度,而瞬时速度是物体运动过程中某一时刻运动的快慢程度。
7.瞬时速度的大小叫做速率。
【学法指导】一、疑难分析1.区分平均速度和瞬时速度(1)平均速度和一段时间(或一段位移)对应,瞬时速度和某时刻(某位置)对应;平均速度描述一段时间内位移变化的快慢,瞬时速度精确地描述某时刻运动的快慢.(2)瞬时速度的大小:如果时间段(或位移)取得足够小,则该小段时间(或位移)内的平均速度就是该时刻的瞬时速度.2.平均速率和平均速度的大小平均速率为路程与时间的比值,它是标量;平均速度为位移与时间的比值,它是矢量,方向沿位移的方向。
二、典型例题1)坐标与坐标的变化量物体沿着直线运动,如果以这条直线为坐标轴,物体的位移就可以通过坐标的变化量∆x 来表示。
∆x的大小表示位移的大小,它的正负表示位移的方向。
【例1】如图所示,一辆汽车从位置A运动到位置B,坐标系已经建好,试写出这辆汽车在A、B两地的坐标及从A到B的过程中坐标的变化量。
【交流】这辆汽车在A、B两地的坐标分别是:x A=100m ,x B=-200m,从A到B 的过程中坐标的变化量:∆x=-300m,其中负号表示方向沿x轴负向。
1.3 运动快慢的描述——速度班级:姓名:小组:【学习目标】1.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.知道速度和速率以及它们的区别【学习重点】速度、瞬时速度、平均速度三个概念,及三个概念之间的联系【新课学习】一、坐标与坐标的变化量在研究物体沿直线的运动时,我们沿物体运动的方向建立x坐标轴,这样:1.物体的位置可以用表示;2.物体的位移可以通过表示。
3.△x的大小表示位移的大小,△x的正负表示位移的。
4.当我们用一维数轴表示时间轴时,同样的可以用t表示时间的变化量△t= 。
例1:一辆汽车在沿平直公路运动,设想我们以公路为x轴建立直线坐标系,时刻t1汽车处于A点,坐标是x1=10m,一段时间之后,时刻t2到达B点,坐标是x2=30m,求汽车的位移△x。
总结:二、速度试比较下面四个物体A和B、B和D、B和C的的快慢程度:初始位置(m)经过时间(s)末了位置(m)A、自行车沿平直道路行驶0 20 100B、公共汽车沿平直道路行驶0 10 100C、火车沿平直轨道行驶500 30 1250D、飞机在天空直线飞行500 10 2500思考:比较各组快慢程度的方法是什么?速度1.定义:表示物体运动的快慢。
2.公式:v=3.意义:速度是表示的物理量4.单位:常用的有:5.矢量性:速度是,其方向就是。
三、平均速度和瞬时速度1.平均速度(1)定义:物体运动的位移跟发生这段位移所用时间的比值,叫做物体在这段时间(或位移)内的。
(2)公式:(严格按公式计算)(3)平均速度是矢量,方向即该段时间内发生的方向。
(4)求平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”。
例2、某质点由A出发做直线运动,前5s向东行了30m经过B点,又行了5s前进了60m到达C点,在C点停了4s后又向西行,经历了6s运动120m到达A点西侧的D点,如图所示,求:(1)每段时间内的平均速度(2)求全过程的平均速度2.瞬时速度⑴定义:物体在(或)的速度。
速度快慢的描述—速度一、教材分析本节教科书的重点是速度。
初中和高中所学的速度是不同的,提醒学生注意这点不同,有利于学生对矢量的学习。
通过极限的思维方法,从平均速度过渡到瞬时速度,但第一次教学时不要主动启发学生思考这种问题,多次接触极限思维方法后,潜移默化会使他们明白。
二.教学目标(一)知识与技能l、了解如何描述运动的快慢和方向。
2、知道速度的意义、公式、符号、单位。
3、能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念。
4、知道速度和速率的区别。
5、会计算质点的平均速度,认识各种仪表中的速度。
6、知道速度是矢量,平均速度的意义。
(二)过程与方法1、通过描述方法的探索,体会如何描述一个有特点的物理量,体会科学的方法。
2、同时通过实际体验感知速度的意义和应用。
3、会通过仪表读数,判断不同速度或变速度。
