内容正文:
3 运动快慢的描述——速度
[学习目标] 1.[物理观念]理解速度的概念,领会其矢量性,知道速度的方向.(重点) 2.[科学思维]知道平均速度和瞬时速度的区别与联系,并能进行相应的计算.(难点) 3.[科学思维]知道速度与速率的区别与联系.
一、坐标与坐标的变化量
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.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值,叫作速度.
2.表达式:v=.
3.单位:米每秒,符号是m/s或m·s-1.1 m/s=6 km/h.
4.矢量性:速度是矢量,速度的方向就是物体运动的方向.
5.物理意义:表示物体运动快慢的物理量.
三、平均速度和瞬时速度
1.平均速度
(1)定义:在变速直线运动中,位移Δx跟发生这段位移所用时间Δt的比值叫作变速直线运动的平均速度.
(2)公式:.
=
(3)物理意义:粗略地描述物体运动的快慢.
(4)矢量性:平均速度既有大小又有方向,是矢量,其方向与一段时间Δt内发生的位移的方向相同.
2.瞬时速度
(1)定义:物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度叫作瞬时速度.
(2)物理意义:精确地描述物体运动的快慢.
3.速度和速率
(1)速率:瞬时速度的大小叫作速率.
(2)速度与速率的区别:速度是矢量,速率是标量;速率只反映物体运动的快慢,而速度却同时反映运动的快慢和运动的方向.
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)时间变化量一定为正值.
(√)
(2)由公式v=知,运动物体的位移Δx越大,速度越大.
(×)
(3)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度.
(√)
(4)物体的平均速度为零,则物体一定处于静止状态.
(×)
(5)子弹以速度v从枪口射出,v指瞬时速度.
(√)
2.(多选)下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度是矢量,既有大小也有方向
B.速度描述物体运动的快慢,只有大小
C.速度越大,物体的位移越大
D.速度越大,物体在单位时间内的位移越大
AD [速度是描述物体运动快慢的物理量,既有大小,也有方向;位移的大小,既与速度大小有关,又与时间长短有关.]
3.下列速度中,指平均速度的是( )
A.雨滴落地时的速度
B.汽车通过汕头海湾大桥的速度
C.子弹射出枪口时的速度
D.跳水运动员起跳后,到达最高点的速度
B [平均速度是指物体在某段时间内或某段位移内的速度,A、C、D都是指物体在某一位置时的速度,均表示瞬时速度,所以只有B正确.]
对速度的认识
1.公式v=是速度的定义式,用比值定义法定义,不能认为v与位移成正比、与时间间隔成反比.
2.矢量性:速度有大小、方向.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.
[跟进训练]
1.(多选)下列关于速度的说法中,正确的是( )
A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动快
B.速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化大
C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大
D.一段时间内物体的位置不变化,则这段时间内物体速度为零
AD [根据速度的定义知A、D正确.速度大表示物体的位置变化快,但在很短的时间内物体位置变化即位移不一定大,故B、C错误.]
2.小李乘坐高铁,当他所在的车厢刚要进隧道时,看到车厢内显示屏上的示数为216 km/h,他立即观察手表秒针走动,经过20 s车厢出了隧道,则该隧道的长度约为( )
A.600 m B.1 200 m C.2 160 m D.4 320 m
B [x=vt=×20 m=1 200 m,B正确.]
平均速度和瞬时速度
平均速度
瞬时速度
区
别
对应
关系
与某一过程中的一段位移、一段时间对应
与运动过程中的某一时刻、某一位置对应
物理
意义
粗略描述质点在一段位移或一段时间上的运动快慢和方向
精确描述质点在某一位置或某一时刻运动的快慢和方向
矢量性
与对应时间内物
体的位移方向相同
与质点所在位置的运动方向相同
联系
(1)在公式v=中,Δt→0,平均速度即为瞬时速度
(2)在匀速直线运动中,各点的瞬时速度都相等,所以任意一段时间内的平均速度等于任一时刻的瞬时速度
[跟进训练]
3.关于瞬时速度,下列说法中不正确的是( )
A.瞬时速度是矢量,能精确地描述物体运动的快慢和方向
B.瞬时速度是物体在某一段位移内的速度
C.匀速直线运动是瞬时速度不变的运动
D.瞬时速度是运动物体在某一时刻或某个位置的速度
B [瞬时速度是矢量,表示某一时刻或者某个位置时物体的运动快慢,能精确地描述物体