内容正文:
第3节
物体运动的速度
第二章 运动和能量
物理教科版新课标八年级上册
第3节
物体运动的速度
第二章 运动和能量
第1课时
物理教科版新课标八年级上册
3.粗略研究变速直线运动,能用平均速度描述变速直线运动的快慢。
1.理解匀速直线运动的概念,能清晰区分匀速直线运动与变速直线运动,形成对匀速运动的准确认知。
2.掌握速度的公式,能运用速度公式解决实际问题。
重点
4.s-t 和 v-t 图像的理解与运用。
难点
学习目标
河水流动速度
车辆行驶速度
子弹飞行速度
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起来的。日常生活中,也常常需要测量物体的速度。
新课引入
曲线运动
直线运动
过山车沿曲线运动
火车沿直线运动
机械运动的分类
新课引入
加速运动
减速运动
汽车启动
汽车刹车
机械运动的分类
新课引入
匀速直线运动
一辆汽车在平直公路上行驶,记录它在相同时间内通过的路程,发现什么特点?
相同时间内通过的路程相等
匀速直线运动
知识讲解
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。
最简单的机械运动。
① 速度的大小和方向不变;
③ 速度大小与路程和时间无关。
② 在任意两个相等的时间内通过的路程相等;
匀速直线运动的特点:
匀速直线运动
知识讲解
4m
1s
8m
2s
12m
3s
16m
4s
20m
5s
24m
6s
28m
7s
32m
8s
0m
0s
t/s
1
2
3
4
5
6
7
8
s/m
4
8
12
16
20
24
28
32
0
t/s
1
2
3
4
5
6
7
8
v/m·s-1
1
2
3
4
5
6
7
8
0
如何在坐标轴上表示匀速直线运动
匀速直线运动
知识讲解
s - t 图像
t/s
1
2
3
4
5
6
7
8
s/m
4
8
12
16
20
24
28
32
0
图像越靠近 s 轴,速度越大
t/s
1
2
3
4
5
6
7
8
v/m·s-1
1
2
3
4
5
6
7
8
0
图像越靠近 t 轴,速度越小
倾斜的直线
平行于t 轴的直线
v - t 图像
①
②
③
④
匀速直线运动
知识讲解
物体在运动过程中速度变化不大,轨迹近似为直线,可以近似看作匀速直线运动。
自动扶梯上的人缓慢上楼
火车保持一定速度沿直线运动
生活中的匀速直线运动
匀速直线运动
知识讲解
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?
解:汽车的速度为v = 80 km/h ,
利用公式 进行求解,
故汽车经过3 h行驶的路程为:
所用的时间 t = 3 h 。
1.计算中不能只写公式和数字,一定要把必要的文字说明写出。2.数字后面要写上正确的单位。
匀速直线运动
知识讲解
变速直线运动
计算这位同学每个时间段内的速度,发现什么特点
相同时间内通过的路程不相等
变速直线运动
路程s/m 15 20 17 18 30
时间t/s 3 2 2 2 3.5
速度v/(m/s) 5 10 8.5 9 8.6
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。
知识讲解
生活中的变速运动
粗略研究变速运动,用平均速度来描述运动的快慢。
行驶的列车
升天的火箭
变速直线运动
知识讲解
物体在某段路程内(或某段时间内)的平均快慢程度。
注意:平均速度等于总路程比上这段路程对应的总时间,
物体中途停止的时间也要计算在总时间内。
米(m)
秒(s)
米/秒( m/s 或 m·s-1)
知识讲解
变速直线运动
平均速度
在第32届夏季奥运会田径男子100m半决赛中,我国优秀短跑运动员以9.83s的成绩打破了亚洲纪录。他在这次比赛中的平均速度是多少?
解:运动员在运动过程中通过的路程 s = 100m ,
利用公式 ,
可以算出他的平均速度为:
所用的时间 t = 9.83s 。
1.计算中不能只写公式和数字,一定要把必要的文字说明写出。2.数字后面要写上正确的单位。
知识讲解
变速直线运动
我们在媒体上常常可以看到“两地车程1小时”之类的说法,请你说说此说法有何不妥?
