内容正文:
第三节 速度
核心素养导学
物理观念 (1)知道速度的定义式、单位和方向。
(2)知道平均速度和瞬时速度的含义。
(3)理解v-t图像的含义,并会根据v-t图像分析物体运动的速度随时间的变化。
科学思维 (1)通过抽象概括,理解速度的含义。
(2)理解平均速度和瞬时速度的区别与联系。
(3)初步体会极限法在研究物理问题中的应用和意义。
科学态度与责任 联系与速度有关的实例,体会物理学在生产、生活中的用途,增强对物理学习的兴趣。
快慢
时间
米每秒
位移
位移
平均
路程
3.瞬时速度
(1)定义:运动物体在某一时刻或经过某一______时的速度。
(2)方向:在物体运动轨迹中该点的______方向。
(3)瞬时速率:瞬时速度的大小。
(4)物理意义:精确描述物体在任意时刻运动的快慢和______。
(1)平均速度不是速度的平均值,需要根据定义来计算大小。
(2)只有指明是在哪段位移或哪段时间内,平均速度才有意义。
(3)在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度相等。
位置
切线
方向
三、速度—时间图像
1.图像的建立:用纵坐标表示物体运动的速度v,用横坐标表示时间t,建立直角坐标系,根据物体在各个时刻的速度,将坐标在坐标系中描点,将点连线后得出的图像称为速度—时间图像或v-t图像。
2.加速直线运动与减速直线运动的描述
(1)加速直线运动 (2)减速直线运动
1.如图所示,百米赛跑中小明同学跑了 12 s,而小华同学跑了 13.5 s,请思考小明和小华谁跑的更快呢?
提示:小明跑得更快。
2.蜗牛要横向爬过一本教科书,至少得用2 min的时间。乌龟爬行1 m需要50 s,猎豹平均每秒可跑32 m。请比较哪种动物运动得快呢?
提示:猎豹
3.如图甲所示,为某时刻汽车内的仪表示数,请对以下结论作出判断:
(1)仪表此时显示了汽车的速率约为50 m/s。 ( )
(2)仪表此时显示了汽车的瞬时速度约为50 m/s。 ( )
(3)仪表此时显示了汽车的平均速度约为50 km/h。 ( )
(4)仪表此时显示的是汽车的速率,其大小为50 km/h。 ( )
(5)若汽车运动的某过程的v-t图线如图乙所示。则汽车在这段时间内做匀速直线运动。 ( )
×
×
×
√
√
新知学习(一)|对速度的理解
[任务驱动]
自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶,自行车在 30 min内行驶了 8 km;汽车在 30 min内行驶了 50 km;百米比赛中,运动员甲用时 10 s,运动员乙用时 13.5 s。
(1)自行车和汽车哪个运动得快?你是如何进行比较的?
(2)运动员甲和运动员乙哪个跑得快?你是如何进行比较的?
(3)汽车和运动员甲哪个运动得快?你又是如何进行比较的呢?
[针对训练]
1.(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
解析: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。综上分析可知A、D正确,B、C错误。
答案:AD
2.某驾驶员使用定速巡航,在高速公路上以时速110公里行驶了200公里。其中“时速110公里”“行驶200公里”分别是指 ( )
A.速度、位移 B.速度、路程
C.速率、位移 D.速率、路程
解析:时速不考虑方向,即为速率,200公里为路程,D正确。
答案:D
3.(多选)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,取向右为正方向,甲质点的速度为2 m/s,乙质点的速度为-4 m/s,则可知 ( )
A.乙质点的速度大于甲质点的速度
B.因为+2>-4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度
C.这里正、负号的物理意义是表示质点的运动方向
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10 s后甲、乙两质点相距60 m
解析:速度是矢量,其正、负表示质点的运动方向,故A、C正确,B错误;甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动,10 s内甲运动了20 m,乙运动了40 m,故10 s后甲、乙相距60 m,D正确。
答案:ACD
新知学习(二)|平均速度与瞬时速度、平均,速率的比较
[任务驱动]
在美国洛杉矶一场田径室外赛男子百米比赛中,中国17岁新星
严海滨跑出10秒45夺得冠军,快于莫有雪跑出的10秒52。严海滨是
中国短跑00后未来之星,同时也是苏炳添、莫有雪师弟,天赋出众、
潜力巨大,有望成为中国短跑新领军人物。
试根据上述材料讨论:
(1)严海滨在100 m内的速度是多少?意义是什么?
(2)