内容正文:
第三节
比较物体运动的快慢
第二章 机械运动
1
能用速度公式进行简单的计算。
3
会使用适当的工具测量时间,知道如何规范地测量时间。
1
经历速度概念的建立过程,能用速度描述物体的运动。
2
学习目标
像长度一样,时间也是我们经常要测量的量。测量时间也要先规定它的单位。
1、国际单位制中:
时间的基本单位是秒
(second),符号是s
2、常用单位
小时(h)、分(min)等
3、单位换算
1h=60min 1min=60s
1h=3600s
时间的单位
3
古代人测量时间的方法
沙 漏
日 晷
漏壶(漏刻)
测量时间的工具
石英钟
现代的测量工具
机械停表
电子停表
电子手表
测量时间的工具
原子钟是一种计时装置,精度可以达到每2000万年误差才1秒,它最初本是由物理学家创造出来用于探索宇宙本质的;后来应用于全球的导航系统上。
原子钟
深空原子钟
你想过吗?有朝一日,遨游太阳系可能会像搭乘公共汽车上班一样容易——自动驾驶宇宙飞船运送宇航员穿越深空,类似GPS的定位系统将引导游客在其他行星和卫星表面穿越各种地形。但要实现这些充满未来感的导航计划,航天器和卫星需要配备计时精度极高的时钟,这就是美国国家航空航天局的深空原子钟。
测量时间的工具
现代的测量工具
时间的估测
中学生的脉搏1min内大约跳动70次,跳动一次大约用0.86s;正常呼吸一次的时间是3~4s;人眨眼一次所用时间约为0.1s。有时可利用脉搏的跳动次数
和呼吸次数来估测时间。
测量时间的工具
启动暂停键
回零健
秒针
测量工具——机械停表
实验室里常用的计时工具是停表(机械停表和电子停表),这是我们在实验室里常用的一种仪器。
机械停表的主要组成:
计时键,回零健,分针、秒针,小表盘、大表盘等。
分针
小表盘
大表盘
初中物理实验时间的测量
机械停表的量程、分度值
量程和分度值:
机械停表的外圈(大表盘)以s为单位,内圈(小表盘)以min为单位,不同停表量程和分度值会不同,量程以小圈为准,分度值看外圈。
如图所示,小表盘量程为15min,
外圈分度值为0.1s。
初中物理实验时间的测量
机械停表的读数
读数方法:
示数 = 小盘读数(min)+大盘读数(s)
在读数时,先读出小表盘上指针所通过的分钟数(按整数读);再观察小表盘上的指针是否超过两数字之间的半分钟刻度线,若不超过,则大表盘按照0~30s读数,若超过,则大表盘按照31~60s读数。
小表盘
的示数 大表盘
的示数 停表的读数
9min
47.3s
9min47.3s
初中物理实验时间的测量
赛龙舟是我国端午节重要的民俗活动之一,各支队伍都想在比赛中拔得头筹。你能否结合生活经验,准确描述人们是如何比较各支队伍运动快 慢的?你还知道其他比较物体运动快慢的方法吗?
情境问题
11
通过前面的学习,我们知道宇宙中所有的物体都在运动。请同学们看看周边一些物体运动的实例:
他们的运动有什么不同吗?
运动的物体,有的运动的快,有的运动的慢。
情境问题
物体运动有快有慢,怎样比较快与慢呢?
比较物体运动的快慢
我国优秀运动员苏炳添在2021年东京奥运田径赛场上以9.83秒的成绩在男子100米半决赛中打破亚洲纪录。请同学们欣赏当时奥运会百米决赛的录像。
①你是怎样判断谁跑得快吗?理由是?
②裁判员是怎样判断谁跑得快的?理由是?
③你和裁判员判断的方法一样吗?理由是?
比较物体运动的快慢
14
谁运动的快?
苏炳添(穿红衣服的最左边)
你是依据什么判断的?
这是2021年东京奥运会男子100米半决赛中的一个镜头。
时间相等,通过的路程长
苏炳添
比较物体运动的快慢
你是依据什么判断的?
苏炳添(与贝克Ronnie BAKER并列小组第一)
通过相同路程100m,比较时间(9.83s),用时短,运动快
这是2021年东京奥运会男子100米半决赛中的成绩表。
谁运动的快?
