2.3物体运动的速度 2024-2025学年教科版八年级上册物理

八年级 上册 第二章 运动与能量 第3节 物体运动的速度 物理（教科版） 1 11:19 物体运动的速度 3 1 11:19 复习提问： ①有位诗人坐船远眺，写下了著名的诗词：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎；仔细看山山不动，是船行。”诗人在诗词中前后两次对山的运动的描述，所选择的参照物分别是什么？ ②什么是速度，其物理意义是什么？ 1 11:19 　　从人们开始通过实验研究运动起，速度一直是一个重要的测量对象。物理学、天文学中的许多规律就是在测量速度的过程中建立越来的；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，如交通车辆的行驶速度等。 物理学中研究问题总是从简单的情况着手，我们选取一个简单的直线运动进行探究。 观察思考：小汽车行驶时，通过的路程和所用的时间有什么特点？ 1 11:19 一、匀速直线运动 1．定义：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的运动叫做匀速直线运动。 即：在任意相同的时间内通过的路程都相等的。 通过任意相等的路程所需的时间都相同的。 路程与时间成正比； 速度大小不随路程和时间变化。 2．特点：沿直线运动，速度不变（快慢不变）。 1 11:19 一、匀速直线运动 3．用速度描述匀速直线运动的快慢。 4．匀速直线运动的s-t图像与v-t图像： 讨论：匀速直线运动的速度大小与运动的路程和时间有关吗？能否说v与s成正比，v与t成反比？ s—t图像 v—t图像 1 11:19 二、匀速直线运动 5．做匀速直线运动的物体，速度v是一个定值，其大小与s、t无关。公式 中，不能说v与s成正比，也不能说v与t成反比。 6．s＝vt，在匀速直线运动中v是一个定值，故在匀速直线运动中s与t成正比。 s—t图像 v—t图像 1 11:19 s–t 图像分析 t/s s/m 5 10 15 20 0 25 100 50 甲 乙 v甲=4m/s v乙=6m/s 1 11:19 s/m t/s 5 10 15 20 0 25 100 50 甲 乙 v甲=4m/s v乙=6m/s s–t 图像分析 1 11:19 v-t图像 v-s图像 t/s v/m/s 0 s/m v/m/s 0 v甲=4m/s 4 4 1 11:19 匀速直线运动，比较速度大小 v t 0 s t 0 v1 v2 a b 图像 图像 1 11:19 匀速直线运动 v t 0 s t 0 图像和图像 图像 图像 1 11:19 s t 0 v t 0 还是匀速直线运动吗？ 图像和图像 图像 图像 1 11:19 由图像分析运动状态 1 11:19 列车在平直轨道保持一定速度行驶 自动扶梯上的人 　　匀速直线运动是最简单的运动，是速度不变的运动。认识匀速直线运动是研究复杂运动的基础。 1 11:19 【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3h能行驶多远？ 解：已知，行驶 故汽车经过行驶的路程： 答：汽车经过行驶240 由 1 11:19 下列有关做匀速直线运动的物体的说法中，正确的（ ） A.由速度 可知，速度与路程成正比 B.由速度可知，速度与时间成反比 C.物体运动的时间越长，则路程越大 D.匀速直线运动的物体的速度不能由公式计算 C 1 11:19 比较：沿直线行驶的两辆小汽车运动有什么不同？ 0 10 s 20 s 30 s 40 s 0 300 m 600 m 900 m 1 200 m 甲 0 10 s 20 s 30 s 40 s 0 200 m 450 m 750 m 1 200 m 乙 甲车运动快慢（速度）不变，做匀速直线运动 乙车运动快慢（速度）变化，不做匀速直线运动 1 11:19 　　物体运动的快慢经常是变化的，请看一位同学百米赛跑的运动过程，计算这位同学每个时间段内的速度。 路程 15 35 52 70 100 时间 速度 3 5 5 7 7 7.4 9 7.8 12.5 8 1 11:19 二、变速直线运动 1．定义：物体沿直线运动时，在相同的时间内通过的路程不相等的运动叫做变速直线运动。 2．特点：沿直线运动，速度变化（快慢变化）。 从滑梯上加速下滑 自由下落的小球 百米赛场上的运动员 1 11:19 二、变速直线运动 3．平均速度（ ） 　　在变速直线运动中，不需要精确的考察每一个时刻运动的情况时，也可以用前面的速度计算公式描述物体运动的快慢。这时求出的速度，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，叫做平均速度。平均速度总是对某一段路程（或时间间隔）而言的。日常所说的物体的速度，许多情况下指的是平均速度。 1 11:19 二、变速直线运动 4．