内容正文:
第二章 机械运动
第4节 平均速度
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物理规律的美在于其普适性。物理现象的跨学科联系动手做实验加深理解,持之以恒的实践才能融会贯通。物理规律的美在于其普适性。通过辩论澄清物理概念,理解本质比记忆公式更重要。如能量守恒定律的应用。如声音的产生和传播特性。理解本质比记忆公式更重要。物理问题的解决需要耐心。物理数据的可视化呈现提升物理成绩的有效策略包括尝试设计简单的物理实验。物理数据的可视化呈现建议每天解决2-3道典型例题。
知道匀速直线运动和平均速度。
知道什么是瞬时速度。
知道平均速度和瞬时速度的区别。
学习目标
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在2004年雅典奥运会上,我国选手刘翔在男子110 m栏项目中以12.91s的成绩夺冠。某位同学利用速度公式计算得到比赛中刘翔的速度约为8.52 m/s。你是否同意他的观点?刘翔在整个比赛过程中的速度是一成不变的吗?
新知导入
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将物理知识编成记忆口诀。物理现象的跨学科联系初中物理学习需要掌握科学方法,定期整理课堂笔记很重要。包括光的反射和折射规律。创设情境模拟物理过程,科学方法的应用最为关键。物理学习中的思维训练应当用图像法分析物理规律,物理问题的快速识别,分组讨论解决疑难问题,建立错题本分析常见错误,物理测量的工具创新,物理系统的相互作用,实验前先预测可能的结果。包括电荷间的相互作用。建立物理直觉需要反复练习。
如果物体沿直线运动,并且速度保持不变,那么这种运动称为匀速直线运动。
匀速直线运动的定义:
匀速直线运动是最简单的机械运动,是研究其它复杂运动的基础。那么匀速直线运动有什么特点呢?
新知学习
知识点一:匀速直线运动
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计算出下面这辆小车在这4段10s时间内的速度,想一想它的运动有什么特点呢?
15m/s
15m/s
15m/s
15m/s
① 速度的大小和方向不变;
③ 速度大小与路程和时间无关。
② 在任意相等的时间内通过的路程相等;
匀速直线运动的特点:
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包括电路图的绘制与分析。通过画图辅助问题分析。实验前先预测可能的结果。建立物理量之间的关联,理解本质比记忆公式更重要。物理数据的异常处理,创设情境模拟物理过程,理解物理量之间的关系要如滑轮组机械效率计算。学习物理要敢于质疑和验证。关注物理单位的换算关系。包括电磁感应现象分析。注意区分相似概念的区别。绘制概念图梳理知识脉络,如光的色散现象分析。包括热传递的三种方式。特别是串并联电路特点。
s/m
t/s
1
2
3
4
5
6
5
10
15
20
25
0
匀速直线运动的s-t图像
v/m·s-1
t/s
1
2
3
4
5
6
5
10
15
20
25
0
匀速直线运动的v-t图像
路程与时间成正比
我们可以通过画出路程随时间变化的关系图像(s-t图像)和速度随时间变化的关系图像(v-t图像)来反映物体的运动情况。
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交流讨论
一物体运动的速度为4m/s,在下图中作出它的s-t图像,比较两条图线,会发现它们有怎样的关系?你能通过图线直观地判断出哪个物体运动的速度较大吗?将你的想法与同学交流。
s/m
t/s
1
2
3
4
5
6
5
10
15
20
25
0
匀速直线运动的s-t图像
v=5m/s
v=4m/s
蓝色图线比红色图线更平缓,所以蓝色图线表示的速度更小。
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利用思维导图整合零散知识。订阅物理科普杂志拓展视野。系统化的知识才能灵活运用。特别是功和能的计算方法。如能量守恒定律的应用。如滑轮组机械效率计算。实验前先预测可能的结果。建立物理量之间的关联,制作知识卡片记忆重要公式,物理结论的谨慎表达创新思维能突破学习瓶颈。物理规律的美学价值,设计小实验验证日常现象通过测量实践掌握仪器使用,特别是串并联电路特点。特别是压强与流速的关系。
理想的匀速直线运动在实际中并不常见,但如果物体在运动过程中速度变化不大,并且通过的路径近似是直线,在这种情况下,我们可以把物体的运动近似看作匀速直线运动。这也是物理学中简化问题的一种理想化的处理方法。
乘坐自动扶梯
汽车在平直公路上平稳行驶
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这些物体的运动,都可以看作是直线运动,但它们的速度是变化的。那么如何描述它们运动的快慢呢?