“车程” 一般指汽车行驶的路程。
“两地车程1小时”
指两地的距离约是驾车行驶1小时的路程。
这里没有给出汽车行驶的速度,所以行驶1小时的路程也不确定,因此两地车程1小时的说法不科学。
变速直线运动
欣赏自然界的速度
动物世界里的速度
猎豹的速度约31m/s
藏羚羊的速度约22m/s
游隼俯冲速度约98.6 m/s
雨燕速度约48 m/s
鸵鸟速度
可达20 m/s
旗鱼速度可达28 m/s
常见的速度
蜗牛爬行
约1.5×10-3 m/s
乌龟爬行
约2×10-2 m/s
人(步行)
约1.1 m/s
自行车
约5 m/s
电动自行车速度
约10 m/s
高速公路上的小轿车约33 m/s
欣赏自然界的速度
常见的速度
上海磁悬浮列车可达
120 m/s
喷气式客机
约250 m/s
超声速歼击机
约700 m/s
子弹(出膛时)
约1000 m/s
地球同步卫星
约3070 m/s
地球公转
约3×104 m/s
欣赏自然界的速度
1.如图所示是某物体做直线运动时的路程随时间变化的图象,由图象判断下列说法正确的是( )
D
A. 4~6s内,物体通过的路程为6m
B. 前6s时间内,物体的平均速度为1.5m/s
C. 物体在8s内都做匀速直线运动
D. 物体在0~4s时间内的速度比6~8s内的速度小
A. 4~6s内,物体保持静止;
B. 前6s时间内,物体的平均速度为1m/s;
C. 物体先匀速直线运动,再静止,再做匀速直线运动;
D. 越靠近s 轴,物体运动速度越大,故D正确。
解析
课堂练习
2.关于物体运动快慢的描述,下列说法正确的是( )
A
AB.做匀速直线运动的物体,速度是确定的,与路程、时间的大小无关;
C.在平直公路上行驶着的汽车,可能在做匀速直线运动,也可能在做变速直线运动;
D.变速运动中可以用平均速度粗略描述物体运动的快慢。
解析
A.匀速直线运动中,v与s和t均无关,是一个定值
B.匀速直线运动中,由公式可知v与s成正比与t成反比
C.在平直的公路上行驶的汽车可近似的认为做匀速直线运动
D.变速运动中可以用平均速度精确描述物体运动的快慢
课堂练习
交通标志牌的意义
道路交通标志牌。
表示该路段允许通过的最大速度是120 km/h;
从该标志牌处到上海还有100 km。
120
上 海
100 km
知识拓展
变速直线运动
匀速直线运动
物体运动的速度
物体沿着直线且速度不变的运动
平均速度:物体在某段路程内(或某段时间内)的平均快慢程度。
s - t 图像:一条倾斜的直线
图像越靠近 s 轴,速度越大
v - t 图像:一条平行于t 轴的直线
图像越靠近 t 轴,速度越小
物体沿直线运动时,在相同的时间内通过的路程不相等。
课堂小结
第3节
物体运动的速度
第二章 运动和能量
第2课时
物理教科版新课标八年级上册
1.能够熟练使用刻度尺测量物体运动的路程,运用停表精准测出所用时间,并依据公式 准确计算平均速度,提升实践操作和数据处理能力。
2.能条理清晰地撰写简单的实验报告,如实记录实验过程与结果,培养科学表达和总结归纳的素养。
重难点
学习目标
公路上存在众多速度监测设备,其中有一种采用了区间测速的方式。即通过计算车辆在两个监测点之间的平均速度,来判定车辆在该路段是否超速。那么,这种测速设备究竟是怎样测算出车辆的平均速度的呢?
新课引入
想想议议
测量长度的工具
间接测量
测量时间的工具
如何测量物体运动的速度?
