2.3 物体运动的速度 课件 -2024-2025学年八年级物理教科版（2024）上册

null3 物体运动的速度 教科版八年级物理上册 新课导入 [想想议议] 在日常生活、生产实践和科学实验中，也常常需要对某些物体的速度进行测量，如河水流动的速度、交通车辆的行驶速度、子弹飞行的速度等。那么速度要如何测量呢？ 新知探究 知识点1 匀速直线运动 0 0 10s 20s 30s 40s 200m 400m 600m 800m 这辆汽车的行驶速度是多少？ 20 m/s （1）运动路线是直线； （2）匀速直线运动是速度不变的运动； （3）做匀速直线运动的物体，在任意一 段相等的时间内，通过的路程都相等。 定义：在物理学中，一个物体沿着直线运动，在任意相同时间内，通过的路程始终相等，这样的运动叫作匀速直线运动。 匀速直线运动 特点： 匀速直线运动是最简单的动作，是速度不变的运动。做匀速直线运动的物体，速度可以利用公式 来计算，但速度的大小与 s ，t 的大小无关，不能认为速度 v 与路程 s 成正比，与时间 t 成反比，但通过的路程与所用时间成正比。 对匀速直线运动的理解： 　　人站在自动扶梯上缓缓下楼可看做是匀速直线运动。 　　平直轨道上平稳运行的列车近似认为是匀速直线运动。 【例题】 汽车的驾驶仪表盘上安装着速度显示装置，它可以显示汽车的行驶速度。如果显示装置的指针如图所示，汽车保持这个速度行驶，经过 3 h 能行驶多远？ s=vt =80 km/h×3h =240 km 解： 根据速度公式 进行求解。已知速 度 v 和时间 t，则时间 t 内通过的路程 s = vt。故汽车经过 3 h 行驶的路程: 计算这位百米赛跑的同学的每个时间段内的速度。 知识点2 变速直线运动 路程 s/m 15 20 17 18 30 时间 t/s 速度v/(m/s) 3 5 2 10 2 8.5 2 9 3.5 8.57 运动过程中速度的大小在变化。 　　物体沿直线运动时，在相同的时间内通过的路程不相等，这种运动叫作变速直线运动。 　　在变速直线运动中，当我们不需要精确地考察每一个时刻运动的情况时，也可以根据 来描 述物体运动的快慢，这时的速度表示的是物体通过某段路程（或某段时间内）的平均快慢程度。 变速直线运动 定义：物体通过某段路程与通过这段路程所用时间的比值叫作平均速度。 平均速度 物理意义：物体通过某段路程（或某段时间内）的平均快慢程度。 公式： 对平均速度的理解 平均速度与路程及时间的对应性 平均速度总是对某一段路程(或时间间隔)而言的.在描述一个物体的平均速度时,必须指出是哪段时间内或哪段路程中的平均速度,否则平均速度的含义就不明确。 平均速度和速度的平均值是两个概念 平均速度不是各段路程上速度的平均值,求平均速度时应用总路程除以总时间。 某些情况下 也可描述曲线运动 在实际应用中,一些做曲线运动的物体,其运动的快慢也常用平均速度来描述。 常见的描述物体运动的图像有 s-t 图像和 v-t 图像。 知识点3 描述运动的图像 （1）匀速直线运动的图像 ①做匀速直线运动的物体，其路程—时间(s-t)图像如右图所示，横轴表示时间，纵轴表示路程，图线是一条过原点的倾斜直线。 在图线上取一点，可得到物体的运动时间和对应的运动路程，将数据代入公式 ，可求得物体运动的速度。 直线的倾斜程度表示物体运动速度的大小，同一图像中，直线的倾斜程度越大，物体运动的速度越大。 v = 4 m/s ②做匀速直线运动的物体，其速度—时间(v-t)图像如下图所示，图线是一条平行于横轴的直线。 该直线与纵轴交点的纵坐标表示物体运动的速度。 v = 6 m/s v = 4 m/s （2）常见的“s-t”“v-t”图像表示的运动状态 图像 运动状态 匀速直线运动 静止 变速直线运动 匀速直线运动 匀加速 直线运动 实验原理： 实验器材：斜面小车（斜面、木块、小车、可移动挡片）、刻度尺（量程0~1000mm，分度值1mm），秒表 知识点4 实验：测量物体运动的平均速度 可移动挡片 实验步骤： （1）组装实验装置：如图所示，将斜面的一端用木块垫起来，使它保持较小的坡度，在斜面底端或中部放置可移动挡片作为终点。 目的是延长小车在斜面上运动的时间，便于测量时间 作用：①让小车在同一位置停下；②便于准确测量时间 可移动挡片 （2）测量小车在斜面轨道上运动全程的平均速度:将可移动挡片移至斜面底端，将小车置于轨道顶端；释放小车，同时启动秒表，小车撞击挡片时，停止计时，读出小车从斜面顶端到撞击挡片所用时间 t1；用刻度尺测出小车运动路程 s1，重复3次实验，将数据记录在表格中。 s1 （3）测量小车在轨道上前半程运动的平均速度：将可移动挡片移至斜面中部，测出小车从斜面顶端到撞击挡片所用时间t2；用刻度尺测出小车运动路程s2. 重复3次实验，将数据记录在表格中。 （4）测量完毕，整理器材。 小车仍然从斜面顶端的同一位置静止释放 s2 s1 实验注意事项： 1.通过反复练习计时工具，使时间测量得更准确。 2.斜面坡度不要太大，也不要太小。 