第4章 第1节 第2课时 运动的描述 速度的测量-【牵手名师】2024-2025学年七年级科学上册同步教学课件（浙教版）

第4章　多种多样的运动 浙教版　七年级上册 第2课时　运动的描述　速度的测量 第1节　机械运动 3 描述物体的运动有不同的方式。摄影师利用延时曝光，以一条条光带描述了一辆辆汽车的运动轨迹。那么，我们怎样描述机械运动呢？ 课堂引入 一、运动的描述 曲线运动 直线运动 自然界中物体普遍 存在的运动形式 相对简单的运动形式 物体从一个位置运动到另一个位置，总要经过一定的路线。根据 物体运动路线的形状，可以将物体的运动分为： 1. 机械运动的分类 内容讲解 思考与讨论 如图所示的情境，请根据运动路线，判断他们是做直线运动， 还是做曲线运动。 运动员百米赛跑 滑雪运动员凌空而下 航天员王亚平在 空间站内穿梭 直线运动 曲线运动 直线运动 内容讲解 方法与技能 分类 分类是基于研究对象的某种特征将它们区分为不同类别的方法。 例如：  按植物是否有种子，把植物分为有种子植物和无种子植物；  按物体运动路线的形状，把运动分为直线运动和曲线运动。 分类必须先提出分类标准，再将对象按标准区分归类。分类应 突出事物的特征，使事物之间的关系变得更加清晰。 内容讲解 运动的物体，有的运动得快，有的运动得慢。那么，如何比较 物体运动的快慢？ 赛场上，我们如何比较 运动员百米赛跑的快慢？ 运动员百米赛跑 内容讲解 比较物体运动的快慢有两种方法：  如图甲，在相同时间内，比较物体通过的路程，通过路程长 的物体运动快；  如图乙，比较物体通过相同路程所用的时间，所用时间短的 物体运动快。 2. 比较物体运动快慢的方法 控制变量法 内容讲解 9  在运动员都还没有跑到终点前的 某一瞬间，他们所用时间相同，跑在最 前面的人，跑过的路程长，跑得更快；  当运动员都跑到终点时，他们跑 过的路程相同，所用时间越短的运动员 跑得越快。 运动员百米赛跑 可见，表示物体运动快慢必须同时考虑路程与时间两个因素。 内容讲解 思考与讨论 如图所示，某同学先后两次参加赛跑，如何比较这两次赛跑的 快慢？ 可采用“在相同时间内，比较物体通过的路程”的方法。请同 学们计算一下：他两次赛跑时，1秒钟时间各跑了多少路程。 约6.94 m 约6.57 m 内容讲解 科学上，比较物体运动的快慢，常采用“时间相同，比较路程” 的方法，也就是用物体运动的路程除以所用的时间。 物体的运动路程与所用时间的比叫作速度。 速度公式可表示为： υ＝— s t υ 速度 s 路程 t 时间 速度在数值上等于物体在单位时间内通过的路程。 3. 速度 比值定义法 内容讲解 深化理解 对速度的理解  速度公式中的v、s 和t 三个物理量，必须是同一个运动物体在 同一运动过程中的速度、路程和时间。  速度的大小可以由路程与时间计算得出，不能说“速度与路 程成正比”或“速度与时间成反比”。 内容讲解 速度单位由长度单位和时间单位组合而成。在国际单位制中， 速度的基本单位是米/秒，符号是m/s，读作米每秒。 常用的速度单位还有千米/时，符号为km/h，读作千米每小时。 这两个单位的关系是： 1 m/s 1 m 1 s ＝—— ＝———— 1 1 000 —— km 1 3 600 —— h ＝3.6 km/h 1 km/h＝？m/s 内容讲解 不同的物体，运动的速度一般不同。 一些物体运动的速度（一般值） 内容讲解 例1非洲羚羊奔跑的速度为20 m/s，城市道路上汽车的速度为 30 km/h。请通过计算比较它们运动的快慢。 例题展示 解：比较两物体运动快慢，需把不同单位换算为相同单位。 