内容正文:
5.2 速 度
1
知识回顾
5.2 速 度
运动是有快慢的,那怎样判断物体运动的快慢呢?
图中是赛跑过程的一个瞬间,你能判断她们谁跑得快吗?
所用时间相同时,跑在前面的运动快。
新课导入
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◎ 比较物体运动的快慢
图 5-15 奔跑的猎豹
新课讲解
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物体的运动有快有慢,如奔跑的猎豹 (图5-15) 和爬行的蜗牛(图5-16),其运动快慢有明显的差异。我们是如何比较不同物体运动快慢的呢?
图 5-16 爬行的蜗牛
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活动
5.2
比较纸锥下落的快慢
做一做
按图 5-17所示剪两个等大的圆纸片,并分别剪出大小不等的扇形缺口,再将它们粘贴成两个纸锥。
将两个纸锥从同一高度同时释放,哪一个纸锥下落得快?
图 5-17 比较纸锥下落的快慢
5.2 速 度
想一想
1.你是怎样比较纸锥运动快慢的? 有没有其他比较物体运动快慢的方法?
一是将它们从同一高度同时释放,比较纸锥落地的时间,用时少的纸锥运动得快;
二是在下落过程中比较,谁距地面近,谁就运动得快。
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2.如果将两个纸锥从不同高度同时释放,怎样比较它们运动的快慢?
如果将两个纸锥从不同的高度同时释放,将无法直接地观察谁快谁慢,但可以采取以下方法:测出物体运动的路程 s 和运动的时间 t,求出 s 和 t 的比值,即,比值大的运动得较快。 是物体单位时间内运动的路程,其实也就是利用“相同时间比路程”的方法 。
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比较物体运动的快慢有两种方法:
一种方法是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得较快;
另一种方法是在物体通过的路程相同的情况下,比较物体运动所花的时间,所花时间短的物体运动得较快。
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图5-18所示是百米赛跑的场景。观众是怎样知道哪位运动员跑得快的? 裁判员是依据什么评判哪位运动员跑得快的? 其实,无论你怎样判断物体运动的快慢,都必须同时考虑路程和时间这两个因素。
图 5-18 百米赛跑
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◎ 速度及其测量
速度 (velocity) 是描述物体运动快慢的物理量,在物理学中,把路程与时间之比叫作速度。
若用符号 v 表示速度,s 表示路程,表示时间,则速度公式可写成
v =
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在国际单位制中,速度的单位是米/秒,读作“米每秒”,符号为m/s。
常用的速度单位还有厘米/秒(cm/s)、千米/时(km/h)。一些速度值如图 5-19所示。
图 5-19 一些速度值
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一些交通工具的速度表能实时显示其运动速度的大小,图 5-20 所示是汽车的速度表。
图 5-20 汽车的速度表
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活动
5.3
测量纸锥下落的速度
1.要测量纸锥下落的速度,你认为需要测量哪些物理量?
2.你准备选用什么实验器材?
3.请你先设计一个实验数据记录表,然后测量并计算纸锥下落的速度。
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图 5-21
例题 如图5-21所示,一辆汽车在沪宁高速公路上行驶。
(1) 以“m/s”为速度单位,汽车的速度是多少?
(2) 如果保持该速度不变,那么汽车到达上海还需要多长时间?
5.2 速 度
分析 我们从图5-21可以获得的信息有:
一是汽车所在的位置到上海的距离 s=180km;
二是由速度表可知,汽车的速度 v=100km/h。
根据路程、时间和速度的关系,就可以求得到达上海还需要的时间。
图 5-21
5.2 速 度
图 5-21
(1) 以“m/s”为速度单位,汽车的速度是多少?
解答 以“m/s”为速度单位,汽车的速度
v=100km/h=≈27.8 m/s.
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图 5-21
(2) 如果保持该速度不变,那么汽车到达上海还需要多长时间?
解答 由 v= 得,汽车到达上海还需要的时间
t===1.8h .
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反思 在本题第 (2) 问的解答中,路程和时间的单位未使用国际单位制中的“m”和“s”,这样做有什么好处?
图 5-21
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凭借速度为国争光
继 2008 年北京夏季奥运会后,奥林匹克旗帜于2022年2月4日再次在国家体育场(鸟巢)升起,北京成为世界上首个既举办过夏季奥运会又举办冬季奥运会的“双奥之城”!此次冬季奥运会,任子威、曲春雨、范可新、武大靖和张雨婷,一举夺得短道速滑男女 2000 m 混合接力赛冠军(图5-22),为中国体育代表团收获了该届冬季奥运会首枚金牌。
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图 5-22 中国短道速滑男女混合接力队夺冠场景
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在历届奥运会上,中国运动员在众多竞速项目中均获得优异成绩,人们饱含着热泪在国歌声中见证五星红旗在赛场上一次次升起。下表展示了一些中国运动员在奥运会竞速项目中获得的好成绩。
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1.陆地上,猎豹奔跑的速度可达 30 m/s;海洋里,旗鱼游水的速度可达 100 km/h;天空中,雨燕飞翔的速度可达 3 km/min。它们中谁的速度最大?。
雨燕速度最大。
实践与练习
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2.沪宁高速公路上,小轿车限速 120 km/h。一辆小轿车 9:00 从苏州驶入高速公路,9:30 到达上海,驶出高速公路。苏州到上海高速路段的路程约为 70 km。如果你是值勤交警,是否要对该车司机作出超速处罚? 你的依据是什么?
要对司机作出超速处罚。
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依据:行驶时间 t=9:30-9:00=0.5 h,
速度 v===140km/h,
因 140 km/h>120 km/h,
汽车超速。
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3.如图 5-23 所示,在塑料小瓶底面中心钻一小孔,再取一段塑料管,用胶带把它固定在小瓶上;然后将一根长线穿过塑料管,水平拉直后固定在两侧支架上。
图 5-23
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将吹大的气球套在小瓶瓶口上,松手后测量气球运动的距离和时间。比一比,谁的气球运动得快。
提示:自己亲手做一做。注意每次吹气球时,设法使其大小基本保持一致,在气球的下方用小旗等物品标注起始和终止位置,测量出气球运动的路程和所用的时间,根据 v= 求出速度。
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课堂小结
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1.男子 200 米自由泳比赛中在四个赛段的成绩如表所示,在此次比赛中,运动最慢的赛段是 ( )
A.一 B.二 C.三 D.四
C
课堂练习
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2. 南京长江五桥是世界首座轻型钢混组合结构斜拉桥,如图所示。跨江主桥全长 1800___,汽车以72 km/h 的速度通过主桥,需______min。
m
1.5
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3.小军同学用下列四种方法测定小球沿桌面滚动的速度,其中你认为最好的是 ( )
A.先选定一段较长的路程,测定小球通过这段路程所用的时间
B.先选定一段较短的路程,测定小球通过这段路程所用的时间
C.先选定一段较长的时间,测定小球在这段时间内通过的路程
D.先选定一段较短的时间,测定小球在这段时间内通过的路程
A
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$$