3.为了方便测量时间，斜面应尽量长一些。 4.保证每次测量小车都是从同一高度静止释放。 5.为避免偶然性，实验中应多次测量取平均值。 实验数据分析： 实验次数 1 2 3 4 5 6 路程s/cm 时间t/s 平均速度 v/(m/s) 100.00 100.00 100.00 50.00 50.00 50.00 3.2 3.0 3.1 2.2 2.0 2.1 0.31 0.33 0.32 0.23 0.25 0.24 全程 前半程 如何计算后半程的平均速度？ 实验次数 1 2 3 路程s/cm 时间t/s 平均速度v3/(m/s) 50.00 50.00 50.00 1.0 1.0 1.0 0.5 0.5 0.5 实验次数 1 2 3 平均值 全程平均速度v1/(m/s) 前半程平均速度v2/(m/s) 后半程平均速度v3/(m/s) 0.31 0.33 0.32 0.23 0.25 0.24 0.5 0.5 0.5 根据表中数据，你能得出什么结论？ 0.32 0.24 0.5 v3＞ v1＞ v2，即小车沿斜面下滑时速度越来越大。 知识拓展 实验中，在轨道顶端固定一个位移传感器，可实时测量传感器到小车的距离。若传感器每秒测量25次，计算机将自动计算出每个0.04 s内的平均速度，并标在坐标系上，用光滑曲线连接（如图）。从图像可看出小车沿斜面下滑时速度越来越大。 发展空间 自我评价 1.什么是匀速直线运动？匀速直线运动中不同时间段的平均速度有什么关系? 解：在物理学中，一个物体沿着直线运动，在任意相同时间内，通过的路程始终相等，这样的运动叫作匀速直线运动。匀速直线运动中不同时间段的平均速度相等。 2.根据下图所示的列车时刻表，计算该次列车从北京南站到上海虹桥站运行的平均速度，以及从济南西站到常州北站运行的平均速度。 解：列车从北京南站到上海虹桥站通过的路程s1= 1318 km，运行的时间t1=19 h 34 min-15 h=4 h 34 min= h，则列车在该路段运行的平均速度 ≈ 288.61 km/h。 2.根据下图所示的列车时刻表，计算该次列车从北京南站到上海虹桥站运行的平均速度，以及从济南西站到常州北站运行的平均速度。 列车从济南西站到常州北站通过的路程s2=1153 km-406 km=747 km，运行的时间t2=18 h 55min-16 h 27 min =2 h 28 min= h，则列车在该路段运行的平均速度 ≈ 302.84 km/ h。 随堂练习 1.甲、乙两汽车都做匀速直线运动，其路程s随时间t变化的图象如图所示。从图象可知， 车的速度大；5 s内乙车通过的路程是 m。 1 2 3 4 5 t/s 20 40 60 s/m 0 甲 乙 甲 60 解析：由于两车的运动方向是相对的，以坐在窗口的乘客为参照物，甲车的速度为v=v1+v2=30m/s+20m/s=50m/s，从乙车车头经过乘客到车尾离开共经历的路程为乙车的车长。 2.甲车以30m/s的速度在平直的轨道上行驶，在相邻的平行铁路上，迎面开来一列长300m的乙车，速度是20m/s，坐在甲车窗口的乘客看到乙车从他眼前经过的时间是（ ） A.30s B.15s C.10s D.6s D 3.一只羚羊急速奔跑时1min可达1.2km，羚羊的速度是多少km/h？一只老虎飞速奔跑时100s可达2500m，老虎的速度是多少m/s？老虎以这样的速度能否追上羚羊？ 解：羚羊的速度 =72（km/h） 老虎的速度 = 25（m/s） v2 = 25×3.6 km/h = 90 （km/h） v2 > v1 答：羚羊的速度是72km/h；老虎的速度是25 m/s，以这样的速度老虎能追上羚羊。 4.如图在斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面A点由静止开始下滑，分别测出小车到达B点和C点的时间，即可测出不同阶段的平均速度。 （1）图中AB段的路程sAB=____cm，如果测得时间tAB=1.6s，则AB段的平均速度vAB=_____cm/s。 40 25 （2）在测量小车到达B点的时间时，如果小车过了B点才停止计时，测得AB段的平均速度vAB会偏_____。 记录时间大于实验所用时间 小 （3）为了测量小车运动过程中下半程的平均速度，某同学让小车从B点由静止释放，测出小车到达C点的时间，从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗？______，理由是：____________________________________ ______________________________________。 所测时间不是运动过程中下半程的时间，因而算出的速度也不是下半段的平均速度 不正确 课后小结 匀速直线运动 快慢不变，运动路线是直线. 变速直线运动 物体沿直线运动时，在相同的时间内通过的路程不相等。 平均速度 物体在某一段路程中或某一段时间内的平均快慢程度。 $$