内容正文:
1.3位置变化快慢的描述——速度
(一)
1.理解速度的含义,知道速度的定义式、单位、方向。
2.理解平均速度与瞬时速度的区别与联系,认识匀速直线运动及速率。
3.会使用打点计时器测量平均速度与瞬时速度。
4.理解v-t图像的含义,学会绘制v-t图像,并会根据v-t图像分析物体运动的速度随时间的变化。
学习目标:
2
新课导入
这两个物体谁运动的快?在初中时,我们是如何比较物体运动的快慢的?
速度=
相同路程,比较时间;
相同时间,比较路程。
路程对物体空间位置变化的描述准确吗?哪个物理量能准确的描述位置的变化呢?
不准确,只描述运动轨迹的长度
位移,表示位置变化的大小和方向
在高中,我们通过比较位移和时间来比较物体运动的快慢。
新课导入
x/m
0
x/m
0
x/m
0
x/m
0
t=5s
t=4s
相同时间,比较位移
相同位移,比较时间
知识讲授
一、速度
1.定义:位移与发生这段位移所用时间之比叫做速度 定义式:v=
物理意义:表示物体运动快慢及运动方向的物理量
2.单位:米每秒,符号是m/s。常用单位还有km/h或cm/s等。
1m/s=3.6km/h
比值定义法
3.矢量性:速度是矢量,既有大小,也有方向。
大小:单位时间内的位移大小
方向:与这段时间内的x方向相同,也是物体运动的方向
速度
能说v与成正比,与成反比吗?
不能!
知识讲授
练习册P14
例1.关于速度的定义式v=,以下叙述正确的是( )
A.v1=2m/s、v2=-3m/s,因为2>-3,所以v1>v2
B.速度大小不变的运动是匀速直线运动
C.速度v的大小与运动的位移和时间都无关
D.位移大的物体速度一定大
C
知识讲授
思考:1.运动员在起步和冲刺时的速度都一样吗?
2.如何描述运动员在一段时间内运动的快慢?
3.如何精确描述运动员在起始时刻和到达终点时刻的运动快慢?
不一样
平均速度
瞬时速度
二、平均速度
1.定义:一段位移与这段位移所用时间之比,表示物体在这段时间△t内运动的平均快慢程度。粗略的描述物体运动的快慢。
⒊ 物理意义:粗略地描述物体在某段时间内的平均快慢程度。
⒉ 公式:
4.方向:与某段时间内位移的方向一致。
5.注意:计算物体的平均速度时必须指明物体是在哪段时间内或哪段位移上的平均速度。
二、平均速度
6.平均速度是从整体上来研究物体的运动情况的,平均速度不考虑运动过程的细节问题,只考虑初末位置及整个过程的运动时间问题,描述的是物体(质点)在某段时间内或某段位移内运动的平均快慢(位置改变的大致状况)
7.平均速率=
平均速度的大小≠平均速率
三、瞬时速度
1.定义:物体在某一时刻或经过某一位置的速度。
2.意义:精确地描述了物体运动的快慢和方向。
3.方向:为该时刻物体运动方向。
4.瞬时速度的大小通常叫作速率(瞬时速率)。
Δt→0
瞬时速度
极限思想
匀速直线运动:瞬时速度保持不变的运动
在匀速直线运动中,平均速度等于瞬时速度。
如果物体运动时瞬时速度与平均速度相同,物体做什么样的运动?
大小和方向都不变
例2(多选)下列说法正确的是( )
[A]“复兴号”动车组列车速度计显示速度为350km/h,这里的速度是指瞬时速度的大小
[B]小球第3s末的速度为6m/s,这里是指平均速度的大小
[C]汽车从甲站行驶到乙站的速度是20m/s, 这里是指瞬时速度的大小
[D]为了解决偏远地区的配送问题,某快递公司采取无人机快递,无人机从某一投递站带着快递到达指定位置送达后又返回该投递站,这一过程中无人机的平均速度为零
AD
速度 速率
平均速度 瞬时速度 平均速率 瞬时速率(简称速率)
矢量 标量
区别 反映一段时间内物体运动的平均快慢程度和方向,粗略描述物体运动的快慢 精确描述物体运动的快慢及方向 粗略描述物体运动的快慢,和物体的路径有关 是瞬时速度的大小,精确描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢
计算式 v= v= 瞬时速度的大小
方向 和这段时间或者这个过程内的位移方向相同 方向就是该物体的运动方向
单位 m/s
四、速度和速率之间的区别与联系
例4 某物体由A点出发做直线运动,前5s向东行驶了30m到达B点,又向前行驶了5s前进了60m到达C点,在C点停了4s后又向西行驶,经历了6s运动了120m到达A点西侧的D点,如图所示,求:
(1)最后6s时间内物体的平均速度大小和方向;
(2)全过程的平均速度;
(3)全过程的平均速率
五、课堂练习
例3 汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内,汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3 m、1m,如图所示。下列说法正确的是( )
[A]汽车在刹车后2s内的平均速度大小为7m/s
[B]汽车在刹车后第3s内的平均速度大为7 m/s
[C]汽车前1s内的平均速度比前2s内的平均速度更接近刚制动时的瞬时速度[D]汽车5s内的平均速度小于其第3s内的平均速度
C
五、课堂小结
1.速度:
(1)定义:位移与发生这段位移所用的时间之比 定义式:v=
(2)单位:米每秒,m/s
(3)矢量,有大小,有方向,方向与位移方向(运动方向)一致。
2.平均速度:物体在一段时间内运动的平均快慢程度,只能粗略描述物体运动快慢
3.瞬时速度:物体在某一时刻运动的快慢,可以精确描述物体运动的快慢。
4.匀速直线运动:瞬时速度保持不变的运动。
5.速率(瞬时速率):瞬时速度的大小,标量 平均速率:v=
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