内容正文:
探索 物理
Exploring physics
第3节 运动的快慢
第一章 机械运动
导入
蜗牛在地面沿直线爬行、自行车在平直公路上行驶、飞机在空中沿直线飞行,它们的运动情况有何区别?
它们运动的快慢不一样。
生活中怎样比较物体运动的快慢呢?
导入
分小组进行讨论,学校运动会上,短跑比赛正在紧张地进行着。
(1)在比赛过程中,你是如何判断谁跑得快的?
(2)运动员跑完全程后,裁判员是怎样计算成绩的?你与裁判员所用的方法一样吗?为什么?
(3)小聪同学的100m跑成绩17s,小明同学的50m跑成绩为8s,要知道他俩谁跑得快,应该怎么办?
(1)比较相同时间内通过的路程多少;
(2)裁判员比较通过相同路程所用时间的长短;不一样,我们是比较相同时间内通过的路程多少;
(3)比较1s内跑过的路程大小来确定谁跑得快。(小聪约5.88m、小明6.25m)
导入
比较物体运动的快慢的三种方法:
(1)在相同时间内,比较物体经过的路程,经过路程长的物体运动得快;
(2)在物体运动相同路程的情况下,比较它们所花的时间,所花时间短的物体运动得快;
(3)时间、路程都不相同时,1s内通过路程远的运动得快。
一、速度
在物理学中,为了比较物体运动的快慢,采用“相同时间比较路程”的方法,也就是将物体运动的路程除以所用时间。
在物理学中,把路程与时间之比叫做速度,用字母v表示。【比值定义法】
速度的定义式:v=
(同一物体在同一运动过程中的路程s、时间t和速度v)
一、速度
“路程越远,速度越大”或“时间越短,速度越大”,这样的说法是否正确?
不正确;因为速度大小是由路程与时间之比来决定的。
速度在数值上等于物体在单位时间内通过的路程;
速度的物理意义:物体运动的快慢。
一、速度
速度的基本单位是米每秒,符号是m/s或m·s-1(组合单位);
【国际单位制】
在交通运输中速度的单位常用千米每小时,符号是km/h或km·h-1;
单位换算:1m/s=3.6km/h。
一、速度
交通工具中的速度表直接显示出速度。
一、速度
小试牛刀:
1m/s= km/h;5m/s= km/h;72km/h= m/s;
3.6
18
20
二、匀速直线运动
在生活中,做机械运动的物体运动情况相同吗?
机械运动的分类
(1)按照运动路线的曲直可分为直线运动和曲线运动。
(2)直线运动中,按照运动速度是否变化,又分为匀速直线运动和变速直线运动。
二、匀速直线运动
下图记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程。甲图中汽车在各段时间内的速度有什么特点?乙图中汽车在各段时间内的速度有什么特点?
图甲中的小汽车在相同时间内通过的路程相等,它的速度是不变的;
图乙中的小汽车在相同时间内通过的路程不相等,它的速度是变化的,速度越来越大。
二、匀速直线运动
如甲图汽车运动,我们把物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。
(最简单的机械运动)
匀速直线运动是一种理想情况,绝对匀速直线运动在现实中不多见,为了简化问题,便于研究,所以才将某些运动近似匀速直线运动。
例如:平直轨道上平稳行驶的列车。
二、匀速直线运动
如乙图汽车运动,物体沿着直线且速度变化的运动叫做变速直线运动。
例如:110米跨栏比赛中奔跑的运动员。
二、匀速直线运动
变速运动比匀速运动复杂,如果只做粗略研究,可以用v=来描述变速运动的快慢,这样算出来的速度叫做平均速度。
(日常所说的速度,多数情况下指的是平均速度)
平均速度的物理意义:某段运动的平均快慢程度。
二、匀速直线运动
平均速度是总路程与所用总时间之比:v=
注意:计算时需要统一单位,使用“m”、“s”和“m/s”或“km”、“h”和“km/h”。
二、匀速直线运动
我国优秀运动员刘翔在2004雅典奥运会上勇夺110m跨栏金牌并打破奥运会纪录,成绩12.91s,他的平均速度是多少?(结果保留小数点后两位)
分析题意:刘翔在运动过程中通过的路程s=110m,所用时间t=12.91s;
利用公式v=,可以算出他的平均速度。
计算过程:v==≈8.52m/s
计算中要注意:
①不能只写公式和数字,一定要把必要的文字说明写出。
②数字后面要写上正确单位。
二、匀速直线运动
小试牛刀:
(1)小吕步行的平均速度是1.2m/s,从家到学校要走0.25h,那么他上学要走的路程大约是多少米?
t=0.25h=900s
由v=,得s=vt=1.2m/s×900s=1080m
二、匀速直线运动
(2)在高速公路上开往广州,前方交通标记牌上的“16km”表示此距离广州还有16000m,另一个交通标记牌上标有限速80km/h,看到交通标记牌开始,到达广州所用最短时间大约为多少秒?
由v=,得t===0.2h=