内容正文:
第一章《机械运动》第三节《运动的快慢》
2025-2026 人教版初中物理新教材八年级上学期
(适用于全国地区)
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理解速度的概念,能用速度来精准描述物体的运动状态。
掌握速度的定义、物理意义及计算公式,能够进行简单的速度相关计算。
明确匀速直线运动和变速直线运动的特征,学会区分二者。
了解平均速度的含义,学会计算物体在变速运动中的平均速度。
学习内容
在比赛过程中,观众是怎样判断谁跑得快的呢?运动员跑完全程后,裁判员又是依据什么来计算成绩、判定名次的呢?观众和裁判员所用的方法相同吗?那究竟该如何科学地比较物体运动的快慢呢?
比较物体运动快慢的方法 - 相同时间比路程
运动员们同时起跑,在某一时刻,有的运动员跑在前面,有的落在后面。
讲解:在比赛过程中,观众通常采用 “相同时间比较路程” 的方法来判断运动员的快慢。由于运动员们起跑时间相同,在相同的时间间隔内,谁跑过的路程越长,谁就跑得越快。就像此时,跑在最前面的运动员,在这相同的时间里通过的路程最长,所以观众认为他跑得最快。这种方法在生活中很常见,比如我们观察两辆车在一段时间内行驶,行驶得更远的车,我们就觉得它速度更快。
比较物体运动快慢的方法 - 相同路程比时间
百米赛跑运动员冲过终点线的瞬间,有的运动员先撞线,有的后撞线。
讲解:比赛结束后,裁判员会通过比较运动员跑完全程所用的时间来判定成绩。因为运动员们跑的路程都是 100 米,在路程相同的情况下,谁所用的时间越短,谁就跑得越快。例如,先冲过终点线的运动员,跑完 100 米花费的时间最少,所以裁判员判定他获胜。在生活中,当我们从同一个地方出发前往相同地点时,谁花费的时间少,谁的速度就快,这也是基于相同路程比时间的原理。
通过前面的例子我们知道,表示物体运动快慢需要同时考虑路程和时间两个因素。当路程和时间都不相同时,怎样比较物体运动的快慢呢?例如,甲同学 100m 跑的成绩为 15s,乙同学 50m 跑的成绩为 8s,该如何判断谁运动得更快呢?
在物理学中,我们采用 “相同时间比较路程” 的方法来统一标准,即把路程与时间之比定义为速度。用速度来描述物体运动的快慢,这样在不同情况下,都能准确比较物体运动的快慢程度。
速度的定义、公式与单位
定义:路程与时间之比叫作速度。
公式:用s表示路程,t表示时间,v表示速度,则速度的表达式为v=s/t.
3.v、s、t这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、时间。
4.速度的大小由路程与时间的比值决定,不能片面地说 “速度与路程成正比” 或 “速度与时间成反比”。
5.国际单位:米每秒(m/s) ,例如人步行的速度约为1.1m/s,其含义是人每秒运动的路程是1.1m。
6.常用单位:千米每小时(km/h)
7.1m/s==3.6km/h;1km/h=1/3.6m/s
人步行:1.1m/s;
人跑步:5m/s;
自行车:5-8m/s;
公交车:10-15m/s;
汽车(城市道路):10-20m/s;
地铁:20-30m/s;
摩托车:10-15m/s;
普通火车:20-30m/s;
高铁:60-100m/s;
声音(空气中):340m/s;
光(真空中):3×10 m/s
常见物体的速度值
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机械运动的分类 - 按运动路线分类
按照运动路线,机械运动分为直线运动和曲线运动。如汽车在笔直公路上行驶是直线运动,而过山车在空中划过一道弧线则是曲线运动。两种运动形式其区别在于物体运动轨迹是直线还是曲线。
机械运动的分类 - 直线运动中的匀速与变速
匀速直线运动:物体沿着直线且速度不变的运动称为匀速直线运动。比如一辆汽车在水平直路上以恒定速度行驶,在相等的时间间隔内通过的路程相等。匀速直线运动的特点是速度大小和方向都始终保持不变,速度是一个定值,与路程的大小和时间的长短无关,不能将v=s/t
理解为v与s成正比,与t成反比。
变速直线运动:物体做直线运动时,其速度的大小常常是变化的,这种运动叫作变速直线运动。变速直线运动中,物体在不同时刻的速度不同。例如汽车启动时,速度逐渐增大;刹车时,速度逐渐减小。
对于变速直线运动,由于速度时刻在变化,很难用一个固定的速度值来描述其运动快慢。所以,在对变速运动做粗略研究时,我们引入平均速度的概念。
定义:平均速度等于物体运动的路程与通过这段路程所用时间之比,也用公式v=s/t来计算,但这里的s是物体通过的某一段路程,t是物体通过这一段路程所用的时间,求出的v就是物体通过这一段路程的平均速度。它表示物体在某一段路程中或某一段时间内的平均快慢程度。
日常所说的速度,多数情况下指的是平均速度。我们说一个物体的平均速度时,必须明确指出是在哪段时间内,或在哪段路程中,因为在不同的时间或路程中,平均速度一般不同。而且平均速度不是速度的算术平均值,全程的平均速度也不是各段平均速度的算术平均值。
平均速度
公式推导:由v=s/t,可得s=vt。
例题展示:速度是表示物体运动快慢的物理量,一辆汽车以72km/h的速度沿平直的公路匀速直线行驶,则该汽车每分钟行驶的路程为多少m.