平均速度等于物体通过的某段路程与通过这段路程所用时间的比。 5．公式： 计算路程： 计算时间： 1 11:19 二、变速直线运动 讨论：龟兔赛跑中，兔子前半段跑的 较快，能否说比赛中兔子的速度较大？ 6．平均速度的物理意义：平均速度 只表示物体通过某段路程或某段时 间内的平均快慢程度。某段路程（或时间内）的平均速度大小不代表其它路程段（或时间段）的运动快慢程度； 1 11:19 例：小明在跑步锻炼时，40s跑了240m，感觉有点累，放慢了速度，又跑了240m用时60s，求：⑴他40s的平均速度⑵他60s的平均速度⑶全程的平均速度 解：已知，, ，, ⑴.4 ⑵.6 ⑶. 假如，全程的平均速度又如何计算呢？ 1 11:19 二、变速直线运动 7．计算平均速度时应注意路程段与时间段的对应性，全段路程的平均速度等于全段路程与全段时间的比值。 8．全段路程的平均速度大小不等于速度的平均值。 9 ．计算平均速度时，静止的时间段应计算在内。 1 11:19 匀速直线运动与变速直线运动的区别 匀速直线运动：物体在任意相同时间内通过的路程都相等 计算公式： 变速直线运动：物体在任意相等时间内通过的路程不相等 计算公式： 1 11:19 思考： 　　如果要测量一个物体运动的速度，应依据什么原理？需要测量哪些物理量？需要什么测量工具？ 三、实验：测量物体运动的平均速度 实验原理： 实验器材：刻度尺、秒表 斜面小车（包括斜面、木块、小车、挡片） 1 11:19 实验步骤： 1.组装实验装置：将斜面的一端用木块垫起来，使它保持较小的坡度，选取小车为研究对象。 2.测量小车在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。 保持较小坡度，便于计时。 多次实验具有普遍性，避免偶然性。 1 11:19 实验步骤： 3.根据计算小车运动全程的平均速度。 4.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。测量3次并把数据记录在表格中，计算在轨道上前半程运动的平均速度。 5.测量完毕，整理器材。 1 11:19 注意：1．小车运动距离为车头到车头的距离。 2．小车从斜面顶端要从静止释放。 3．测量过程中不要改变斜面的坡度。 S 1 11:19 实验次数 1 2 3 4 5 6 路程 时间 速度 记录表格 1 11:19 S1 【测全程平均速度】 t1 【测前半段平均速度】 S2 t2 1 11:19 如何得出小车在整段路程中，后半段的平均速度？　 S1 t1 S2 t2 S3 t3 通过计算得出： 后半段的路程： 后半段的时间： 小车通过后半段路程的平均速度： 1 11:19 实验次数 1 2 3 路程 1= 2= 3= 时间 1= 2= 3= 速度 = = = 记录表格 1 11:19 实验结论与分析： （2）小车沿斜面下滑的速度越来越大, 说明小车沿斜面下滑运动越来越快。 （1）小车在斜面上做变速运动，后半段平均速度最大；全程平均速度次之；前半段平均速度最慢。 1 11:19 （1）实验设计有没有不合理、不充分或不完善之处？ （2）操作过程中出现了哪些失误？你是如何解决的？有哪些值得别人借鉴的经验？ （3）测量结果是否可靠？哪些因素可能会影响实验结果？ 1 11:19 　　实验中，利用位移传感器，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0.04s内小车的平均速度，并标在坐标系上，用光滑曲线连接，得到图像。从图像可看出小车运动过程中速度随时间的变化情况。 1 11:19 变速直线运动的s-t图像、v-t图像 速度越来越快，后来匀速 开始做匀速运动，后来停止 1 11:19 1 11:19 例1 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． 40.0 25 1 11:19 （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 1 11:19 （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：_____________________________． 不正确 因为小车静止滑下所用的时间，不是运动过程中下半程小车运动所用的时间，因而算出的速度也不是下半段的平均速度 1 11:19 欣赏：动物世界里的速度 1 11:19 1 11:19 1 11:19 1、匀速直线运动的路程公式s＝vt说明：（ ） A．路程越长，则速度越大； B．时间越长，则速度越大； C．速度一定时，路程与时间成正比； D．路程一定时，速度与时间成正比。 C 2、一物体作直线运动，全程48m，前一半路程用4s钟，后一半路程用6s钟，那么物体通过前一半路程的速度是____m/s，通过后一半路程的速度是____m/s，全程的平均速度是_____m/s。 