(三)情感、态度与价值观1、通过介绍或学习各种工具的速度,去感知科学的价值和应用。
2、培养对科学的兴趣,坚定学习思考探索的信念。
三.教学重难点★教学重点速度、瞬时速度、平均速度三个概念,及三个概念之间的联系。
★教学难点对瞬时速度的理解。
四.学情分析由于“位移”和“路程”不相同,高中与初中所学的速度不相同。
用具体事例讨论有利于学生更好适应高中阶段对速度概念的学习。
因为第一次接触极限思想,先不要启发学生思考。
接触多了就自然明白。
五.教学方法教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
六.课前准备1.学生预习速度,初步认识速度与初中所学不同。
2.教师课前预习学案,课内探究学案。
七.课时安排:1课时八.教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
质点的各式各样的运动,快慢程度不一样,那如何来描述物体运动的快慢?教师活动:指导学生快速阅读教材中的黑体字标题,提出问题:要描述物体运动的快慢,本节课将会学到那些概念(物理量)?学生活动:通过阅读、思考,对本节涉及的概念有个总体印象,知道这些概念都是为了描述物体运动的快慢而引入的,要研究物体运动的快慢还要学好这些基本概念(三)合作探究、精讲点拨。
1.3 运动快慢的描述——速度目标定位 1.理解速度的概念;领会其矢量性.2.能区分平均速度和瞬时速度;知道速率的概念.3.会用平均速度公式进行相关的计算.一、坐标与坐标的变化量1.坐标:物体沿直线运动;以这条直线为x坐标轴;这样;物体的位置就可以用坐标来表示.2.坐标的变化量:物体的位移可以通过位置坐标的变化来表示;用符号Δx表示.Δx=x2-x1;Δx的大小表示位移的大小;Δx的正负表示位移的方向.3.时间的变化量:时间的变化量用Δt表示;Δt=t2-t1.想一想:位置坐标的变化量有负值吗时间的变化量有负值吗答案位置的变化量有正、负之分;正值表示位移方向与正方向相同;负值表示与正方向相反.时间的变化量没有负值.二、速度1.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值;叫做速度.2.表达式:v=错误!.3.单位:米每秒;符号是m/s或m·s-1.常用单位还有千米每小时km/h 或km·h-1、厘米每秒cm/s或cm·s-1;1 m/s=3.6 km/h;1 m/s=100 cm/s.4.矢量性:速度是矢量;速度的方向就是物体运动的方向.想一想:运动的物体位移越大;速度越大吗答案速度等于物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值;由于不知道时间长短;所以无法确定物体运动的快慢.三、平均速度和瞬时速度1.平均速度:公式v=错误!;表示的是物体在Δt内的平均快慢程度;称为平均速度.平均速度只能粗略地描述运动的快慢.2.瞬时速度:运动物体在某一时刻或某一位置的速度.它可以精确地描述物体运动的快慢.瞬时速度的大小通常叫做速率.3.匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动;在匀速直线运动中;平均速度与瞬时速度相等.想一想:请把相关的物理量连线.时间位置平均速度时刻位移瞬时速度答案一、对速度的准确认识1.对概念的理解1速度是表示物体运动快慢的物理量;是物体的位移与所用时间的比值;而不再是初中所学的路程与时间的比值.2速度越大;表示物体运动得越快;其位置变化也越快.2.对表达式的理解:1公式v=错误!中;Δx是物体运动的位移;不是指路程.2公式v=错误!是速度的定义式;用比值定义法定义的;不能认为v与位移成正比、与时间成反比.3.矢量性:速度有大小、方向.比较两个速度是否相同时;既要比较其大小是否相等;又要比较其方向是否相同.例1 下列关于速度的说法正确的是A.速度是描述物体位置变化的物理量B.速度大小不变的运动是匀速直线运动C.因为2>-3;所以2 m/s>-3 m/sD.速度的方向与物体运动的方向一致解析位移是描述物体位置变化的物理量;速度是描述物体运动快慢的物理量;A错误;匀速直线运动是速度的大小和方向都不变的运动;B错误;速度是矢量;正、负号表示方向;绝对值表示大小;C错误;速度的方向与物体运动的方向一致;D正确.