课时1.3 运动快慢的描述——速度
1.理解速度的概念,领会其矢量性,知道速度的方向即物体运动的方向。
2.能在具体问题的描述中正确使用平均速度和瞬时速度的概念,并能进行相应的计算。 3.知道瞬时速度是表示某一时刻的速度,了解平均速度与瞬时速度的区别和联系。 4.知道速度和速率的区别与联系。
1.坐标与坐标的变化量
物体沿直线运动,以这条直线为x坐标轴,这样,物体的位置就可以用坐标轴上的点来表示,物体的位移就可以通过坐标的变化量Δx=x2-x1来表示,Δx的大小表示位移的①大小,Δx的正负表示位移的②方向。
2.速度
物体的位移跟发生这段位移所用时间的③比值叫速度,其定义式为v=④ 。在国际单位制中,速度的单位是⑤m/s。速度是矢量,速度的大小用公式计算,在数值上等于单位时间内物体位移的大小,速度的方向就是物体的⑥运动方向。
3.平均速度和瞬时速度 (1)平均速度
在变速运动中,运动质点的位移和所用时间的比值,叫作这段时间内的平均速度。平均速度只能⑦粗略地描述运动的快慢。平均速度是矢量,其方向与一段时间内发生的⑧位移方向相同。
(2)瞬时速度
瞬时速度是指运动物体在某一时刻或某一位置的速度,它能⑨精确地描述物体运动的快慢程度。瞬时速度的方向就是物体在某一时刻或某一位置的运动方向。速率是瞬时速度的大小,只表示物体运动的⑩快慢,不表示物体运动的
方向。
主题1:坐标与坐标的变化量
小明在遥控一玩具小汽车,他让小汽车沿一条东西方向的笔直路线运动,开始时在某一标记点东2 m处,第1 s末到达该标记点西3 m处,第2 s末又处在该标记点西1 m处。
(1)小汽车在第1 s内和第2 s内的位移的大小和方向如何? (2)“坐标”与“坐标的变化量”有什么不同?
主题2:速度概念的建立
通过测量可得到摩托车、小轿车、火车的位置变化情况如下表。 A.摩托车沿平直道路行驶 B.小轿车沿平直道路行驶 C.火车沿平直轨道行驶 初位置(m) 经过时间(s) 末位置(m) 0 0 500 5 8 30 100 240 1250
比较摩托车、小轿车、火车,谁的位移最大?谁的位置变化最快?谁的速度最大?
主题3:平均速度和瞬时速度
牙买加田径运动员博尔特以9.56 s的成绩创下了百米跑世界纪录。下表中给出了当时博尔特的百米实测记录。
(1)在每个10 m内的平均速度是不是相同?我们在求平均速度时应注意什么? 位移x/m 时间t/s 通过每10 m 的时间t/s 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 9.56 0.86 1.78 2.76 3.68 4.51 5.31 6.16 7.00 7.83 8.70 1.78 0.98 0.92 0.83 0.80 0.85 0.84 0.83 0.87
(2)根据表格中的数据,可以计算博尔特在前10 m内的平均速度,如果还可以求出他在前9 m内的
平均速度,前8 m内的平均速度……前2 m内的平均速度,最初1 m内的平均速度,等等。在这些求出的平均速度中,哪一个更能准确地描述博尔特在起跑时的速度?
主题4:速度和速率
小李和老刘从某地同时出发去图书馆,小李骑自行车,老刘开车,小李抄近路提前到达。两个人对此展开了争论,他们都说自己走得更快一些。请你根据学过的知识判断,他们两人谁更快一些?
1.下面几个速度中属于瞬时速度的是( )。
A.汽车从甲站行驶到乙站的速度是60 km/h B.子弹出枪口的速度是620 m/s C.小球第5 s末的速度是6 m/s D.汽车通过某一站牌时的速度是72 km/h
2.某短跑运动员在100 m竞赛中,测得7 s末的速度是9 m/s,10 s 末到达终点的速度是10.2 m/s,则该运动员在全程的平均速度为( )。
A.9 m/s B.9.6 m/s C.10 m/s D.10.2 m/s
3.关于匀速直线运动,下列说法中正确的是( )。
A.瞬时速度不变的运动,一定是匀速直线运动 B.速率不变的运动,一定是匀速直线运动
C.两段相同时间内平均速度相同的运动,一定是匀速直线运动 D.瞬时速度的方向始终不变的运动,一定是匀速直线运动 4.下列说法正确的是( )。
A.瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度
B.做变速运动的物体在某段时间内的平均速度,一定和物体在这段时间内各个时刻的瞬时速度大小的平均值相等
C.物体做变速直线运动,平均速度的大小就是平均速率
D.物体做变速运动时,平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值
拓展一、平均速度的计算方法
1.一辆汽车沿平直的公路行驶,第1 s内通过5 m的距离,第2 s内和第3 s内各通过20 m的距离,第4 s内又通过了15 m的距离。求汽车在最初2 s内的平均速度和这4 s内的平均速度。
拓展二、平面坐标上的运动
2.某人从A点出发,先以2 m/s的速度向东走了40 s,到达B点,接着以3 m/s的速度向北又走了20 s,到达C点,求此人在这60 s内的平均速率和平均速度的大小。
答案
课时1.3 运动快慢的描述——速度
知识体系梳理
①大小 ②方向 ③比值 ④ ⑤m/s ⑥运动方向 ⑦粗略 ⑧位移 ⑨精确 ⑩快慢 重点难点探究
主题1:(1)根据题意可建立一维直线坐标系,以题中所述标记点为参考坐标原点,向西方向为x轴正方向。小车在第1 s内的位移为5 m,方向向西;第2 s内的位移为-2 m,方向向东。如图所示。
方向
(2)坐标用来表示位置,坐标的变化量表示位移。
主题2:火车的位移最大,小轿车的位置变化最快,即小轿车的速度最大。 主题3:(1)每个10 m内的平均速度并不相同。我们在求平均速度时应注意,变速运动中在不同时间内的平均速度一般不同,当提及平均速度时,必须要指明是哪段时间内的平均速度。
(2)如果想再进一步了解博尔特跑步的快慢变化,我们可以取更短的位移进行研究,因为位移越短,越能准确描述运动的快慢。最初1 m内的平均速度最接近起跑时的速度。
主题4:平均速度v=,小李抄近路,老刘开车,他们的位移相同,时间不同,所以小李的平均速度大。在这里平均速度无法显示他们运动快慢的不同,要用到另一物理
