内容正文:
人教版 物理必修1第一章《运动的描述》
第三节 运动快慢的描述--速度
导学案
【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.
【学习目标】
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______来表示.
2.坐标的变化量:Δx=________,Δx的大小表示_________,Δx的正负表示_______.
3.时间的变化量:Δt=______.
二、速度
1.物理意义:表示物体运动的______.
2.定义:________与发生这个位移所用________的比值.
3.定义式:_______
4.单位:国际单位制单位是____,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______(填“标量”或“矢量”).
(1)大小:在数值上等于单位时间内物体______的大小.
(2)方向:物体的________.
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.
4.匀速直线运动:瞬时速度保持_______的运动,在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度______
【问题探究】
一、对速度的理解
【根据初中知识及预习情况完成下列问题】
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?
【知识深化】
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】(多选)对速度的定义式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.此速度定义式适用于任何运动
D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量
二、平均速度和瞬时速度
【独立思考】
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?
【知识深化】
平均速度和瞬时速度的比较
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车最高时速可达484 km/h,指的是瞬时速度
D.台风以360 km/h的速度向东北方向移动指平均速度
【例3】 (多选)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是1 s、2 s、3 s、4 s,下列说法正确的是( )
A.物体在AB段的平均速度为1 m/s
B.物体在ABC段的平均速度为 m/s
C.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
D.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
三、平均速度、平均速率与速率的比较
1.概念
(1)平均速度=,平均速率=.
(2)速率是瞬时速度的大小,是瞬时速率的简称.
2.矢标性:平均速度是矢量,有方向;速率是标量,无方向.
【例4】一物体从A点沿正东方向以5 m/s的速度运动6 s到达B点,然后又以10 m/s的速度向北