内容正文:
第1章 运动的描述
1.3速度
【学习目标】
1. 通过抽象概括,理解速度的含义。知道速度的定义式、单位及方向。
2. 理解平均速度和瞬时速度的区别与联系,初步体会极限方法在研究物理问题上的应用和意义。
3. 理解速度时间图像的含义,并会根据图像分析物体运动的速度随时间的变化。
【情景导入】
交警:“您好,您刚才的车速是100km/h!”
司机:“不可能的!我才开了7分钟,还不到一个小时,怎么可能走了100km呢?”
交警:“我的意思是:如果您继续像刚才那样开车,在下一个小时里您将驶过100km.”
司机:“这也是不可能的,我只要再行驶10km就到家了,根本不需要再开100km的路程。
在上面的笑话中,交警所说的“100km/h”指的是什么?这名司机狡辩的根据是什么?
一、速度
【交流讨论】
例如,在平直的公路上,甲车2h行驶了80km,乙车2h行驶了100km,甲、乙两车谁运动的快?在百米赛跑中,甲运动员的成绩为10s,乙运动员的成绩为12s,两个运动员谁运动的快?如果两个不同的运动物体,各自在不同的时间内运动不同的位移,又该如何比较这两个物体的运动快慢呢?
1. 总结:比较物体运动快慢常用的两种方法:
(1) (2) .
2. 对于时间不同,位移也不同的情况呢,我们如何比较物体运动的快慢?
归纳小结:(1)速度的意义: 。
(2) 速度的定义: 。
(3) 速度的定义式: 。
(4) 速度的单位: 。
例1(多选)下列关于速度的描述中正确的是( )
A.速度描述物体运动的快慢,只有大小 B.速度是矢量,既有大小又有方向
C.速度越大,物体的位移越大 D.速度越大,物体在单位时间内的位移越大
针对训练1对速度的定义式v = s/t,以下叙述正确的是( )
A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移s成正比,与运动时间t成反比
B.速度v的大小与运动的位移s和时间t都无关
C.此速度定义式只适用于匀速运动
D.速度是表示物体位置变化的物理量。
二、瞬时速度与瞬时速率
【问题引入】
城市A和城市B之间的距离是300km,一汽车从城市A行驶到城市B所用的时间是4h10min.那么,该汽车的平均速度的大小是20m/s.但这个平均速度能不能反映汽车行驶过程中任意时刻的快慢?例如途中加速和减速,甚至中途加油停车等.如何才能精确描述物体在任意时刻运动的快慢和方向呢?
瞬时速度
概念:
意义:
求法:
例2下面的几个速度中表示瞬时速度的是( )
A.子弹射出枪口的速度是800m/s,以790m/s的速度击中目标
B.汽车从甲站行驶到乙站过程中的速度是40km/h
C.汽车通过站牌时的速度是72km/h
D.小球第3s末的速度是6m/s
3、 平均速度与平均速率
【讨论与交流】
1. 平均速率是平均速度的大小,这种说法正确吗?为什么?
2. 甲、乙、丙三个可视为质点的物体同时从A点出发,沿不同的路径运动同时到达B点,如图所示,是比较三个物体的在运动过程中的平均速度?
四、速度时间图像
【情景导入】
4.1一辆小汽车甲向右做直线运动,速度逐渐增大,另一辆小汽车速度逐渐减小速度与时间的关系如图所示.
思考:如何准确描述任意时间的速度呢?请在以下两幅图中画出
【课堂总结】
1.速度的意义,定义,单位
2.速度,速率,平均速度,平均速率的联系与区别
3.v-t图像及其应用
【当堂小测】
1(多选)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1 s、2 s、3 s、4 s,已知方格的边长为1 m.下列说法正确的是( )
A.物体在AB段的平均速度为1 m/s
B.物体在ABC段的平均速度为 m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
2. 一个学生以一定的速率去一同学家中送一本书,停留了一会儿又以同样的速率返回家中,能正确反映该学生运动情况的图为( )
A. B. C. D.
【课后巩固】
1.(多选)下列关于瞬时速度的说法中正确的是( )
A.某一时刻的瞬时速度,我们可以通过求运动物体在该时刻前后无穷短时间内的平均速度得出
B.瞬时速度能精确描述物体做变速运动的快慢,但不能反映物体运动的方向
C.瞬时速度的方向与位移的方向相同
D.某物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都为零,则该物体在这段时间内静止
2.(多选)对速度的定义式v=,以下叙述正确的是( )
A.此速度定义式适用于任何运动
B.速度v的大小与运动的位移s和时间t都无关
C.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移s成正比,与运动时间t成反比
D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量
3.(多选)利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图像.某同学在一次实验中得到的运动小车的速度—时间图像如图所示,则以下说法中正确的是( )
A.小车先做加速运动,后做减速运动
B.小车运动的最大速度约为0.8 m/s
C.小车的前10 s朝正方向运动,10 s后朝负方向运动
D.小车做曲线运动
4(多选)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正,甲质点的速度为2 m/s,乙质点的速度为-4 m/s,则可知( )
A.乙质点的速率大于甲质点的速率
B.因为2>-4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度
C.这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10 s后甲、乙两质点相距20 m
5.一辆汽车沿平直的公路单向行驶,从A处行驶到B处用了60 s,A、B两地相距900 m;在B处停留30 s后沿原路返回,用了45 s到达A、B的中点C处.求:
(1)这辆汽车前60 s内平均速度的大小;
(2)这辆汽车从A处到C处的平均速率.
学科网(北京)股份有限公司
$$