答案D二、平均速度和瞬时速度的区别和联系1.平均速度1物理意义:反映一段时间内物体运动的平均快慢程度;与一段位移或一段时间间隔相对应.2大小:由公式v=错误!计算得出;计算时一定要指明是哪一段时间或哪一段位移内的平均速度.3方向:与该段过程的位移方向相同;与运动方向不一定相同.2.瞬时速度1物理意义:精确描述物体运动的快慢和方向;与某一时刻、某一位置相对应.2大小:当Δt非常非常小时;v=错误!为瞬时速度.汽车速度计显示的速度是瞬时速度.3方向:该时刻物体运动的方向.3.平均速度与瞬时速度的联系1在匀速直线运动中;平均速度和瞬时速度相等.2当位移足够小或时间足够短时;可以认为平均速度就等于瞬时速度.3瞬时速度总为零时;平均速度一定为零;平均速度为零时;瞬时速度不一定为零.例2 下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是A.平均速度v=错误!;当Δt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运动的快慢D.只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢解析由平均速度定义式v=错误!可知;当Δt足够小;甚至趋近于零时;该式可表示t时刻的瞬时速度;A正确;匀速直线运动的速度不变;各段时间内的平均速度均等于瞬时速度;B正确;平均速度只能粗略反映一段时间内物体运动的快慢程度;而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向;C错误;D正确.答案ABD借题发挥1平均速度与瞬时速度的大小无必然关系;平均速度大的物体;其瞬时速度不一定大;平均速度为零的物体;其瞬时速度也可能很大.2在匀速直线运动中;物体的平均速度等于瞬时速度;而在其他运动中;物体的平均速度一般不等于其瞬时速度.针对训练2013年9月底“玉兔”来袭;气象台对“玉兔”台风预报是:风暴中心以18 km/h左右的速度向西北方向移动;在登陆时;近中心最大风速达到33 m/s.报道中的两个速度数值分别是指A.平均速度;瞬时速度B.瞬时速度;平均速度C.平均速度;平均速度D.瞬时速度;瞬时速度解析平均速度对应的是一段时间或一段位移;而瞬时速度对应的是某时刻或某位置;18 km/h指的是台风向西北方向移动一段时间或一段位移的平均速度;33 m/s指的是台风登陆时刻的瞬时速度.故A正确.答案A例3 一辆汽车在一条平直公路上行驶;第1 s内通过的位移是8 m;第2 s内通过的位移是20 m;第3 s内通过的位移是30 m;第4 s内通过的位移是10 m;则汽车在最初2 s内的平均速度是多大中间2 s内的平均速度是多大全部时间内的平均速度是多大=错误!=错误!m/s=14 m/s解析最初2 s内v1=错误!=错误!m/s=25 m/s中间2 s内v2=错误!=错误!m/s=17 m/s.全部时间内v3答案14 m/s 25 m/s 17 m/s三、平均速度、平均速率和速率的比较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=错误!.注意平均速度的大小就叫平均速度的大小;没有其他名称.2.平均速率:路程与时间的比值;即平均速率=错误!.3.速率:瞬时速度的大小.4.区别与联系:1因为位移不大于路程;所以平均速度小于等于平均速率;只有在单方向直线运动中;平均速度的大小才等于平均速率.2瞬时速度的大小叫做瞬时速率;但是平均速度的大小不是平均速率.例4 一辆汽车从甲地沿平直的公路以v1=36 km/h的速度经过2 h到达乙地;休息了4 h后;又沿原路返回;以v2=54 km/h的速度运动了3 h 越过乙地到达丙地.求全程的平均速度和平均速率.解析汽车全程的位移大小为x=v2t2-v1t1=54×3 km-36×2 km=90 km;全程所用时间为t=2 h+4 h+3 h=9 h;故平均速度大小v=错误!=错误!km/h=10 km/h;方向是由甲地指向丙地;汽车全程的路程x′=v2t 2+v1t1=54×3 km+36×2 km=234 km;所以平均速率为v′=错误!=错误!km/h=26 km/h.答案平均速度大小为10 km/h;方向是由甲地指向丙地平均速率为26 km/h。
