2.3 速度-【走好高中第1步】2020初高中物理教材衔接

第3节　速度 (衔接要求 1．理解物体运动的速度。 2．知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性。 3．知道瞬时速度、平均速度。 4．知道物体运动的速率，知道速度和速率以及它们的区别。 (回顾初中 在初中，我们已经学习了速度，我们也知道，速度是描述物体运动快慢的物理量，速度在数值上等于物体在单位时间内通过的路程。计算公式为v＝，速度的单位是m/s。 【例1】　A、B两地的距离是1 200 km，一列动车从早上8：50出发开往B地，途中停靠几个站，在当日16：50到达B地，动车行驶过程中以216 km/h的速度匀速通过一座长度为2 000 m的桥梁，动车全部通过桥梁的时间是38 s。求： (1)动车从A地开往B地的平均速度是多少？ (2)该动车车身长度是多少？ 【解析】　(1)动车从A地到B地的时间为：t＝t2－t1＝16：50－8：50＝8 h， 由v＝＝150 km/h。 ＝得，动车从A地开往B地的平均速度： v＝ (2)动车过桥的速度v′＝216 km/h＝60 m/s， 由v＝得，动车全部通过桥梁的路程：s′＝v′t′＝60 m/s×38 s＝2 280 m， 则该动车车身长度：s车＝s′－s桥＝2 280 m－2 000 m＝280 m。 【答案】　(1)动车从A地开往B地的平均速度是150 km/h； (2)该动车车身长度是280 m。 (展望高中 在高中，我们还将深入学习速度这一物理概念。要深刻理解速度的矢量性，还要能够识别瞬时速度，会计算平均速度。 【例2】　唐代诗人李白有“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”的诗句，根据“千里江陵一日还”可估算出船速度大小约为(已知1里＝0.5 km)(　　) A．13 km/h　　　　　　B．21 km/h C．68 km/h D．83 km/h 【解析】　由题意可知，路程为1 000里＝500 km，时间为24 h，由平均速率的定义知，船速大小 km/h＝21 km/h，故B正确，A，C，D错误。 ＝＝ 【答案】　B 据媒体报道，2019年1月5日零时起，全国铁路实行新的列车运行图，17辆超长版时速350公里的“复兴号”将首次亮相京沪高铁，担当北京南至上海虹桥G9/G16次列车运行任务。列车在京沪高铁线路按时速350公里运行，全程最快仅4小时24分钟。 请问，你有哪些方法可以比较列车的运行快慢？能否举例说明？ 接点一　速度 我们初中时曾经学过“速度”这个物理量，知道速度是描述物体运动快慢的物理量，速度在数值上等于物体在单位时间内通过的路程。今天我们将再次学习到这个物理量，请你学完后仔细比较分析，今天学习的“速度”跟初中学习的“速度”一样吗？如果不一样，有什么不同？ 现有A、B、C、D四个物体，它们运动情况如下表： 初位置/m 末位置/m 经过时间/s A 0 1 000 40 B 0 1 000 20 C 0 1 500 50 D 500 2 500 20 怎样比较它们运动的快慢呢？ 我们分析上述表格，首先研究A、B两物体，它们运动的位移都是1 000 m，但是A用时比B用时要多，显然A比B慢；再研究B、D两物体，它们运动的时间都是20 s，但是B通过的位移比D少，显然B比D慢。 这两种比较方法都可以比较物体运动的快慢。物理学中，比较物体运动快慢的方法采用了后者，即相同的时间比较物体运动的位移。在相同的时间内，物体运动的位移越大，运动得越快。 比较B和C，它们的位移不同，所用的时间也不同，要比较它们的运动快慢，可以计算它们平均每秒钟位移的大小。由上述列表可算出以上四个物体每秒钟的位移大小分别为25 m、50 m、30 m、100 m，这说明D运动得最快。 为什么采用后者而不用前者呢？主要是由于后者更能够符合人们的思维习惯。 为了比较物体的运动快慢，可以用位移跟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。其公式表示为v＝(其中Δx表示位移)。 在国际单位制中，速度的单位是m/s(或m·s－1)，常用单位km/h(或km·h－1)，cm/s(或cm·s－1)。 由于位移是矢量，位移跟发生这个位移所用时间的比值的速度也是矢量，速度的方向就是物体运动的方向。 【思考与讨论1】 (1)我们常用的比较两个物体运动快慢的方法是什么？ (2)根据速度公式分析判断：一个物体发生的位移越大，其运动是否一定越快？ 接点二　平均速度、瞬时速度和速率 (1)平均速度 一般来说，物体在某一段时间内运动的快慢不一定是一直不变的，所以由速度公式v＝求得的速度，只能表示物体在一段时间内平均快慢的程度，我们称其为平均速度。显然平均速度只能粗略地描述物体运动的快慢。 平均速度是矢量，它的方向由位移的方向决定。 变速运动在不同时间内的平均速度一般不同，