内容正文:
第三节 速 度
[定位·学习目标]
1.通过对生活情境的思考,逐步建立并深化速度、速率、
平均速度和平均速率的物理概念.
2.通过描述方法的探索,掌握比值定义法,学习并感悟用
数学工具描述物理量之间的关系,体会科学的方法.
3.通过速度、速率、平均速度和平均速率问题充分的讨论与交流,联系实际引出速度—时间图像,学会将抽象问题
形象化的处理方法.
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
探究·必备知识
物理
一、认识速度
1.物理意义:速度是反映物体 快慢和 的物理量.
2.定义:速度用 跟发生这段位移所用 之比来表示.
3.定义式:v= .
运动
方向
位移
时间
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
4.单位:国际单位制中是米每秒,符号是 或m·s-1,常用单位还有千米每时(km/h或km·h-1)、厘米每秒
(cm/s 或 cm·s-1)等.
5.矢量性:速度是 量,既有大小,又有 .
m/s
矢
方向
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
二、平均速度和瞬时速度
1.平均速度
平均快慢
位移
(2)矢量性:平均速度是矢量,它的方向由 的方向决定.
位移
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
(3)过程性:提到平均速度时,需要明确是哪段 内(或哪段位移上)的平均速度.
(4)应用:粗略地反映了物体在某段 上或某段 .内运动的快慢和方向.
(5)平均速率: 与相应时间之比称为平均速率.它只有大小,没有方向;大小与平均速度大小无关.
时间
位移
时间
路程
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
2.瞬时速度
(1)定义:瞬时速度是运动物体在某一 或经过某一
时的速度,通常把瞬时速度简称为 .
(2)矢量性:瞬时速度是矢量.其大小反映了物体在该时刻的运动 ,方向就是物体在该时刻的 方向,即在物体运动轨迹中该点的 方向.
时刻
位置
速度
快慢
运动
切线
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
(3)与平均速度的关系:Δt取得越小,物体在t到t+Δt
时间内的平均速度就越 物体在时刻t的瞬时速度.匀速直线运动中,瞬时速度与平均速度 .
(4)在直线运动中,速度的方向可用正、负号来表示.一般选取某一物体初始运动的方向为正方向.其他速度的方向与之相同,则速度为 ;与之相反,则为 .
(5)瞬时速率:瞬时速度的 叫作瞬时速率.
接近
相等
正
负
大小
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
三、速度—时间图像(v-t图像)
1.速度—时间图像
用纵坐标表示物体运动的速度v,用横坐标表示时间t,
在坐标纸上建立直角坐标系,根据物体在 的速度,将(t,v)作为一组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.
各个时刻
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
2.速度—时间图像的纵坐标表示的是质点在该时刻的
瞬时速度,如图所示的速度—时间图像,均表示速度越来越快.
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
1.判断正误.
(1)通过相同的路程,所用时间少的物体速度大.( )
(2)做匀速直线运动的物体,其位移跟时间的比值是一个恒量.( )
(3)物体的瞬时速度总为零,则平均速度一定为零.( )
×
√
√
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
2.甲、乙两地直线距离为20 km.
(1)小明开车从甲地到乙地,用时20分钟,他的平均速度多大?
(2)途中某时刻,小明发现速度计示数为70 km/h,此示数表示什么?
答案:(2)表示此时刻的速率为70 km/h.
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
(3)若小明由乙地返回甲地又用了20分钟,则从甲地出发又返回甲地的整个过程的平均速度是多少?它能反映汽车运动的快慢吗?
答案:(3)因为全程的位移为零,所以平均速度为0;不能.
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
3.汽车从制动到停下来共用了5 s.这段时间内,汽车每
1 s前进的距离分别是9 m,7 m,5 m,3 m,1 m.
(1)求汽车前1 s、前2 s、前3 s、前4 s和全程的平均
速度.这五个平均速度中哪一个最接近汽车关闭油门时的瞬时速度?它比这个瞬时速度略大些还是略小些?
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
答案:(1)前1 s平均速度v1=9 m/s,
前2 s平均速度v2=8 m/s,
前3 s平均速度v