《运动快慢的描述——速度》课堂教学实录【教学目标】:知识与技能1.理解物体运动的速度.知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性.2.理解平均速度的意义,会用公式计算物体运动的平均速度,认识各种仪表中的速度.3.理解瞬时速度的意义.4.能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念.5.知道速度和速率以及它们的区别.过程与方法1.通过描述方法的探索,体会如何描述一个有特点的物理量,体会科学的方法,体验用比值定义物理量的方法.2.同时通过实际体验感知速度的意义和应用.3.让学生在活动中加深对平均速度的理解.通过生活中的实例说明平均速度的局限性.4.让学生在相互交流中逐渐领会瞬时速度与平均速度的关系,同时初步领略极限的思想并初步领会数学与物理相结合的方法,进而直接给出瞬时速度的定义.5.会通过仪表读数,判断不同速度或变速度.情感态度与价值观1.通过介绍或学习各种工具的速度,去感知科学的价值和应用.2.了解从平均速度求瞬时速度的思想方法,体会数学与物理间的关系.3.培养学生认识事物的规律:由简单到复杂.培养学生抽象思维能力.4.培养对科学的兴趣,坚定学习思考探索的信念.【教学重点、难点】:教学重点速度、瞬时速度、平均速度三个概念,及三个概念之间的联系.教学难点对瞬时速度的理解.【教学方法】:探究、讲授、讨论、练习【教学手段】:教具准备:多媒体课件【课时安排】:新授课(2课时)【教学过程】:[新课导入]师:为了描述物体的运动,我们已经进行了两节课的学习,学习了描述运动的几个概念,大家还记得是哪几个概念?生:质点、参考系、坐标系;时间、时刻、位移和路程.师:当物体做直线运动时,我们是用什么方法描述物体位移的?生:用坐标系.在坐标系中,与某一时刻t1对应的点x 1表示tl时刻物体的位置,与另一时刻t1对应的点x2表示时刻t2物体的位置,则△x=x2一xl,就表示从t1到t2这段时间内的位移.师:我们已经知道位移是描述物体位置变化的物理量,能不能说,物体的位移越大,物体运动得就越快?学生讨论后回答,不能.因为物体的运动快慢与运动的时间有关.师:那么,如何来描述物体运动的快慢?教师指导学生快速阅读教材中的黑体字标题,提出问题:要描述物体运动的快慢,本节课将会学到哪些概念(物理量)?学生通过阅读、思考,对本节涉及的概念有个总体印象,知道这些概念都是为了描述物体运动的快慢而引入的,要研究物体运动的快慢还要学好这些基本概念.(板书)§1.3 运动快慢的描述——速度[新课教学]一、坐标与坐标的变化量教师指导学生仔细阅读“坐标与坐标的变化量”一部分.[讨论与交流]以百米赛跑为例,你参加赛跑的跑道是笔直的,你能说明“坐标”与“坐标的变化量”有何不同,又有何联系?学生讨论后回答生:坐标用来表示位置,坐标的变化量表示位移,比如,我在起点的位置、我在终点的位置或我在全程中点的位置(50 m处)等,都可以在建立坐标系后用坐标上的点来表示,而在我从起点跑到终点的这段过程中,我的位移可以用起点和终点间的坐标变化量来表示.课件投影图1—3—l,让学生观察,用数轴表示坐标与坐标的变化量,能否用数轴表示时间的变化量?[思考与讨论]1.图1—3—l中汽车(质点)在向哪个方向运动?2.如果汽车沿。
第三节 运动的描述----速度 【学习目标】 1.知道质点在直线运动中,位移可以用坐标的变化来表示。 2.掌握速度的概念。 3.掌握平均速度和瞬时速度的概念,会求平均速度。 4.了解速率的概念。 【预习学案】 1.坐标与坐标的变化量 物体沿直线运动,并以这条直线为x坐标轴,这样,物体的位置就可以用 来表示,物体的位移就可以通过坐标的 Δx=x2-x1来表示,Δx的大小表示位移的 ,Δx的正负表示位移的 。 2.速度 表示质点运动 和 的物理量。 (1)定义:质点的位移跟发生这段位移所用时间的 。 (2)定义式:v= 。 (3)单位: 、 、 等。 (4)矢量性:速度的大小用公式计算,在数值上等于单位时间内物体位移的大小,速度的方向就是物体的 。 