由题意可知， 非洲羚羊奔跑的速度υ1＝20 m/s， 因为20 m/s＞8.33 m/s， 所以非洲羚羊比城市道路上的汽车运动得快。 汽车的速度υ2＝30 km/h＝30×———≈8.33 m/s， 1 000 3 600 内容讲解 16 写出比较非洲羚羊和汽车运动快慢的其他方法，并通过计算加以 说明。 思考与讨论 非洲羚羊奔跑的速度：υ1＝20 m/s＝20×3.6 km/h＝72 km/h， 汽车的速度：υ2＝30 km/h， 因为72 km/h＞30 km/h， 所以非洲羚羊比城市马路上的汽车运动得快。 内容讲解 二、速度的测量 人们研究物体的运动，就要测量物体 运动的速度，如人奔跑的速度、汽车行驶 的速度、高速列车运行的速度、火箭飞行 的速度。 测量物体运动的速度可以从简单的直 线运动开始。 火箭飞行 内容讲解 1. 图中记录了甲、乙两辆汽车在平直公路上的行驶情况，在坐标 图中画出路程与时间关系图像，判断甲、乙两辆汽车在各段时间内速 度的特点。 探索活动 各段时间内速 度保持不变 各段时间内速 度不断变大 内容讲解 探索活动 2. 让一辆玩具小车从斜面滑下，标记玩具小车每隔相同时间所在 的位置，用刻度尺测出各时间段的路程，计算出各段时间内的速度。 让一辆小车从斜面A点滑下，标记小车每隔相同时间（1 s） 所在的位置， 用刻度尺测出各时间段的路程，如图所示，计算出各段时间内的速度。 例如： AB段内：υAB＝——＝———————＝0.07 m/s sAB tAB 7.00×10－2 m 1 s 内容讲解 1. 匀速直线运动 我们把物体沿直线且速度不变的运动叫作匀速直线运动。匀速 直线运动是最简单的运动。  概念  特点 ① 速度的大小和方向不变； ② 在任意相等的时间内通过的路程都相等； ③ 通过的路程与所用的时间成正比。 内容讲解  图像 ① s-t图像：匀速直线运动的图像是一条过 原点的倾斜直线。由图可知，时间改变，路程 也随之改变，但路程与时间的比值（即速度） 不变。 s-t图像中图线 斜率（倾斜程度） 越大，速度越大， υ甲＞υ乙。 内容讲解 ② υ-t图像：匀速直线运动的υ-t图像是一条 平行于时间轴的直线。由图乙可知，时间改变， 速度不变。 υ-t图像中图线 与纵轴交点表示开 始计时时的速度， υ甲＞υ乙。 内容讲解 例2甲、乙两辆小车同时从同一地点出发，其s－t 图像如图所示。 由图像可知0～5 s内，甲、乙两车做匀速直线运动，乙车速度为______ m/s，比甲车的速度______（填“大”或“小”）；甲车在追上乙车时 离出发地点______m。 例题展示 4 大 20 解析 0～5 s内，乙车速度为υ乙＝—＝———＝4 m/s。 路程—时间图像中图线的斜率表示物体速度，故 υ乙＞υ甲。由图像知，在15 s时，甲车追上乙车，此 时甲车行驶了20 m，即离出发地点20 m。 s t 20 m 5 s 内容讲解 24 在日常生活中，如果物体在运动 过程中速度几乎不变，轨迹近似为直 线，通常看作匀速直线运动。 例如，人随电动扶梯的运动可看 作匀速直线运动。 内容讲解 苹果下落的频闪照片 苹果在下落时，做的是 什么运动？ 2. 变速直线运动 物体在一条直线上运动，如果在相等的 时间内通过的路程不相等，这种运动就叫作 变速直线运动。  概念 内容讲解 加速运动 减速运动  图像（拓展） 内容讲解 例3甲、乙两位同学在同一考点参加800 m体考，t＝0时同时起 跑，t4时刻同时到达终点，其速度—时间图像如图所示。下列描述正 确的是（　　） A．