内容正文:
北师大版八年级上册
第4节 平均速度
“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法。摄影在暗室中进行,闪光灯每隔一定的时间闪亮一次,底片就记录下这时物体的位置。如图甲、乙所示是两个网球从左向右运动时的频闪照片。
甲
乙
导入新课
(1)说一说,沿直线运动的甲、乙两个网球运动的快慢有什么特点?并说出你的依据。
(2)甲、乙两个网球的速度变化有什么不同?
(3)按照物体做直线运动时速度是否变化,可将机械运动分为哪两类?
甲
乙
导入新课
物体所做的直线运动按照速度是否变化,可分为匀速直线运动和变速直线运动。
甲
乙
导入新课
任务一:匀速直线运动
物体沿着直线且速度不变的运动,叫作匀速直线运动。
4m
1s
8m
2s
12m
3s
16m
4s
20m
5s
24m
6s
28m
7s
32m
8s
0m
0s
t/s
1
2
3
4
5
6
7
8
s/m
4
8
12
16
20
24
28
32
0
t/s
1
2
3
4
5
6
7
8
v/m·s-1
1
2
3
4
5
6
7
8
0
如何在坐标轴上表示匀速直线运动?
6
t/s
1
2
3
4
5
6
7
8
s/m
4
8
12
16
20
24
28
32
0
在s-t图像中,可以通过直线的倾斜程度判断物体的速度大小,直线倾斜程度大的,物体的速度大或者说图像越靠近 s 轴,速度越大
t/s
1
2
3
4
5
6
7
8
v/m·s-1
1
2
3
4
5
6
7
8
0
图像越靠近 t 轴,速度越小
倾斜的直线
平行于t 轴的直线
v - t 图像
①
②
③
④
s - t 图像
7
(2)路程-时间图像
(4)速度-时间图像
匀速
加速
(1)速度-时间图像
(3)路程-时间图像
匀速
静止
路程-时间与速度-时间的图像
8
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。例如,匀速下落的降落伞、太空中关闭发动机运动的航天飞机、匀速过桥的高速列车等,它们的运动都可以视为匀速直线运动,这也是物理学中简化问题的一种理想化的处理方法。
任务一:匀速直线运动
任务一:匀速直线运动
物理方法:理想模型法。
匀速直线运动是一种理想模型。在物理学中,理想模型法是一种常用的简化和近似方法。它将真实世界中复杂和多变的现象抽象为简化的理想模型,从而可以帮助物理学家在研究物理现象和探索物理规律时忽略或减少复杂因素的干扰,使得问题的求解更加直观和方便,使问题更具可解性。
任务一:匀速直线运动
【总结归纳】
(1)物体做沿着直线且速度不变的运动,叫作匀速直线运动。
(2)一个做匀速直线运动的物体,它的速度大小是一个定值,与它通过的路程和所用的时间无关。
(3)一个做匀速直线运动的物体,它通过的路程和时间成正比。 (4)匀速直线运动是最简单的机械运动,是一种理想模型,它是研究复杂运动的基础。
练一练:根据图像可知,运动速度比较大的是物体 ;甲的运动速度是_________m/s,乙的运动速度是_________m/s,
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
0.13
0.05
生活中的一
些直线运动的运
动速度一般都是
变化的。那么,
该如何描述这些
运动的快慢呢?
任务二:平均速度
任务二:平均速度
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12.91 s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。在第32届夏季奥运会田径男子100 m半决赛中,我国优秀短跑运动员苏炳添以9.83 s的成绩打破了亚洲纪录,成了首位闯进奥运男子百米决赛的中国人。另一位同学利用速度公式计算得到比赛中他的速度约为10.17 m/s。你是否同意两位同学的观点?
任务二:平均速度
思考下列问题:
(1)刘翔和苏炳添在整个比赛过程中的速度是一成不变的吗?
(2)通过比较根据速度公式计算的结果我们可以知道什么?
(3)通过这种方法计算出的结果有什么物理意义?
任务二:平均速度
刘翔和苏炳添在整个比赛过程中的速度是变化的,他们在做变速直线运动。通过比较根据速度公式计算的结果我们可以知道,在整个运动过程中,刘翔1 s内通过的路程为8.52 m,苏炳添1 s内通过的路程为10.17 m,苏炳添运动得更快。
通过这种方法计算出结果,由此可以知道运动物体在某一段路程内(或某一段时间内)的平均快慢程度,可以粗略地比较变速运动的快慢。
任务二:平均速度
(1)物理意义:运动物体在某一段路程内(或某一段时间内)运动的快慢程度。
(2)定义:路程和通过这段路程所用时间的比叫作平均速度。
(3)公式:=。
其中,表示平均速度,s表示路程,t表示所用的时间。
任务二:平均速度
注意:
平均速度不但可以表示物体做变速直线运动的快慢,还可以表示一些物体做曲线运动的快慢。
全程的平均速度不能认为是各段路程的速度的平均值,即平均速度不是速度的平均值。求平均速度,应严格按照公式用总路程除以总时间去求。
任务二:平均速度
【练习题】一
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5.1 km,其中海底沉管隧道段长3 km,设计速度为60 km/h。某汽车从人民东路开始,经过3 min行驶2.1 km后,进入海底沉管隧道段,再经过4 min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千米每时。
任务二:平均速度
速度计算题的规范:
(1)要有解题依据(公式);
(2)合理使用角标(对应性);
(3)全过程带单位;
(4)结果不能用分数表示,最好用科学记数法表示;
(5)要有必要的文字说明。
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:
例题
汽车在海底沉管隧道段的平均速度为
要确定平均速度所对应的这段路程和时间
明确公式,统一单位
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。
例题
【练习题】二
小明在跑百米时,前50 m用时6 s,后50 m用时7 s,小明前、后50 m及百米全程的平均速度各是多少?
解:前50m平均速度:
后50m平均速度:
全程时间:
全程平均速度:
50 m
50 m
6 s
13 s
100 m
8.3 m/s
7.1 m/s
7.7 m/s
求变速运动物体的平均速度一定要明确路程和时间的对应关系。即使是同一运动过程的不同部分的平均速度也可能不同。
课程讲授
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。
平均速度
课程讲授
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
平均速度
课程讲授
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
平均速度
课程讲授
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。
科学窗
平均速度
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
变速直线运动
直线运动
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