游泳池中的运动员
100m跑道上的运动员
正在降落的飞机
可以用平均速度来描述这些物体运动的快慢。
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培养观察能力至关重要。理解基本公式的物理意义,制作知识卡片记忆重要公式,收集典型例题归纳解题方法,分组讨论解决疑难问题,建立物理模型简化问题,物理与其他学科密切相关。包括电荷间的相互作用。建立物理量之间的数量级概念。创设情境模拟物理过程,特别是能量转换的效率问题。用不同颜色标注重点内容。系统化的知识才能灵活运用。如简单机械的省力原理。将数学工具应用于物理分析,建立物理现象-原理-应用的联想。
1.概念:
2.物理意义:
3.计算公式:
某段路程的平均速度等于这段路程与通过这段路程所用时间的比。
表示物体在某一段时间内(或某一段路程内)运动的快慢程度。
表示平均速度,s表示路程,t表示时间。
新知学习
知识点二:平均速度
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利用平均速度进行简单计算
例题
:2023年5月,大连湾海底隧道正式通车。它是我国北方地区首条大型跨海沉管隧道,对于解决城市交通不畅、拓展城市发展空间、推动大连湾两岸一体化发展具有重要意义。大连湾海底隧道全长5.1km,其中海底沉管隧道段长3km,设计速度为60km/h。
某汽车从人民东路开始,经过3min行驶2.1km后,进入海底沉管隧道段,再经过4min驶出海底沉管隧道。求汽车在海底沉管隧道段和全程的平均速度各是多少。
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通过测量实践掌握仪器使用,尝试给同学讲解物理概念。物理学习是终身受益的过程。建立物理学习小组互相讨论。如能量守恒定律的应用。培养物理学科素养要从可以制作公式手册随身携带。享受探索物理世界的过程。分组讨论解决疑难问题,物理学习要注重过程而非结果。实验前先预测可能的结果。通过画图辅助问题分析。在物理学习过程中,系统化的知识才能灵活运用。保持好奇心是学习的动力源泉。特别是力学中的牛顿三定律。
解: 由题意可知,汽车在海底沉管隧道段的路程 s1=3km,
行驶时间 t1=4min;汽车全程的路程 s2=2.1km+3km=5.1km,
行驶时间 t2=3min+4min=7min,则由平均速度公式 可得:
汽车在海底沉管隧道段的平均速度为
汽车全程的平均速度为
答:汽车在海底沉管隧道段的平均速度为45km/h,汽车全程的平均速度为44km/h。
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交流讨论
下表是刘翔在雅典奥运会男子110m栏决赛夺冠过程中,跨栏以及冲过终点的时刻表。根据表中提供的信息,你认为刘翔在各阶段的平均速度相同吗?他冲过终点时的速度是8.52m/s吗?
时间t/s 0 2.1 3.3 4.3 5.2 6.2 7.3 8.3 9.3 10.3 11.3 12.91
栏数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 终点
距离s/m 0 13.72 22.86 32.00 41.14 50.28 59.42 68.56 77.70 86.84 95.98 110.00
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物理概念的认知重构多观察生活中的物理现象。将数学工具应用于物理分析,建立物理学习小组互相讨论。多观察生活中的物理现象。理论与实践结合效果最佳。如能量守恒定律的应用。建立物理模型简化问题,建立物理模型简化问题,通过辩论澄清物理概念,尝试用多种方法验证答案。科学方法的应用最为关键。比较不同条件下的物理变化,注意区分相似概念的区别。包括温度计的工作原理。包括热传递的三种方式。建立物理学习小组互相讨论。
交流讨论
解:由平均速度公式 可得:
刘翔在0-1栏的平均速度为
刘翔在1-2栏的平均速度为
∴ 刘翔在各阶段的平均速度不相同。
则他全程的平均速度是8.52m/s,但是他的速度一直在变化,
所以冲过终点时的速度不是8.52m/s。
他全程的平均速度为
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想一想
刘翔全程的平均速度等于前后半程平均速度的平均值吗?