0～t1时间内甲、乙两同学都在做匀速直线运动 B．t1～t2时间内甲、乙两同学保持相同的间距不变 C．0～t3时间内甲同学的路程小于乙同学的路程 D．刚到达终点时，甲、乙两同学速度相等 例题展示 C 内容讲解 28 1. 据图计算某同学赛跑过程中不同时间段的速度，判断他在这个 过程中的快慢变化情况。如何判断这种运动的快慢？ 实践活动 内容讲解 ① 0～3 s：υ1＝—＝———＝5 m/s s1 t1 15 m 3 s ② 3～5 s：υ2＝—＝——————＝10 m/s s2 t2 35 m－15 m 5 s－3 s ③ 5～7 s：υ3＝—＝——————＝8.5 m/s s3 t3 52 m－35 m 7 s－5 s ④ 7～9 s：υ4＝—＝——————＝9 m/s s4 t4 70 m－52 m 9 s－7 s ⑤ 9～12 s：υ5＝—＝——————≈8.6 m/s s5 t5 100 m－70 m 12.5 s－9 s 他的速度前半程先变大后变小， 后半程先变大后变小。 求物体通过的总路程与所用总时间 的比，来判断物体这段时间的运动 快慢。 内容讲解 2. 在生活中，速度是人们比较关注的一个量。为了保障交通安全， 必须对交通工具的速度进行限制。你认识如图所示的限速标志吗？了解 给车辆测速的方法吗？请查阅资料，并与同学交流。 实践活动 内容讲解 3. 测量物体运动的速度 【实验目的】 用刻度尺和停表测小车的平均速度。 【实验原理】 υ＝—，测量出小车运动的距离s及所用时间t。 s t 【实验器材】 长木板（带刻度尺）、停表、小车、金属片、小木块等。 内容讲解 【实验步骤】 ① 组装：实验装置如图所示，将长木板一端用小木块垫起，组成 一个坡度较小的斜面。 目的：坡度小，下滑慢，便于测量时间 ② 测距离：把小车放在斜面顶端，测量并记录小车从顶端滑到底 端将要通过的路程 s1，然后找出小车经过路程中点的位置，并标记和 记录上半段路程 s2。 金属片的作用： 小车撞击金属片会停止运动， 且会发出响声，便于较准确 测量时间。 内容讲解 ③ 测时间：用停表测量小车从斜面顶端静止释放，下滑到撞击底 端的时间 t1并记录，然后将金属片安装在中点位置，用停表测量小车 从顶端静止释放，下滑到撞击金属片的时间 t2。 ④ 计算平均速度：根据测得的 s1、t1，利用公式υ1＝—算出小车通 过斜面全程的平均速度 υ1，同理，算出小车通过上半段路程的平均速 度υ2＝—。 s1 t1 s2 t2 内容讲解 【实验结论】 小车沿斜面由顶端运动到底端的过程中，它的速度越来越大。 内容讲解 运动的描述 速度的测量 速度 物体的运动路程与所用时间的比叫作速度 单位：m/s、km/h 机械运动的分类 直线运动 曲线运动 匀速直线运动 变速直线运动 公式 υ＝— s t 知识总结 36 1．如图是利用每秒闪光30次的照相装置拍摄到的4个物体 的闪光照片，图中箭头表示物体运动的方向，其中做匀速 直线运动的物体是（　　） C A B C D 当堂巩固 2．某物体在做匀速直线运动，由公式υ＝—可知，下列 说法正确的是（　　） A．υ与s成正比 B．υ与t成反比 C．s与t成正比 D．以上说均不对 C s t 当堂巩固 3．甲、乙两物体运动时，路程与时间关系的图像如图所 示，其中甲为曲线，乙为直线。在t＝5 s时，两线相交， 则由图像可知（　　） A．两物体在5 s内通过的路程甲小于乙 B．甲物体做变速运动，乙物体做匀速运动 C．两物体在t＝5 s时一定相遇 D．甲物体做曲线运动，乙物体做直线运动 B 当堂巩固 Lavf59.6.100 $$