(共18张PPT)
1.3
位置变化快慢的描述——速度(2)
速度:物理意义:描述物体位置变化快慢的物理量
定义:位移和发生这段位移所用时间之比
定义式:
方向:与物体的运动方向相同,与物体的位移方向相同
平均速度:位移△x跟发生这段位移所用时间△t之比叫作平均速度
瞬时速度:物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度叫作瞬时速度
瞬时速率:瞬时速度的大小叫作速率
平均速率:物体通过的路程与通过这一路程所用时间的比值
x-t图像中的速度:位移时间图像中斜率表示速度。
课前复习
实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
实验器材:
打点计时器、一端带滑轮的长木板、细绳、重物、小车、钩码、纸带、交流电源、刻度尺等
实验步骤:(小车牵引纸带)
1.
将一端带滑轮的长木板平放在实验桌面上,使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在远离轮滑的一端,并连接好电路;
2.
将细绳拴在小车上,使细绳跨过定滑轮,下面挂上合适的钩码,放手看小车是否能平稳地滑行;
3.将纸带穿过打点计时器限位孔,并将纸带另一端固定在小车后面;
4.将小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后释放小车,在纸带上就打出一行小点,关闭电源,更换纸带,重复实验三次;
(5).增减所挂钩码数量,或在小车上加重物,重复试验,每次三条纸带。
实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
实验器材:
打点计时器、一端带滑轮的长木板、细绳、重物、小车、钩码、纸带、交流电源、刻度尺等
实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
数据处理:
1.测平均速度:
上图是打点计时器打出的一条纸带示意图。若想计算实验时运动的纸带在A、B两点间的平均速度v,只需测出A、B间的位移Δx和所用的时间Δt,就可以算出平均速度。
实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
测平均速度:
每隔0.1s(或更短)计算一次平均速度。
1.
选取纸带上一点为起始点0,后面每5个点取一个计数点,分别用数字1,2,3,…标出这些计数点;
2.测量各计数点到起始点0的距离x,记录在表1中;
3.计算两相邻计数点间的位移Δx,同时记录对应的时间△t;
4.根据△x和△t计算纸带在相邻计数点间的平均速度v。
实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
测平均速度:
位置
0
1
2
3
4
……
x/m
△x/m
△t/s
v/(m/s)
表1
纸带各计数点间的平均速度
实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
数据处理:
2.测瞬时速度:
图4-3
实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
测瞬时速度:
位置
0
1
2
3
4
……
△t/s
v/(m/s)
表2
纸带各计数点的瞬时速度
用v-t图象描述纸带的运动
以速度v为纵轴,时间t为横轴,建立直角坐标系.用各点迹上对应的时间和瞬时速度描点,用一条平滑的曲线将这些点连接起来,即可用v-t图象分析速度随时间的变化规律.
速度——时间图像:
1.v-t图像
在平面直角坐标系中,用纵轴表示速度,横轴表示时间,图像中的任一点表示某时刻的速度,得到速度-时间图像(v-t图象),
即v-t图像
2.v-t图像的意义
v-t图像反映的是速度随时间的变化关系,它并不是物体的运动迹.
3.用v-t图像描述纸带的运动
以速度v为纵轴,时间t为横轴,建立直角坐标系.用各点迹上对应的时间和瞬时速度描点,用一条平滑的曲线将这些点连接起来,即可用v-t图像分析速度随时间的变化规律.
4.匀速直线运动的v-t图像
(1).匀速直线运动的v-t图象是与时间轴平行的直线,如图所示.
(2).速度不同的匀速直线运动的v-t图象,它们纵轴的截距表示速度,截距越大,表示速度越大,图中,va>vb.
(3).
图中的阴影部分面积S=va·t,va·t恰是a物体在t时间内的位移,
即S=x=vat.
例4
打点计时器所用电源的频率为50
Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量的情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度为________m/s,在A、D间的平均速度为________m/s,B点的瞬时速度更接近于________m/s.(结果保留两位有效数字)
练一练:
0.35
0.42
0.35
练一练:
例5
(多选)下图是甲、乙两物体运动的速度图象,下列说法正确的是( )
A.物体甲处于静止状态
B.物体乙刚开始时以5
m/s的速度与甲物体同向运动
C.物体乙在最初3
s内的位移是10
m
D.物体乙在最初3
s内的路程是10
m
BD
练一练:
变式训练:
(多选)若一质点从t=0开始由原点出发,其v-t图象如图所示,则该质点( )
A.当t=1
s时,离原点最远
B.当t=2
s时,离原点最远
C.当t=3
s时,回到原点
D.当t=4
s时,回到原点
BD
小结:
实验:用打点计时器测量平均速度和瞬时速度
数据处理:
1测A、B两点间的平均速度:只需测出A、B间的位移Δx和所用的时间Δt,根据公式进行计算
2测A、B、C点间的瞬时速度:
速度——时间图像:在平面直角坐标系中,用纵轴表示速度,横轴表示时间,图像中的任一点表示某时刻的速度,得到速度-时间图像,
即v-t图像
感谢倾听
实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
测瞬时速度:
每0.06s,计算一次速度。步骤如下
(1)从纸带起始点0算起,后面每3个点取一个计数点;
(2)测量各计数点到起始点0的距离x,记录在表2中;
(3)计算两相邻计数点间的位移△x,同时记录对应的时间△t;
(4)根据△x和△t算出的速度值就可以代表在△x这一区间内任意一点的瞬时速度。算出的各计数点的速度值记录在表2中。
实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度
测瞬时速度:
位置
0
1
2
3
4
……
x/m
△x/m
△t/s
v/(m/s)
表2
纸带各计数点的瞬时速度