内容正文:
1-3、位置变化快慢的描述--速度
新课导入
生活和科学研究中经常需要知道物体运动的快慢和方向,你还记得初中是怎样描述物体运动快慢的吗?
如何比较物体运动的快慢?
x/m
x/m
t1
t2
时间短、运动快
用什么描述运动的快慢呢?
x/m
x/m
x1
x2
位移长、运动快
速度
1.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值
2.物理意义:表示物体运动快慢(位置变化快慢)和方向的物理量
3.定义式:
比值定义法
△x 越大,v越大吗?
4.单位:m/s或m•s-1 ,km/h、cm/s,1m/s=3.6km/h
5.矢量性:
大小:单位时间内的位移大小
方向:与时间∆t内的位移∆x的方向相同
若两辆汽车同时从A地出发沿直线运动到B地,速度都是60km/h,它们的运动情况完全相同吗?
速度一直都是60km/h吗?
—— 方向可能不同, 还可能背道而驰。
注意:求矢量时既要求出大小,同时还要指出方向!
平均速度
1.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值,叫做物体在这段时间(或这段位移)内的平均速度。
⒉ 公式:
⒊ 意义:粗略地描述物体在某段时间内的平均快慢程度。
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。
瞬时速度
如何精确描述物体在某个时刻或位置的运动快慢?
x/m
1
0
2
3
4
5
6
x = 3 m
t/s
1
0
2
3
4
5
6
t = 3 s
某一位置
某一时刻
1.定义:物体在某一时刻或经过某一位置的速度。
Δt→0
极限思想
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(speed)。
日常生活中说到的“速度”,有时是指速率, 要根据上下文判断。
平均速率
1.定义:路程与发生这段路程所用时间的比值。
2.公式:
3.平均速度与平均速率的区别:
(1)平均速度是矢量,平均速率是标量;
(2)平均速度的大小不是平均速率;
(3)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。
二、测量纸带的平均速度和瞬时速度
1.测量平均速度的大小
已知打点计时器的打点时间间隔为∆t=0.1s,如何测量纸带DG间的平均速度?
2.测量瞬时速度的大小
等效替代
其他测速度的方法
1.光电门
2.频闪照相
求平均速度和瞬时速度的方法与打点计时器相同
3.速度传感器
直接读瞬时速度
另外,还常用的超声波、激光、红外线等测速
作图
位置 A B C D E F
t/s 0 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30
v/(m · s-1) 0.33 0.51 0.70 0.86 1.06 1.26
×
×
×
×
×
×
(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)拟合曲线
如果是一条直线,压在直线上点的个数尽可能多,分居在直线两边的点的个数基本相等,且对称。
图像反映了质点速度随时间的变化规律,称为速度—时间图像,又称v-t图像。
图像特点
1.认识图像
O
v
t
①
②
① 匀速直线运动的速度图象是一条平行于时间轴的直线.
②变速直线运动的速度图象随时间而变化
O
v
t
v0
③若图象位于时间轴的上方,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。
图像特点
(4)x-t图像的斜率代表什么?
斜率代表小汽车做直线运动的速度
3.v-t图像的面积
O
V
t
t1
t2
O
V
t
t1
X/m
400
300
200
100
0
5
10
15
20
t/s
A
B
速度图线与t轴所围成的“面积”的值等于物体的位移。
课堂练习
【练习1】一位女士由于驾车超速而被警察拦住,警察走过来对她说:“太太,您刚才的车速是60公里每小时!”这位女士反驳说:“不可能的!我才开了6分钟,还不到一小时,怎么可能走了60公里呢?”根据以上对话及右图,判断下列说法正确的是( )
A.女士说的6分钟是时间,60公里是位移
B.警察说的60公里每小时是指平均速度
C.图中的50指的是瞬时速度
D.图中的50指汽车在1小时内行驶的路程不能超过50公里
【正确答案】C
【练习6】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
【正确答案】B
Lavf59.23.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf59.23.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$