比较物体运动的快慢
由以上实例分析可知,比较物体运动的快慢必须考虑路程和时间两个因素。
比较运动快慢的方法
方法一
所用时间相同,通过的路程越大,物体运动的越快。
通过的路程相等,所用时间越少的物体,运动的越快。
方法二
比较物体运动的快慢
【例题】小聪同学100m跑成绩为17s,小明同学的50m跑成绩是8s你知道他俩谁跑的快呢?
情境问题:路程和时间都不相同,如何比较呢?
尝试转换:化为1s钟通过的路程。
小聪1s钟通过的路程为:
小明1s钟通过的路程为:
比较物体运动的快慢
18
如图所示,红车与黑车运动的路程、所用的时间都不同时,如何比较他们运动的快慢?
黑车15s行驶6m
黑车每秒钟通过的路程是:
红车10s行驶5m
红车每秒钟通过的路程是:
比较物体运动的快慢
在物理学中,为了比较物体运动的快慢,采用“相同时间比较路程”的方法,也就是将物体运动的路程除以所用的时间。
v表示速度,s表示路程,t表示时间。
1、定义:物理学中,把路程与时间之比叫做速度。
2、公式:
3、物理意义:
速度是表示物体运动快慢的物理量,在数值上等于物体单位时间内通过的路程,这个数值越大,表示物体运动越快。
速度
1m/s = = =3.6km/h
4、速度单位
在交通运输中:千米/小时,符号km/h 或 km·h-1
单位换算
国际单位制中:米/秒,符号 m/s 或 m·s-1
1m/s =3.6km/h
国际单位的组合
路程 s:米(m)
时间 t:秒(s)
速度 v:米/秒(m/s)
常用单位的组合
路程 s:千米(km)
时间 t:小时(h)
速度 v:千米/小时(km/h)
速度
【例题】火车的速度是72km/h,汽车的速度是30m/s,是火车快还是汽车快?
方法一:
因为:108km/h > 72km/h,所以汽车快。
因为:30m/s > 20m/s,所以汽车快。
方法二:
速度
【例题】一列长150m的火车用5min时间匀速通过一座长度为7350m的大桥,
求火车通过大桥时速度为多少千米/时?
S
S桥
S车
解:火车通过的路程:S = S桥 + S车= 7350m + 150m = 7500m
火车通过大桥的时间:t = 5min = 300s
火车通过大桥的速度:
计算中要注意:
1.不能只写公式和数字,还要把必要的文字说明写出来。
2.数字的后面要写上正确的单位。
速度
物体 速度/(m·s-1) 物体 速度/(m·s-1)
蜗牛 约1.5×10-3 上海磁悬浮列车 可达120
人(步行) 约1.1 喷气式客机 约250
自行车 约5 超音速歼击机 约700
高速路上的小轿车 约33 子弹(出膛时) 约1000
雨燕 可达48 同步卫星 3070
一些物体运动的速度
速度
速度表
摩托车速度表
是指这辆车总共通过
的路程为136018km
表盘指针指示的是
当前车速为80km/h
高铁速度指示屏
速度 306km/h
汽车速度表
速度
限速标志与里程标志
在不同的道路或路段,有很多限速标志牌或里程标志牌。
限速标志牌的单位是km/h。表示机动车在该道路上行驶,速度不得超过60km/h。
这是公路上的里程标记牌。表示从此标志牌到北海的路程为24km。
速度
路程计算 s=vt
时间计算
利用公式解题时注意:
同一性:三个物理量应对应于同一物体的同一运动过程;
对应性:代入数据时,v、s 和 t 要一一对应,不能张冠李戴;
统一性:在应用公式时,各个物理量单位要统一;
规范性:代入数据前,公式不能漏,代入数据时,要有单位。
路程与时间的计算
【例题】一列长200m的火车通过隧道用了90s。已知火车做匀速直线运动,速度为36km/h,求这个隧道的长度。
s道
s车
s
解:火车的速度:v = 36km/h = 10m/s
火车通过隧道的时间:t = 90s
由 可得 s = vt
火车90s通过的路程:s = vt= 10m/s×90s = 900m
隧道的长度: s道 = s - s车 = 900m - 200m = 700m
路程与时间的计算
【例题】小明暑假到贵阳参加暑期研学活动,汽车行驶了一段时间后,他看到了如图所示标志。从如图所示的标志牌处到贵阳至少需要多少时间?
