内容正文:
1.1.3 运动快慢的描述——速度
学习目标
核心提炼
1.理解速度的概念,领会其矢量性,知道速度的方向即物体运动的方向。
3个概念——速度、平均速度、瞬时速度
3个区别——速度与速率、平均速度与瞬时速度,平均速度与平均速率
2.知道平均速度和瞬时速度的意义,了解它们的区别与联系。
3.能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度的概念,并能进行相应的计算。
4.知道速度与速率的区别与联系。
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坐标,两个坐标的差值表示坐标的变化量,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,则位移用坐标的变化量表示,即Δl=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,如图甲所示。
3.时间:在时间轴上坐标变化量表示时间,即Δt=t2-t1,如图乙所示。
[理解概念]
判断下列说法是否正确。[来源:学+科+网]
(1)任何直线坐标轴上坐标的变化量的意义都相同。(×)
(2)x坐标轴上Δx的正负表示位移的大小。(×)
(3)t坐标轴上Δt表示一段时间。(√)
二、速度
[观图助学]
在每一个时间间隔中,女跑步者的位移比男跑步者的大,因为前者比后者跑得快。怎样描述运动的快慢?
1.物理意义:用来描述物体运动的快慢的物理量。
2.定义:位移与发生这段位移所用时间的比值。
3.定义式:v=
4.单位:国际单位制单位:米每秒,符号: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。
(1)大小:在数值上等于单位时间内物体位移的大小。
(2)方向:就是物体运动的方向。
[理解概念]
判断下列说法是否正确。
(1)由v=可知,v与Δx成正比,与Δt成反比。(×)
(2)速度v1=2 m/s,v2=-3 m/s,因为2>-3,所以v1>v2。(×)[来源:学_科_网Z_X_X_K]
(3)速度的方向与物体运动的方向一致。(√)
三、平均速度和瞬时速度
[观图助学]
汽车速度表上的数字表示的是平均速度,还是瞬时速度?
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。
[理解概念]
判断下列说法是否正确。
(1)物体的位移越大,则平均速度越大。(×)
(2)物体的瞬时速度越大,则平均速度越大。(×)
(3)平均速度的大小一定等于平均速率。(×)
预习完成后,请把你疑惑的问题记录在下面的表格中
问题1
问题2
对速度的理解
[观察探究]
(1)在2017年的百米赛跑中,中国飞人苏炳添的最好成绩是9秒92,谢震业的最好成绩是9秒93,两人谁跑得更快?你是怎样判断的?
(2)在1 h时间内中国的动车沿平直铁路行驶了350 km,小轿车行驶了100 km,动车和小轿车谁行驶得更快?你是怎样判断的?
(3)雨燕是长距离飞行最快的鸟类,3 h可以飞行500 km;北京到伦敦的航行距离是8 130 km,乘飞机大概要飞行10 h。飞机和雨燕哪一个运动得更快?你是怎样判断的?
答案 (1)苏炳添 经过的位移相同,苏炳添的时间短,苏炳添跑得快
(2)动车 经过相同的时间,动车运动的位移大,动车跑得快
(3)飞机 二者的位移和时间均不相同,通过位移和时间之比来确定
[探究归纳]
1.对速度定义式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,不能认为v与位移成正比、与时间成反比。
2.速度是矢量的理解
(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某时刻的运动方向。
(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。
[试题案例]
[例1] (多选)甲地与乙地正好位于一段笔直的公路旁边,汽车以36 km/h的速度从甲地运动到乙地用了2 h,汽车从乙地返回甲地的过程中速度大小保持不变,用了2.5 h回到甲地,那么汽车返回时的速度为( )
图1
A.-8 m/s
B.8 m/s
C.-28.8 km/h
D.28.8 km/h
解析 汽车从甲地到乙地的速度为36 km/h,为正值,隐含着从甲地到乙地的方向为正,所以返回时速度为负值,选项B、D错误;甲、乙两地距离为:x=vt1=36×2 km=72 km,所以返回时的速度为v′==-28.8 km/h=-8 m/s。
=
答案 AC
(1)速度发生变化的三种情景:①