内容正文:
第一章 运动的描述
1.3 位置变化快慢的描述—速度
比较物体运动快慢的方法:
相同时间,位移大的运动快
相同位移,时间短的运动快
1.定义:
2.物理意义:
3.定义式:
一、速度
位移与发生这段位移所用时间的比值,
表示物体运动快慢(位置变化快慢)和方向的物理量
比值定义法
m/s或m·s-1
km/h
cm/s
用v表示
4.国际单位:
常用单位:
5.矢量:
(1)大小
(2)方向
单位时间内位移的大小
物体运动的方向
数值上
若甲、乙两辆汽车同时从A地出发沿直线运动到B地,速度都是60km/h它们的运动情况在每个时刻或每个位置都完全相同吗
注意:这里的60km/h指的是平均值
二、平均速度
1.定义:
2.定义式:
位移与发生这段位移所用时间的比值
3.物理意义:
粗略地描述物体在某段时间内的平均快慢程度
4.矢标性:
矢量,其方向为位移的方向
注:平均速度≠速度的平均值
思考与讨论:
小明坐在沿直线行驶的汽车上,从甲地到乙地用时20min,行程20km根据公式v=,他计算出自己的速度为60km/h,而途中某时刻小明发现速度计显示为70km/h,上面提到的两个速度分别表示什么
1.定义:
2.公式:
(Δt→0 )
极限思想
3.物理意义:
4.矢标性:
注:
在匀速直线运动中,平均速度等于瞬时速度
三、瞬时速度
运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度
精确地描述物体运动的快慢
矢量,方向为物体经过某一位置时运动的方向
平均速度 瞬时速度
区别
共同点
联系
平均速度与瞬时速度的区别和联系:
反映一段时间内物体运动的平均快慢程度和方向
精确描述物体运动的快慢及方向
对应一段时间(位移),是过程量
对应某一时刻(位置),是状态量
方向与位移的方向相同,与运动方向不一定相同
方向就是该时刻物体的运动方向不一定与位移方向相同
都是矢量,单位都是m/s
瞬时速度就是平均速度在时间趋于零时的极限值
1.定义:
2.公式:
4.矢标性:
注:
平均速度的大小小于等于≤平均速率
当物体做单向直线运动时,平均速度大小等于平均速率
四、平均速率
路程与发生这段路程所用时间的比值
标量
3.单位:
m/s
平均速度的大小不是平均速率
五、瞬时速率
物体在某一时刻/位置的快慢
瞬时速率是瞬时速度的大小
极短时间内的平均速率
标量
1.定义:
2.公式:
(Δt→0 )
3.矢标性:
注:
练习
糖糖在家跑酷,先向右运动2m,又向左运动5m,用时20s,求平均速度和平均速率
乐乐追糖糖,向右跑了10m,用时5s,求平均速度和平均速率
1.测量纸带的平均速度
(1)测量原理:
用刻度尺测出两个计数点间的位移Δx,根据所用的时间Δt,进而算出平均速度
六、测量纸带的平均速度和瞬时速度
=
(2)测量方法:
注:区分计时点和计数点
计时点是打点计时器实际打出的点
若计时点较密,每隔若干点取一个计时点,称为计数点
一般每隔4个计时点取一个计数点
2.测量瞬时速度
如何测量E点的瞬时速度:
可用D、F间的平均速度求得
即vE=
3.其他测速度的方法
光电门
表示遮光条通过光电门时的瞬时速度
频闪照相
练习
在实验中,某同学得到一条打点清晰的纸带如图所示,要求测出D点的瞬时速度。本实验采用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表D点的瞬时速度,下列几种方法中最准确的是( )
A. =vD,Δt1=0.14s
B. =vD,Δt2=0.06s
C. =vD,Δt3=0.1s
D. =vD,Δt4=0.04s
1.图像绘制
七、速度-时间图像
(1)以时间t为横轴,速度v为纵轴建立平面直角坐标系
(2)描点
(3)连线:用平滑曲线描点得到图像
2.认识图像
(1)水平直线表示做匀速直线运动
(2)倾斜直线表示做变速直线运动
(3)若图像位于时间轴的上方,表示物体运动方向与正方向相同
位于时间轴下方,表示物体运动方向与正方向相反
(4)折点:
速度改变
3.图像的斜率
(1)斜率表示图线倾斜程度大小
图线向上倾斜,斜率为正
图线向下倾斜,斜率为负
(2)斜率公式:
x-t图像的斜率代表速度
斜率越大,表示速度变化越快
4.v--t图像的面积
图线与t轴所围成的“面积”的值等于物体的位移
若所围面积在t轴上方,
对应的位移为正
若所围面积在t轴下方,
对应的位移为负
若一质点从t=0开始由原点出发沿直线运动,其v-t图像如图所示,则该质点离原点最远的时刻是( )
A.t1 B.t2
C.t3 D.t4
练习
课堂小结
1.3 位置变化快慢的
描述---速度
定义、公式、矢标性
平均速度
瞬时速度
平均速率
瞬时速率
测量纸带的平均速度和瞬时速度
认识x-t图像:
斜率、折点、交点、围成的面积
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