解:从图可知,
经过此路段允许行使的最大速度v=100km/h
距离贵阳的路程 s=120km,
根据 可得 t=
从标志牌处到贵阳至少需要的时间 t== =1.2 h
路程与时间的计算
秒(s)、时(h)、分(min)等。
换算关系: 1h=60min 1min=60s
①古代:日晷、沙漏、滴漏等。
②现代:钟表、电子表、停表等。
组成:外圈(大圈)以秒为单位;
内圈(小圈)以分为单位,
不同停表量程分度值不同。
读数:内圈示数(min)+外圈示数(s)
根据内圈分针是否过半判断加30s。
单 位
测量工具
时间的
测量
③机械停表
课堂小结
比较物体运动的快慢
①相同时间比路程;
②相同路程比时间.
①物理意义:表示物体运动快慢的物理量.
②定义:把路程与时间之比值叫做速度.
③公式: v
④单位:米/秒(m/s)、千米/时(km/h)
1 m/s=3.6 km/h
①路程的计算:s = vt
②时间的计算:t =
简单的计算
速 度
比较快慢
的方法
课堂小结
1、如图所示是某种机械停表的实物图,长针转一圈度量的时间是 ,
分度值是 ;短针转一圈度量的时间是 ,图中显示的时间是
。
30s
0.1s
30s(或0.5min)
9min38.4s
0
31
2
33
4
35
6
37
8
39
41
10
43
12
14
45
16
47
18
49
20
51
22
53
24
26
55
57
28
59
0
1
2
6
7
8
9
10
11
3
4
5
12
13
14
随堂训练
2、下列有关误差的说法中,错误的是( )
A.测量值和真实值之间的差别叫做误差
B.误差和错误一样是可以避免的
C.测量工具越精密,测量方法越先进,误差就越小
D.用多次测量求平均值的方法可以减小误差
B
随堂训练
3、给下列各物体的长度填上合适的单位:
(1)中学生的身高1700 ;
(2)物理课本的宽为1.85 ;
(3)人眨一次眼经历的时间大约0.4 。
mm
dm
s
随堂训练
4、如图所示,木块的长度为 cm;机械停表读数是
min s。
2.00
3
38.3
随堂训练
随堂训练
5、某老师晨练时,在45 min内快步行走4.5 km。他在这段时间内行走的速度是多少千米每小时?相当于多少米每秒?
该老师晨练时行走的时间速度:t = 45min = 0.75h
行走的的路程 :s=4.5 km,
根据 可得 =6 = 1.67 m/s
即他在这段时间内行走的速度是6,相当于1.67 m/s。
36
随堂训练
6.小明家距离学校1.5 km, 他每天以4.5 km/h的速度步行上学。为了按时到校,小明每天至少应提前 min 从家里出发。
20
37
随堂训练
7.小红乘坐汽车出行,当汽车平稳行驶时,她看到车速表的情况如图所示。此时,汽车行驶的速度为多少千米每小时,合多少米每秒?
答:由图可知此时汽车形式的速度为50km/h,合13.9m/s
38
随堂训练
8.在某隧道口有如图所示的交通标志牌。
(1)通过这个交通标志牌,你可以直接得到哪些信息?
(2)若汽车匀速通过该隧道用时 5 min, 请你用两种方法,通过计算说明汽车是否超速。
答:(1)通过这个交通标志牌,可以直接得知的有秦岭二号隧道的长为6125米,最大速度为60千米每小时。
方法二:若以最大速度60 km/h行驶5 min 可行驶的距离s2由 可得 s=
vt = 60 km/h×5 min = 5 km = 5000 m<6125 m,汽车超速了。
(2)方法一:已知路程s1为6125 m,消耗的时间 t 为 5 min,则由 可得 =
73.5 km/h>60 km/h,汽车超速了。
39
Lavf59.27.100
Lavf58.11.101
$