内容正文:
第3节 位置变化快慢的
描述——速度
第一章 运动的描述
1
想一想
如何比较运动员运动的快慢呢?
新知导入
2
1.理解速度的概念,知道速度的物理意义、定义式及其矢量性。
2.理解平均速度的概念,会用平均速度的公式解答有关的问题。
3.理解瞬时速度的概念及意义,知道瞬时速度与平均速度的区别和联系。
4.知道速度和速率以及它们的区别。
5.会作速度-时间图像,能根据速度-时间图像解答有关的问题。
学习目标
3
知识点一:速度
方法二
方法一
x/m
x/m
位移相同
时间短、运动快
x/m
x/m
时间相同
位移长、运动快
t1
t2
x1
x2
新知探究
4
想一想
A、B谁运动得快,如何判断?
初位置 (m) 末位置(m) 经过时间(s)
A 0 2000 41
B 50 5050 80
统一位移(如1m)
统一时间(如1s)
位移不等,时间不同,怎样描述物体运动的快慢呢?
新知探究
1.速度的定义:位移与发生这个位移所用时间的比值
v=
2.定义式:
3.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
4. 国际单位: 米每秒(m/s)、
常用单位: 千米每时(km/h)、厘米每秒(cm/s)等
1m/s=3.6km/h
大小
方向
单位时间内的位移大小
与物体运动的方向相同
5.矢量性
△x 越大,v越大吗?
比值定义法
注意:求矢量时既要求出大小,同时还要指出方向!
新知探究
知识点二:平均速度和瞬时速度
1.平均速度
总位移
总时间
方向:与位移方向相同
平均速度
├── 某段时间的速度
├── 某段位移的速度
└── 某段距离的速度
整体的运动快慢
新知探究
想一想
怎样描述物体在某一时刻运动的快慢和方向呢?
t
x
0
t1
x1
速度
新知探究
t
x
0
t2
x2
x1
t1
t2-t1
x2-x1
速度
叫作这条直线的斜率
x-t图像中斜率表示速度
斜率就是这条直线的倾斜程度
新知探究
如:怎样求图中5秒末的速度?
5~9秒内的平均速度等于直线AB的斜率
5~8秒内的平均速度等于直线AC的斜率
—图像中过某一点的切线的斜率等于该点所对应时刻的速度
距5秒末的时间间隔趋近于0时的平均速度等于5秒末的速度。
极限思想
新知探究
2.瞬时速度
趋于0
精确描述物体运动的快慢和方向
方向:与该点的运动方向相同
瞬时速度
├── 某个时刻的速度
├── 某个点的速度
└── 某个位置的速度
匀速直线运动:
瞬时速度保持不变的运动
平均速度与瞬时速度相等
新知探究
想一想
A、B的速度随时间如何变化?
t
x
0
A
B
A的速度逐渐增大
B的速度逐渐减小
新知探究
3.速率
定义:瞬时速度的大小叫速率(瞬时速率)
标量
速率只考虑大小不考虑方向
4.平均速率
标量
★平均速度的大小不能叫作平均速率
新知探究
物理量
比较项目 平均速度 瞬时速度
区
别 对应关系 与一段时间或一段位移对应 与某一时刻或某一位置对应
物理意义 粗略地描述做变速直线运动的物体在某段时间内或某段位移上的平均快慢程度 精确地描述做变速直线运动的物体在某时刻或某位置时的快慢程度
方向 与所对应时间内位移方向相同 与物体在该时刻的运动方向相同
联系 (1)在公式v=中,Δt→0时,平均速度即为瞬时速度
(2)匀速直线运动中,任意一段时间内的平均速度等于任意时刻的瞬时速度
新知探究
新知探究
知识点三:测量纸带的平均速度和瞬时速度
1.测量平均速度
①原理:测出D、G间的位移Δx和所用的时间Δt,则D、G间的平均速度。
新知探究
②用刻度尺测出多个计数点到起始点的距离,计算两相邻计数点间的位移,然后用平均速度计算某些点间的平均速度,每隔0.1 s计算一次平均速度,并把数据记录在表格中。
位置 0 1 2 3 4 …
x/m
Δx/m
Δt/s
v/(m·s-1)
新知探究
新知探究
2.测量瞬时速度
①取包含某一位置在内的一小段位移,根据测出这一段位移内的平均速度,用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度。一般地,取以这个点为中间时刻的一段位移来计算。如图所示,E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表,即。
新知探究
②计算纸带上各计数点的瞬时速度,每隔相同的一段时间计算一次速度,并把数据记录在下表中。
位置 0 1 2 3 4 5 6 …
x/m
Δx/m
Δt/s
v/(m·s-1)
新知探究
新知探究
测量瞬时速度的装置
想一想
在实际测量中,是否所取的越短越好呢?
不是,如果所取两点间的距离过小,测量位移时的误差就会增大。所以,实际测量中要在测量点附近选择合适的位移和时间,一般采用取计数点的方式。
新知探究
知识点四:速度-时间图像(v-t图像)
在平面直角坐标系中,纵轴表示速度,横轴表示时间;
描述速度随时间变化关系的图像,叫速度-时间图像。
1.图像特点:直观
2.常用作图法
(1)描点作图
(2)根据函数关系式作图
3.作图步骤
(1)建系 (2)描点 (3)作图
任一时刻所
对应的速度
图像位于t轴上方
物体向正方向运动
图像位于t轴下方
物体向负方向运动
新知探究
课堂小结
1.(多选)下列关于速度的说法不正确的是 ( )
A. 速度描述物体运动的快慢,只有大小
B. 物体运动时间越短,速度越大
C. 物体运动位移越大,速度越大
D. 物体位置变化越快,速度越大
ABC
当堂检测
2.下列关于瞬时速度和平均速度的说法,正确的是( )
A.平均速度一定等于初速度与末速度的平均值
B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
C.平均速度为0的物体,一定始终处于静止状态
D.任意时刻瞬时速度都相等的两个物体,它们的平均速度不一定相等
B
当堂检测
3.小蒙骑自行车由静止沿直线运动,他在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m,则( )
A.他4 s末的瞬时速度为4 m/s
B.他第2 s内的平均速度为1.5 m/s
C.他4 s内的平均速度为2.5 m/s
D.他1 s末的速度为1 m/s
C
当堂检测
4.(多选)做直线运动的物体,其v-t图像如图所示,下列判断正确的是( )
A.物体在1 s末改变运动方向
B.物体在前3 s内运动方向不变
C.物体在3 s末运动方向改变
D.物体在2 s末和4 s末的速度相同
BC
当堂检测
Lavf59.27.100
Lavf59.27.100
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