3.平均速度 (1)定义:在变速运动中,运动质点的位移和所用时间的比值,叫做这段时间内的平均速度,平均速度只能 地描述运动的快慢。 (2)理解:在变速直线运动中,平均速度的大小跟选定的时间或位移有关,不同 或不同 内的平均速度一般不同,必须指明求出的平均速度是哪段 或哪段 内的平均速度。 4.瞬时速度 (1)定义:运动质点在某一 或某一 的速度叫做瞬时速度。 (2)理解:①直线运动中,瞬时速度的方向与质点经过某一位置时的 相同。②瞬时速度与时刻或位置对应,平均速度跟 或 对应。③当位移足够小或时间足够短时,认为平均速度就等于 。④在匀速直线运动中, 和瞬时速度相等。 5.速率 速度的 叫做速率,只表示物体运动的 ,不表示物体运动的 ,它是 量。 【预习自测】 1.如图,物体从A运动到B,用坐标表示A、B位置并表示出A、B位置的变化量。
2.下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是( ) A.平均速度txv,当t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
x/m -3 -2 -1 B 4 3 2 11 A 0 第 1 题图 3.下面几个速度中表示平均速度的是 ,表示瞬时速度的是 。 A.子弹出枪口的速度是800 m/s B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是20 m/s C.火车通过广告牌的速度是72 km/h D.人散步的速度约为1 m/s 4.下列关于速度的说法中正确的是( ) A.速度是描述物体位置变化的物理量 B.速度是描述物体位置变化大小的物理量 C.速度是描述物体运动快慢的物理量 D.速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量 5.下列说法正确的是( ) A.平均速度就是速度的平均值 B.瞬时速率是指瞬时速度的大小 C.火车以速度v经过某一段路,v是指瞬时速度 D.子弹以速度v从枪口射出,v是平均速度
【课堂学案】 [要点解析] 一、坐标与坐标的变化量 1、研究直线运动时,坐标轴上的点x表示物体的位置,两点间的线段Δx表示位置的变化。 2、物体的位移可以用坐标的变化量来表示: Δx的大小表示位移的大小; Δx的正负表示位移的方向。 思考:课件投影图,让学生观察,用数轴表示坐标与坐标的变化量,能否用数轴表示时间的变化量?
分析:显然物体开始是向x轴正方向运动,位移△x=x2-x1为正值;若向x轴负方向运动时,位移△x为负值. 二、速度 1.表示运动快慢的方法 (1)相同时间内比较位移的大小; (2)相同位移时比较所用时间的长短. 思考:哪种方法更合理?为什么?
2.速度 (1)定义:速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值.
(3)单位:m/s,常用的还有km/h、cm/s等. 换算关系: (4)物理意义:表示物体运动快慢的物理量. (5)速度是矢量. 速度的大小等于单位时间内位移的大小;速度的方向是位移的方向. (6)匀速直线运动中,相等时间内位移相等,即运动的快慢程度相同,即速度的大小方向都不变. 三、平均速度和瞬时速度 1.平均速度 (1)定义:在某段时间的位移△x与发生这段位移所用的时间△t的比值,叫做这段时间(或位移)内的平均速度. (2)公式:v=△x/△t (3)平均速度只能粗略地描述运动的快慢,即平均快慢程度. (4)描述平均速度时,必须指明是哪一段位移上的平均速度;或是哪一段时间间隔内的平均速度. 2.瞬时速度 (1)定义:物体在某一时刻(或通过某一位置时)的速度,叫做瞬时速度. (2)物理意义:精确地描述物体的运动快慢. (3)方向:与物体经过某一位置的运动方向相同. (4)物体在从t到t+△t时间间隔内,若△t非常小,以至于△t 0,则可以认为表示的是物体在t时刻的瞬时速度. 四、速度和速率 1.速率:瞬时速度的大小叫做速率. 2.日常生活和物理学中说到“速度”,有时是指速率. 思考:平均速率是平均速度的大小吗?