速度公式的应用 - 计算路程
答:v=72km/h=20m/s,t=1min=60s, 所以该汽车每分钟行驶的路程为: s=vt=20m/s×60s=1200m. 故答案为:1200. 已知汽车的速度和行驶时间,根据速度公式计算路程. 此题考查速度公式及其应用,难度不大,关键是掌握速度和时间的单位换算.
公式推导:由v=s/t,可得t=vs。
目前,世界上速度最快的动车是由我国独立研制的被誉为“火箭动车”的“更高速度试验列车”。求: 预计该列车投入运行后,最高速度可达500 km/h。若以此速度匀速行驶,从福州到距离约2010 km的北京需要的时间是多少?
速度公式的应用 - 计算时间
t=s/v=2010km/500 km/h=4.02h
课堂练习
1.下列运动中,属于匀速直线运动的是( )
A. 苹果从树上自由下落
B. 汽车在平直公路上匀速行驶
C. 运动员在弯道上跑步
D. 电梯从一楼加速上升
答案:B
解析:匀速直线运动需满足 “直线运动” 且 “速度不变”。A 选项苹果下落速度逐渐增大,是变速直线运动;C 选项运动员在弯道运动,路线是曲线,不属于直线运动;D 选项电梯加速上升,速度变化,是变速直线运动;B 选项汽车在平直公路匀速行驶,符合匀速直线运动特征。
课堂练习
一个物体做匀速直线运动,5s内通过了20m,则它的速度是______m/s,30s内通过的路程是______m
一辆汽车在30min内行驶了36km,则它的平均速度是______km/h,合______m/s
一运动员在百米赛跑中,起跑时速度是9m/s,中途的速度是7m/s,最后冲刺时速度是11m/s,如果他的成绩是10s,则他全程的平均速度是______m/s
4;120
72;20
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课堂练习
3.一运动员在百米赛跑中,成绩是 10s,起跑时速度是 9m/s,中途速度是 7m/s,最后冲刺速度是 11m/s,求他全程的平均速度。
答案:全程平均速度是 10m/s。
解析:平均速度计算需用总路程除以总时间,与中间过程速度无关。总路程s=100m,总时间t=10s,根据v=s/t,可得v=10s100m=10m/s。
速度:
物理意义:表示物体运动快慢的物理量。
定义:路程与时间之比。
公式:v=ts。
单位:国际单位m/s,常用单位km/h及换算关系。
机械运动分类:
按运动路线:直线运动和曲线运动。
直线运动分为匀速直线运动(速度大小和方向都不变)和变速直线运动(速度大小变化)。
平均速度:用于粗略描述变速直线运动的快慢,v=s/t(s为某段路程,t为通过该段路程的时间) 。
课堂小结
1.教材课后练习题。
2.观察生活中不同物体的运动,记录它们的运动情况,尝试计算其速度或平均速度,下节课分享。
课后作业
感谢同学们的认真听讲,希望大家通过本节课的学习,对物体运动的快慢有更深入的理解,在生活中善于运用物理知识去观察和分析。
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