内容正文:
第三节 快与慢
素养目标
1. 理解速度的概念,知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。(物理观念)
2. 知道用比值法定义速度,会用速度描述物体运动的快慢。会用数学的函数图像来描述物体的运动情况。(科学思维)
3. 会用实验方法科学地判定一个沿直线运动的物体是处于匀速直线运动状态还是变速直线运动状态。(科学探究)
4. 知道眼见不一定为实,要准确判断物体的运动情况,必须要进行实验探究,养成利用科学探究得出结论的习惯。(科学态度与责任)
一、怎样比较物体运动的快慢
1. 方法:(1)相同时间,比较 路程 的多少。
(2)相同路程,比较所用的 时间 。
2. 速度
(1)定义:在物理学中,将物体在一段时间内通过的 路程 与通过这段路程所用 时间 的比称为速度。
(2)物理意义:表示物体 运动快慢 的物理量。
(3)公式: v=;推导公式:s=vt,t= 。
(4)单位: m/s,常用单位还有km/h,
换算关系:1 m/s= 3.6 km/h。
二、匀速直线运动和变速直线运动
3. 匀速直线运动:物体 运动速度 保持不变的直线运动称为匀速直线运动。
4. 变速直线运动: 速度变化 的直线运动称为变速直线运动。
【填一填】
1. 参加游泳比赛时,观众认为游在前面的运动员游得快,这是采用 相同时间,比较路程 的方法来比较快慢的。当运动员到达终点时,裁判员是通过 相同路程,比较时间 的方法判定用时少的运动员游得快的。
【判一判】
2. 1 m/s小于1 km/h。 ( × )
3. 匀速直线运动中路程与时间成正比。 ( √ )
4. 匀速直线运动中速度与路程成正比,与时间成反比。 ( × )
5. 平均速度就是速度的平均值。 ( × )
比较运动的快慢
如图所示是田径运动会上运动员奋力奔跑的场景,请思考回答下列问题。
比赛开始后,观众通过什么方法认为跑在前面的人运动得快?
答案:观众通过相同时间比较路程的方法判定跑在前面的运动员跑得快。
比赛结束后,裁判员通过什么方法,判定最先到达终点的人运动得快?
答案:裁判员通过相同路程比较时间的方法判定用时间少的运动员跑得快。
在刚刚结束的校运会男子100 m短跑比赛中,运动员们快步如飞。关于运动的快慢,以下几种说法中正确的是( A )
①观众用“相同时间比路程”的方法比较运动的快慢
②物理学上用观众的方法来比较运动的快慢
③终点裁判用“相同路程比时间”的方法比较运动的快慢
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
生活中通常采用“相同路程比较时间”和“相同时间比较路程”的方法来判断运动的快慢。物理学上利用路程与时间的比值来比较快慢,也就是求单位时间内通过的路程,这与“相同时间比较路程”是一致的。
1. 动物“运动会”中龟兔赛跑。比赛开始后,“观众”通过 相同时间比较路程 ,认为跑在前面的兔子运动得快;由于兔子麻痹轻敌,中途睡了一觉,“裁判员” 通过 相同路程比较时间 ,判定最先到达终点的乌龟运动得快。
速度公式的应用
小明乘车到合肥旅游时,在某处高速公路上看到如图所示的标志牌。请仔细观察后回答下列问题。
标志牌中的“80 km”和“120”的意思是什么?
答案:“80 km”表示从标志牌到合肥还有80 km的路程。“120”是一个限速标志,表示速度不得超过120 km/h。
在不违反交通规则的前提下,小明从此处到达合肥需要的时间至少多少分钟?
解:由v=得小明从此处到达合肥需要的时间t=== h=40 min。
小花在学习光学知识的时候知道了光在真空中的传播速度为3×108 m/s,通过查资料又知道了太阳到地球的距离大约是1.5×1011 m,聪明的小花算出了从太阳发出的光大约需要经 500 s才能传播到地球上来。
灵活运用速度公式。
解析:从太阳发出的光传播到地球所需要的时间t===500 s。
一列长为200 m的火车以20 m/s的速度匀速通过一座大桥,用时120 s,则这座大桥长度为 2 200 m ,火车整车在桥上运行的时间为 100 s 。
速度公式的灵活运用。
解析:火车通过的路程
s=vt=20 m/s×120 s=2 400 m,
桥长s桥=s-s火车=2 400 m-200 m=2 200 m。
火车整车在桥上运行的路程
s′=s桥-s火车=2 200 m-200 m=2 000 m,
火车整车在桥上运行的时间
t′===100 s。
2. 如图所示,轿车从某地往南宁方向匀速行驶。当到达A地时,车内的钟表显示为10时15分;到达B地时,钟表显示为11时15分。求:
(1)轿车从A地到B地的速度;
(2)若轿车仍以该速度继续匀速行驶,从B地到达南宁需要的时间。
解:(1)从图中可以看到,从A地