内容正文:
3.位置变化快慢的描述——速度
【学习目标】
学科知识
学科能力
学科素养
1.速度
2.平均速度和瞬时速度
3.测量纸带的平均速度和瞬时速度
4.v -t图像
1.理解速度的概念,领会其矢量性,知道速度的方向即物体运动的方向
2.能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度的概念,并能进行相应的计算
3.知道瞬时速度是表示某一时刻的速度,了解平均速度与瞬时速度的区别与联系
4.知道速度与速率的区别和联系,能在生活中正确使用速度与速率
5.体会平均速度概念的等效思想方法。在讨论平均速度和瞬时速度联系的过程中,初步体会极限思想方法
6.掌握测量瞬时速度的方法,会用打出的纸带求瞬时速度
7.会用图像表示速度随时间变化的规律
通过比值法定义速度,理解速度的矢量性,能从物理学的视角观察身边的运动现象;通过瞬时速度概念的建立,体会研究物理问题的极限方法;通过平均速度和瞬时速度的比较,对瞬时速度的测量方法有所了解,能说明获得瞬时速度数据的理由,具有科学探究问题意识
第1课时 速度 速度—时间图像
知识点一 速度
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A用时10 s,运动员B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A和运动员B哪个跑得快?你是如何进行比较的?
提示:(1)汽车运动得快,相同时间内位移大的运动得快。
(2)运动员A跑得快,通过相同位移所需时间短的跑得快。
1.物理意义:表示物体位置变化快慢的物理量。
2.定义:位移与发生这段位移所用时间之比。
3.定义式:v=。
4.单位:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s或m·s-1。常用的单位还有千米每时(km/h或km·h-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等。
5.矢标性:速度是矢量,它既有大小,又有方向。速度v的方向与时间Δt内的位移Δx的方向相同。
【判断正误】
1.由v=可知,v的大小由Δx决定。(×)
2.两物体的速度分别是v1=2 m/s,v2=-3 m/s,则它们的大小关系为v1>v2。(×)
3.速度是矢量,其方向就是物体运动的方向。(√)
学生用书↓第13页
1.对v=的理解
(1)公式v=中的Δx是物体运动的位移,不是路程。
(2)v=是速度的定义式,v的大小与Δx及Δt无关。不能认为v与位移成正比、与时间成反比。
2.速度的矢量性
比较两个物体的速度是否相同时,既要比较速度的大小是否相等,又要看速度的方向是否相同。
(多选)对速度的定义式v=, 以下叙述正确的是( )
A.此速度定义式适用于任何运动
B.速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关
C.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移Δx成正比,与运动时间Δt成反比
D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量
ABD [速度的定义式适用于任何运动,A正确;速度的大小与位移Δx和时间Δt无关,B正确,C错误;速度是表示物体运动快慢及方向的物理量,D正确。]
规律总结
比值定义法的理解
1.比值定义法的含义:用两个基本物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法,如速度、压强、密度等。
2.比值定义法的特点:比值定义法的物理量往往不随所用的物理量的大小、有无而变化。
针对练1.下列关于速度的说法正确的是( )
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.由v=可知,位移越大,则速度越大
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,A正确;速度描述物体位置变化快慢,速度大表示物体位置变化快,B错误;位移大小不仅与速度有关,还与时间有关,C错误;速度的大小与位移无关,D错误。]
针对练2.(多选)甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动,取向右为正方向,甲的速度为2 m/s,乙的速度为-4 m/s,则可知( )
A.乙的速度大于甲的速度
B.因为+2>-4,所以甲的速度大于乙的速度
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、乙相距60 m
ACD [速度是矢量,其正、负号表示质点的运动方向,比较大小只比较绝对值,故A、C正确,B错误;甲、乙两质点在同一直线上由同一点出发,向相反方向运动,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。]
知识点二 平均速度和瞬时速度
出现下述问题的主要原因是什么?
提示:混淆了瞬时速度和平均速度的概念。
1.平均速度
(1)物理意义:描述物体在时间Δt内运动的平均快慢程度。