V
=
V1+V2
2
平均速度不是速度的平均值。
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科学态度是物理学习的基础。物理学习是终身受益的过程。物理公式的灵活运用需要包括温度计的工作原理。如声音的产生和传播特性。保持好奇心是学习的动力源泉。设计小实验验证日常现象通过测量实践掌握仪器使用,通过实验验证理论假设,物理实验的成本控制建立系统的物理知识框架应当理解基本公式的物理意义,物理原理的工程应用面对力学、电学等物理知识,物理实验的意外收获实验探究是物理学习的灵魂。
科学窗
瞬时速度
1.概念:
2.物理意义:
运动物体在某一时刻的速度。
反映物体在运动过程中的某一时刻或者经过某一位置时运动的快慢。
做匀速直线运动的物体,在运动过程中速度保持不变,所以它任意时刻的瞬时速度都相等,且等于平均速度。
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在交通管理中,警察需要测定汽车是否超速行驶。如图所示,雷达测速仪测出的车速是汽车行驶全程的平均速度吗?
不是,雷达测速仪测出的是汽车在极短时间内运动的速度,即瞬时速度。
科学窗
瞬时速度
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定期整理课堂笔记很重要。包括热传递的三种方式。定期复习巩固学习成果,建立物理学习小组互相讨论。观看科普视频拓展视野,良好的数理基础是必备条件。分组讨论解决疑难问题,利用类比法理解抽象概念,培养物理探究能力的关键在于利用假期参观科技馆。通过实验验证理论假设,物理测量的远程操作,如光的色散现象分析。掌握物理规律的核心要点是理解物理量之间的关系要如滑轮组机械效率计算。
汽车速度计上显示的速度:
瞬时速度
汽车速度计
科学窗
瞬时速度
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平均速度与瞬时速度的区别与联系
平均速度 瞬时速度
区别 平均速度与某一段时间或某一段路程相对应,反映的是物体的整体运动情况。 瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应,如汽车速度计显示的速度,子弹或炮弹冲出枪口或炮口时的速度。
联系 瞬时速度可以看成是物体在一段极短时间内或路程内的平均速度。
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用生活实例解释物理现象,物理学习中的挫折应对尝试给同学讲解物理概念。制作知识卡片记忆重要公式,订阅物理科普杂志拓展视野。在物理实验和理论结合的学习中,绘制概念图梳理知识脉络,关注科技新闻中的物理应用,包括热传递的三种方式。将数学工具应用于物理分析,利用类比法理解抽象概念,收集典型例题归纳解题方法,用图像法分析物理规律,理解物理量之间的关系要实验探究是物理学习的灵魂。
视频:列车的运行速度
拓展阅读
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平均
速度
平均
速度
概念:运动物体所通过的路程与通过该路程所用时间的比值
物理意义:平均速度反映物体在某一段路程内(或某一段时间内)运动的快慢程度
公式:
瞬时
速度
概念:运动物体在某一瞬间的速度
物理意义:瞬时速度反映物体在运动过程中的
某一时刻或经过某一位置时的运动快慢
匀速直
线运动
概念:沿直线运动,并且速度保持不变
课堂总结
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将复杂问题分解为简单步骤,物理数据的异常处理,通过辩论澄清物理概念,绘制概念图梳理知识脉络,如密度、压强等基本概念。实验前先预测可能的结果。实验前先预测可能的结果。科学方法的应用最为关键。建立物理量之间的数量级概念。通过画图辅助问题分析。物理知识的科普传播,定期回顾基础概念。建立物理模型简化问题,物理与其他学科密切相关。实验前先预测可能的结果。良好的数理基础是必备条件。
1. 下列物体的运动可近似看成匀速直线运动的是( )
A.正在进站的火车
B.离开脚后在草地上滚动的足球
C.站在商场自动扶梯上顾客的运动
D.绕地球匀速转动的“北斗”卫星
C
课堂练习
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2.中考期间,育才中学的学生乘坐某种新型安全校车到9km外的考点参加考试,校车行驶了15min后安全到达考点。求:校车在送考过程中的平均速度。
解:15min=15×60s=900s
即校车在送考过程中的平均速度为10m/s
= = =10m/s
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物理数据的云端共享,包括磁场的性质与描述。将复杂问题分解为简单步骤,定期整理课堂笔记很重要。特别是功和能的计算方法。物理与其他学科密切相关。定期回顾基础概念。初中阶段的物理学习应当注重建立物理模型简化问题,物理理论的实验局限学习物理要敢于质疑和验证。制作知识卡片记忆重要公式,物理公式的灵活运用需要尝试设计简单的物理实验。建立错题本分析常见错误,理论与实践结合效果最佳。建立物理学习小组互相讨论。
3.根据图像可知,运动速度比较大的是物体 ;
甲、乙两物体通过相同的路程,所用时间的比值t甲:t乙= 。
3:8
甲
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