内容正文:
1.3 运动的快慢(解析版)
本节学习目标
1.知道如何描述物体运动的快慢;
2.理解速度的概念;
3.认识匀速直线运动;
4.理解平均速度的概念,会计算物体运动的平均速度;
5.认识运动图像,会使用运动图像分析物体的运动。
要点一 速度与平均速度
1.速度
(1)速度:是描述物体运动快慢的物理量。
一个物体,在t时间内,运动了S的路程,这个物体的运动速度为:(时间t用表示,路程用S表示,速度v用表示)。
(2)速度单位:速度的单位是由路程单位(m)和时间单位(s)组成,国际单位制中速度单位是m/s(读作米每秒)。速度的常用单位还有km/h(1m/s=3.6km/h)。
(3)匀速直线动:机械运动,按照运动路线的曲直可分为直线运动和曲线运动。在直线运动中,按照速度是否变化,又分为匀速直线运动和变速直线运动。
匀速直线运动:运动快慢不变,运动路线是直线的运动,叫做匀速直线运动。物体做匀速直线运动时,运动方向、速度大小始终保持不变(如传送带上物体的运动)。
(4)变速直线运动:在相等的时间内通过的路程不相等的直线运动叫做变速直线运动(如汽车在平直公路上的运动属于变速直线运动)。
2.匀速直线运动
如果物体沿直线运动,并且速度大小保持不变,那么我们称这种运动为匀速直线运动。
要点诠释:
(1)匀速直线运动的特点:
①匀速直线运动是运动状态不变的运动,是最简单的机械运动。
②在整个运动过程中,物体的运动方向和运动快慢都保持不变。
③在任意一段相等的时间内和任意一段路程内速度都是相等的。
(2)做匀速直线运动的物体,其速度的大小可以由v=s/t来计算,但速度的大小与s、t无关。
3.平均速度
物体运动速度发生改变的运动叫做变速运动。
要点诠释:
1.物体在做变速运动时,可能是物体的运动方向改变,也可能是快慢改变,还可能是方向和快慢同时改变。
2.对于做变速运动的物体,可以利用来计算变速运动的平均速度。
3.平均速度能粗略地描绘做变速运动的物体在一段路程上或一段时间内的运动快慢,不能反映出物体的运动细节。
4. 运动物体在某一瞬间的速度,叫做瞬时速度。瞬时速度反映的是物体在运动过程中的某一时刻或者经过某一位置时的运动快慢。
(1)平均速度:做变速运动的物体通过某段路程跟通过这段路程所用的时间之比,叫物体在这段路程上的平均速度。求平速度必须指明是在哪段路程或哪段时间内的平均速度。
(2)公式:平均速度的公式是(如:小明从家步行走到学校用时10分钟,已知小明家距学校1500米,那么,小明上学的平均速度为2.5m/s)。
【例】在男子百米短跑比赛中,运动员们快步如飞,关于运动的快慢,以下几种说法正确的是( )。
①观众用“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢;
②终点裁判用“相同路程比时间”的方法比较运动的快慢;
③物理学上用观众的方法来比较运动的快慢;
④物理学上用裁判的方法来比较运动的快慢.
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
【答案】A。
【解析】(1)比赛时,观众看到跑在前面的运动员跑地快,说明了在相同的时间内,运动员的路程越大,运动员跑得越快,观众是根据相同的时间内,比较路程大小得出结论的。(2)终点裁判是,看谁最先到达终点,先到达终点的运动员跑得快;裁判是在路程相同的情况下,比较运动时间的长短得出结论的。
(3)在物理学中,一般根据单位时间内通过的路程(平均速度),即根据相等时间内的路程大小来判断物体运动快慢的,用观众的方法判断运动快慢。故选A。
【点睛】比较物体运动快慢的方法有两种:一是相同路程比时间,时间短的运动快;二是相同时间比路程,路程长的运动快。
【考点分析】此题考查生活中比较物体运动快慢的方法,是一道基础题。
【变式1】一辆长30米的平板车,匀速通过70米长的桥,所用时间是10秒,它以同样的速度通过另一座桥用20秒,则这座桥有多长?
【解析】已知车长和桥长,还有时间可求速度,还知通过另一桥时间,可求经过的路程,总路程减去车长就是这座桥长。
【点睛】第一步:已知路程和时间,根据公式求出平板车的速度;第二步:根据速度公式的变形求出路程。特别注意两次的路程均是桥长加车长。
【考点分析】此题解题的关键是明确车长和桥长的和等于经过的路程。
【变式2】田径跑道的周长是400m,小明匀速跑一圈用时80s,则小明的速度为 m/s。小明以原速与小丽同时从同一地点、反向匀速跑步,当小丽的速度为3m/s时,小明与小丽从出发到第一次相遇需要的时间是 s。
【答案】5;50。
【解析】(1)小明的速度为:v小明===5m/s;
(2)设小明与小丽从出发到第一次相遇需要的时间为t′,根据题意可得:v小明t′+v小丽t′=s,代入数据可得:5m/s×t′+3m/s×t′=400m,解得t′=50s。