6 4 4.8 巩固练习 1 11:19 3、一著名运动员在百米赛跑中，起跑时的速度是9 m/s，中途的速度是8 m/s，最后冲刺的速度是12m/s，如果他的成绩是10 s，则他全程的平均速度是_____m/s=____km／h。 10 36 巩固练习 4、对于匀速直线运动的速度公式v=s/t，下列说法正确的是（ ） A.物体运动的速度v越大，通过的路程s越长 B.物体运动的速度v越大，所用的时间t越长 C.物体运动的速度与路程成正比，与时间成反比 D.物体v由s/t决定，但与s、t的大小无关 D 1 11:19 5、一个做匀速直线运动的物体，在4s内通过的路程是20m，则它在前2s的速度一定是（ ） A.80m/s B.10m/s C.5m/s D.无法判断 6、甲乙两个是做匀速直线运动的物体，它们速度之比是2：3，所用时间之比是4：3，则甲乙两物体通过路程之比是（　　） A. 3：2 B. 2：3 C. 9：8 D. 8：9 7、火车以54km/h的速度通过一个山洞，用40s,已知火车长100m,则山洞长______m C D 500 1 11:19 8、汽车在平直公路上匀速行驶，下面四个图象中能正确表示汽车速度与时间关系的是( ) A 1 11:19 9、下图是利用每秒闪光10次的照相装置分别拍摄到的四个小球的频闪照片，其中哪幅照片表示小球在做匀速直线运动（　　） A B C D 10、关于匀速直线运动的特点，下列叙述中较完整的是（　 ） A．快慢不变的运动是匀速直线运动 B．运动方向不变的运动是匀速直线运动 C．快慢不变且运动路线是直线的运动是匀速直线运动 D．在相等的时间内通过的路程也相等的运动是匀速直线运动 B C 1 11:19 11、如图10为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片，若频闪照相机每隔0.2s 闪拍一次，分析照片可知：小球从A点到F点作的是 运动(选填“匀速直线”或“变速直线”)。小球从B点到F点运动的路程是 cm，平均速度是 m／s。 12 0.15 变速直线 1 11:19 12、一个小球从空中自由下落，经5s落地，已知小球最后2s下落的高度是80m，则小球在整个下落过程中的平均速度是（ ） A.小于40m/s B.等于40m/s C.大于40m/s D.无法确定 A 13、图7所示为某同学乘坐出租车到达目的地时的出租车专用发票。则出租车在该段路程行驶的时间是 s，出租车行驶的平均速度是 m/s。 300 20 1 11:19 14、某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了如图所示的路程与时间图像（s-t图），你从该图像中可以获得哪些信息？ （1）___________________ （2）___________________ （3）___________________ o t/s s/m 2 2 4 4 6 6 8 （1）整个过程小车在做变速直线运动 （2）小车前2s内做匀速直线运动，速度为1m/s （3）小车在第2—5s内处于静止状态 （4）小车在第5—7s内做匀速直线运动，速度为2m/s（5）小车在7s内通过的路程是6m （6）小车在7s内的平均速度为0.86m/s 1 11:19 o t s o s t o t v 15、观察s-t图象和v-t图象,说说它们处于什么运动状态? o s v 1 11:19 1、一列长210m的列车以36km/h的速度匀速驶过长1400m的铁路桥，求： ⑴列车过桥所用的时间是多少？ ⑵车上一乘客在窗口观察到他在桥上的时间是多少？ 作业 2、某司机驾车前行，突然发现前方80m处有障碍物。司机从发现险情到踩刹车制动需要的反应时间为0.75s，这段时间内汽车保持原速度前行了15m。汽车制动后还要继续向前滑行30m才能停下。 ⑴汽车制动前的速度是多少？ ⑵若司机酒后驾车，反应时间是平时的4倍。请通过计算判断汽车是否会撞上障碍物。 1 11:19 3、小刚从家中出发到市中心，其中一半路程步行，一半路程骑自行车。路程与时间的图像如图所示。 ⑴小刚骑车前行是图像中哪一段？ ⑵小刚骑车的速度是多少m/s？ ⑶小刚从家到市中心全程的平均速度是多少m/s？ 作业 s/m 3600 1800 O 25 30 t/min A B 1 11:19 【例题】小红在百米赛跑时，前50 m用时10 s，后50 m用时8 s，小红前、后50 m及百米全程的平均速度各是多少？ 分析： 50 m 50 m 10 s 8 s 全程 已知：小红前50 m路程s1=50 m，用时t1=10s，后50 m路程s2=50 m，用时t2=8 s，全程s3=100 m，用时t3 求：前半段、后半段及全程的平均速度v1、v2、v3 1 11:19 解：由 得： 前半段的平均速度： 后半段的平均速度： 走完全程所需时间： 全程的平均速度： 分析： 50 m 50 m 10 s 8 s 全程 1 11:19 Lavf57.62.100 $$