内容正文:
3 运动快慢的描述——速度
[学习目标] 1.理解速度的概念,知道速度是矢量.2.能区别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、坐标和坐标的变化量
1.坐标:以直线为x坐标轴,物体的位置就可以用坐标来表示.
2.坐标的变化量: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:Δt=t2-t1.
二、速度
1.物理意义:表示物体运动的快慢.
2.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值.
3.定义式:v=.
4.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:千米每小时(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,是矢量(填“标量”或“矢量”).
(1)大小:在数值上等于单位时间内物体位移的大小.
(2)方向:物体的运动方向.
三、平均速度和瞬时速度
1.平均速度:描述物体在一段时间内运动的平均快慢程度,只能粗略描述物体运动的快慢.
2.瞬时速度:描述物体在某一时刻运动的快慢,可以精确描述物体运动的快慢.
3.速率:瞬时速度的大小.
4.匀速直线运动: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.
1.判断下列说法的正误.
(1)速度在数值上等于单位时间内通过的路程.(×)
(2)两物体的速度分别是v1=2 m/s,v2=-3 m/s,则它们的大小关系为v1>v2.(×)
(3)物体的平均速度为零,则物体一定处于静止状态.(×)
(4)子弹以速度v从枪口射出,v指瞬时速度.(√)
2.某质点沿一直线运动,在第1 s内通过的位移为2 m,第2 s内通过的位移为4 m,则质点在第2 s内的平均速度为 m/s,2 s内的平均速度为 m/s.
答案 4 3
【考点】平均速度的理解及简单计算
【题点】平均速度的计算
一、对速度的理解
自行车在平直公路上30 min内行驶了8 km,运动员在百米比赛中的成绩为10 s,自行车和运动员哪个快?如何比较?
答案 通过比较两物体单位时间内的位移,可比较两物体运动的快慢
自行车:==≈4.4 m/s.
运动员:==10 m/s.
所以运动员快.
1.对定义式v=的理解
(1)公式v=中的Δx是物体运动的位移,不是路程.
(2)v=是速度的定义式,不是决定式,v大小与Δx及Δt无关.不能认为v与位移成正比、与时间成反比.
2.速度是矢量
(1)速度既有大小,又有方向,是矢量.瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向.
(2)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 关于速度的定义式v=,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和时间Δt都无关
C.速度大小不变的运动是匀速直线运动
D.v1=2 m/s、v2=-3 m/s,因为2>-3,所以v1>v2
答案 B
解析 v=是计算速度的定义式,只说明速度可用位移Δx除以时间Δt来获得,并不是说v与Δx成正比,与Δt成反比,A错误,B正确;匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动,C错误;速度是矢量,正、负号表示方向,绝对值表示大小,D错误.
【考点】对速度的理解
【题点】对定义式v=的理解
二、平均速度和瞬时速度
小明坐在沿直线行驶的汽车上,从甲地到乙地用时20分钟,行程20 km,根据公式v=,他计算出自己的速度为60 km/h.而途中某时刻小明发现速度计显示为70 km/h.
(1)上面提到的两个速度各表示什么速度?
(2)若小明由乙地返回甲地又用了20分钟,则从甲地出发又返回甲地的整个过程的平均速度是多少?它能反映汽车运动的快慢吗?
答案 (1)60 km/h为20分钟内汽车的平均速度的大小;70 km/h为瞬时速度的大小.
(2)因为全程的位移为零,所以平均速度为0 不能
平均速度和瞬时速度的比较[来源:学科网]
平均速度
瞬时速度
物理意义
描述物体在一段时间内运动的平均快慢和方向,与一段时间或位移对应
描述物体在某时刻运动的快慢和方向,与时刻或位置对应
大小
由=求出
v=,其中Δt→0
方向
与位移的方向相同,不一定与物体瞬间运动的方向相同
就是那一时刻物体运动的方向
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
例2 (多选)下面描述的几个速度中,说法正确的是( )
A.子弹以790 m/s的速度击中目标时的速度指平均速度
B.信号沿运动神经传播的速度大约为10 m/s指瞬时速度
C.京沪高速铁路测试时的列