内容正文:
第2课时 运动快慢的描述——速度
[研究学考·明确要求]
知识内容
速度
考试要求
学考
选考
c
c
基本要求
1.理解速度的概念,领会速度概念的比值定义方法
2.理解平均速度的概念,会利用平均速度的定义式计算物体的平均速度
3.知道瞬时速度是表示某一时刻的速度,了解平均速度与瞬时速度的区别及联系
4.理解速度的矢量性,知道速度的方向即物体运动的方向
5.知道速度与速率的区别及联系
6.理解x-t图象的物理意义,会利用x-t图象计算匀速直线运动的速度
发展要求
1.体会平均速度概念建立过程中的等效思想方法
2.在讨论平均速度和瞬时速度联系的过程中,体会近似处理的思想方法
说明
1.不要求用极限的方法定义瞬时速度
2.不要求选用变速运动物体作参考系求解问题
3.不要求引入平均速率概念
识点一 速度
[基 础 梳 理]
1.坐标与坐标的变化量
为了确定物体的准确位置,我们可以在参考系上建立适当的坐标系,物体做直线运动时,可以建立直线坐标系。在如图1所示的直线坐标系中,某点的数值为坐标值,两点的数值差为坐标的变化量,即位移Δx=x2-x1,所对应的时间差为时间的变化量,即Δt=t2-t1。
图1
2.速度
(1)定义:位移与发生这段位移所用时间的比值。
(2)定义式:v=。其中Δx是位移而不是路程。
(3)物理意义:描述物体运动的快慢及运动方向。
(4)单位
(5)矢量性:速度既有大小又有方向,速度的大小在数值上等于物体在单位时间内发生的位移大小,速度的方向就是物体运动的方向。
思考 自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶,自行车在30 min内行驶了8 km;汽车在30 min内行驶了50 km;百米比赛中,运动员甲用时10 s,运动员乙用时13.5 s。
(1)自行车和汽车哪个运动得快?你是如何进行比较的?
(2)运动员甲和运动员乙哪个跑得快?你是如何进行比较的?
(3)汽车和运动员甲哪个运动得快?你又是如何进行比较的呢?
答案 (1)汽车运动得快,相同时间内位移大的跑得快。
(2)运动员甲跑得快,通过相同位移所需时间短的跑得快。
(3)比较两物体单位时间内的位移,可比较两物体运动的快慢
汽车:=27.8 m/s==
运动员甲:=10 m/s,
=
所以汽车运动得快。
[即 学 即 练]
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/s
D.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
[技巧点拨] (1)当比较两个速度是否相同时,既要比较大小是否相等又要比较其方向是否相同。
(2)分析物体的运动速度时不可只关注速度的大小,也要注意确定速度的方向。
知识点二 平均速度与瞬时速度
[基 础 梳 理]
1.平均速度
(1)定义:一般说来,物体在某一时间间隔内,运动的快慢不一定是时时一样的,所以由v=求得的速度,表示的只是物体在时间间隔Δt内的平均快慢程度,称为平均速度。
(2)公式:。=
(3)物理意义:平均速度只能粗略地描述物体运动的快慢。
2.瞬时速度
(1)定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。在公式v=称做物体在时刻t的瞬时速度。
中,Δt越小,运动的描述就越精确。当Δt非常非常小时,我们把
(2)物理意义:精确地描述了物体各个时刻运动的快慢。
(3)在以后的叙述中,“速度”一词有时指平均速度,有时指瞬时速度,要根据上下文判断。
3.瞬时速率
瞬时速率是瞬时速度的大小。
[典 例 精 析][来源:Z&xx&k.Com]
【例1】 关于瞬时速度、平均速度,以下说法中正确的是( )
A.瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度
B.做变速运动的物体某段时间内的平均速度,一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度的平均值大小相等
C.物体在做变速直线运动,平均速度的大小等于这段时间内初末时刻瞬时速度的平均值的大小
D.物体做变速运动时,平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值
解析 当时间非常短时,物体的运动可以看成在这段很短时间内的匀速运动,平均速度等于瞬时速度,A正确;平均速度是位移跟发生这段位移所用时间的比值,与初末时刻及各个时刻的瞬时速度并没有必然的关系,故B、C、D错误,A正确。
答案 A
[技巧点拨] 关于平均速度与瞬时速度应注意以下两点:
(1)平均速度的大小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,