知识讲解
刻度尺
机械停表
根据公式计算出物体在这段时间内运动的平均速度。
知识讲解
实验:测量物体运动的平均速度
小车、斜面、刻度尺、停表、木块、金属片。
实验原理:
实验器材:
知识讲解
实验:测量物体运动的平均速度
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。
知识讲解
实验:测量物体运动的平均速度
实验步骤:
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。
实验次数 1 2 3 4 5 6
路程s/m
时间t/s
速度v/(m/s)
知识讲解
实验:测量物体运动的平均速度
实验步骤:
3.根据速度公式,计算小车运动全程的平均速度。
知识讲解
实验:测量物体运动的平均速度
实验步骤:
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,计算小车在轨道上前半程运动的平均速度。
实验次数 1 2 3 4 5 6
路程s2/m
时间t2/s
速度v2/(m/s)
知识讲解
实验:测量物体运动的平均速度
实验步骤:
5. 测量完毕,整理器材。
知识讲解
实验:测量物体运动的平均速度
路程(m) 运动时间(s) 平均速度(m/s)
全程 s1 = 0.700 t1 = 3.2 v1 ≈ 0.22
前半程 s2 = 0.350 t2 = 1.9 v2 ≈ 0.18
后半程 s3 = s1 - s2 = 0.350 t3 = t1 - t2 = 1.3 v3 ≈ 0.27
实验步骤:
通过计算下半段路程s3、时间t3,算出下半段路程的平均速度v3,填入表格。
实验表格:
实验结论:
小车前半程运动慢,后半程运动快,全程在做加速直线运动。
知识讲解
实验:测量物体运动的平均速度
交流评估:
为了方便计时,斜面的长度要足够长,坡度要小,注意坡度也不能过小,否则测出的平均速度大小会过于接近,且测量过程中不能改变斜面的坡度。
金属片的作用是防止小车滑落,便于准确测量时间。
1
2
测量小车在斜面上通过的路程时,从开始计时的车头量到计时结束时的车头,而不是测斜面的长度,否则会使测量结果偏大。
要测量哪一段路程的平均速度,就测量其对应的路程和通过这段路程所用的时间。
3
4
知识讲解
实验:测量物体运动的平均速度
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。从图像可看出小车运动过程中速度随时间的变化情况。
知识讲解
实验:测量物体运动的平均速度
___________实验报告
实验名称:
实验目的:
实验原理:
实验器材:
实验步骤:
实验数据记录:
实验结论:
交流评估:
注意事项:
知识讲解
实验:测量物体运动的平均速度
小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图的实验装置:小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止下滑,图中显示了小车到达A、B、C三处的时刻(数字分别表示“时:分:秒”)。
(1) 根据公式 _________可以计算速度。
(2) 为了方便计时,应使斜面的坡度 _____(填“大
”或“小”)一些。
(3) 请根据图中信息回答sAB = _____cm;tBC = _____s;
vAB = _____m/s;vBC = _____m/s;
(4) 由实验看出,小车在下滑过程中速度越来越 ___,是在做 ___________运动。
(5) 实验前必须学会熟练使用电子表。如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏 _____(填“大”或“小”)。
小
40.0
1
0.2
0.5
大
变速直线
大
课堂练习
超声波测距
超声波在空气中的传播速度约为340m/s。超声波的指向性强,因而经常用于距离的测量、汽车倒车防撞、智能机器人等领域。
超声波测距原理 如图所示,发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时。超声波传播时碰到障碍物会被反射,接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间t,仪器自动计算出发射点与障碍物之间的距离。
如果障碍物是运动的物体,超声波测量仪还可以测出物体移动的速度。
发射器
接收器
障碍物
知识拓展
物体运动的速度
实验原理:
实验:测量物体运动的平均速度
实验器材:
小车、斜面、刻度尺、停表、木块、金属片。
实验结论:
小车前段路程运动慢,后段路程运动快,全程是变速直线运动。
课堂小结
$$