[典例分析] 例1:光在空气中的传播速度约等于3.0×108m/s,声音在空气中的传播速度是340m/s,一个人看到闪电后5s听到雷声,则打雷的地方离他大约多远?
例2某物体沿一条直线运动,(1)若前一半时间内的平均速度为v1,后一半时间内的平均速度为v2,求全程的平均速度.(2)若前一半位移的平均速度为v1,后一半位移的平均速度为v2,全程的平均速度又是多少? 分析:求解平均速度一般由定义求解.
[当堂检测] 1.下列物体运动的速度哪个大( ). A.蜗牛:1.5mm/s B.炮弹:1000m/s C.发射人造卫星的最起码速度:7.9km/s D.火车:360km/h 2.关于速度,下面的说法是正确的是( ) A.通过路程长的物体速度大 B.通过相同的路程,所用时间少的物体速度大 C.单位时间内通过路程长的物体速度大 D.运动快的物体速度大 3.对于做匀速直线运动的物体,则 ( ) A.任意2s内的位移一定等于1s内位移的2倍 B.任意一段时间内的位移大小一定等于它的路程 C.若两物体的速度相同,则它们的速率必然相同,在相同时间内通过的路程相等 D.若两物体的速率相同,则它们的速度必然相同,在相同时间内的位移相等 4.从匀速直线运动的公式v=S/t可知( ) A.速度与位移成正比,与时间成反比 B.速度等于位移与所用时间的比值,与速度和位移无关 C.做匀速直线运动的物体的速度不随时间或位移而变化 D.做匀速直线运动的物体的速度决定于运动的位移 5.一质点做变速直线运动,若前t/3 内的平均速度为6m/s,后2t/3时间的平均速度为9m/s,则这段时间t内的平均速度为______m/s .若质点前一半位移的平均速度为3m/s,后一半位移的平均速度为6m/s,则这段位移的平均速度为_______m/s.
[课后延伸] 1.一辆汽车以速度v行驶了32的路程,接着以20 km/h的速度跑完了余下的路程,若全程的平均速度是28 km/h,则v是( ) A.24 km/h B.35 km/h C.36 km/h D.48 km/h
2.短跑运动员在100 m比赛中,以8 m/s的速度迅速从起点冲出,到50 m处的速度是9 m/s,10s末到达终点的速度是10.2 m/s,则运动员在全程中的平均速度是( ) A.9 m/s B.10.2 m/s C.10 m/s D.9.1 m/s
3.一架飞机水平匀速地在某同学头顶上飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来的时候,发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的 倍。 §1.3运动快慢的描述--------速度 1. xA =-2m xB =3m ⊿x= xB - xA = 5m 2. ABD 3. 表示平均速度的 B C D 表示瞬时速度的是 A 4.C 5.B
6.解:根据平均速度的定义式txv,有 (1)物体在前一半时间内的位移s1=v1t/2 在后一半时间内的位移s2=v2t/2 全程位移 s= s1+ s2=(v1+v2)t/2 所以物体在全程上的平均速度为
v=ts=221vv
(2)物体通过前一半路程所用的时间t1=s/2v1 通过后一半路程所用的时间t2=s/2v2通过全程所用的时间t=t1+t2=2s(2111vv) 全程的平均速度v=ts=21212vvvv 7.B 8.C 9.解析:飞机在空中水平匀速运动,速度为v飞,声音从头顶向下匀速传播,速度为v声,在发动机声从人头顶向下传播的时间 t 内,飞机向前飞行一段距离而到达前上方约与地成600角的位置。
详解如下 ::设飞机距地面的高度为h,则有h=v声t; 当人听到发动机声音时,飞机到达图示位置,飞机向前 飞行了x=v飞t由几何知识可知
h
x
cot600 ,将x、 h带入
v飞= 33 v声,即飞机速度 约为 声速的0.58倍。
1分析:设打雷的地方到人的距离为x,根据x=vt,可分别计算闪电和雷声传到人所在处所用的时间分别为t1和t2,根据条件t2-t1=5s,则可的解。 答案:约1.7×103m 2解:(1)设全程所用的时间为t,则由平均速度的定义知
第9题图