(共44张PPT)
第七章 运动和力
第2节 怎样比较运动的快慢
1.知道比较物体运动快慢的方法.
2.知道用速度描述物体的运动.(重点)
3.学会利用速度公式进行计算.(重点)
4.知道匀速直线运动的特点.
5.知道变速直线运动的特点.
6.理解平均速度的含义,会用速度公式进行计算.
学习目标
新课目标
新课引入
观察与思考
你们觉得谁游得最快?
田径比赛中,怎样比较运动员们运动的快慢呢?
新课讲解
比较物体运动快慢的两种方法
一
活动1 比较谁游得快
观众认为游在前面的人快,裁判认为到达终点时,计时少的人游得快,你又是如何认为的?
实验与探究
相同时间比较路程
相同路程比较时间
比较方法
活动1中观众与裁判判断运动员游泳快慢所用的方法是不同的.我们可以总结如下:
如果两个运动物体通过的路程和所用的时间都不同,又该如何比较它们运动的快慢?
其实只要将路程和时间相除,算出单位时间内通过的路程,就可比较快慢了.
思考
(a)汽车在120s内行驶3600m
(b)飞机在2s内飞行了1000m
可以利用“单位时间比较路程”的方法,这种方法比较符合人们的思维习惯,所以物理学里就用它来定义机械运动中的速度.
观察与思考
试着比较快慢
1.物理学中,把物体通过的路程与通过这段路程所用的时间的比,叫做速度.
路程
时间
( )
( )
速度=
( )
( )
=
2.若用字母v 表示速度, s 表示路程,t 表示时间,则上面的公式可写成
v
s
t
速度及其计算公式
二
s =v t
由三个量组成的公式都可以变形
3.相对应的变形公式有:
4.单位:
基本单位 m/s 或 m ·s-1
读作 米每秒
常用单位 km/h 或 km ·h-1
读作 千米每小时
汽车速度表
1km/h=1000m÷3600s= m/s
读出下列物体的速度,并说出表示的含义
(1)正常人步行的速度为1.4m/s.
(2)小汽车正常运动的速度为28m/s.
(3)声音在15℃的空气中的速度大约为340m/s.
(4)光在真空中的速度为3.0×108m/s.
练一练
活动2 测量物体的运动速度
实验与探究
利用皮尺和停表测量同学们短跑时的速度.所需器材有:皮尺、4只停表或电子表.
4名同学分别记录男女同学通过10m、20m、30m、40m处的时间填入下面的数据表格中.
路程s/m 时间t/s 10 20 30 40
男
女
步骤:(1)在室外测出40路程,每隔10米作一记号. (2)选出四名计时员分别站在记号处. (3)选出男女同学各一名.(4)男女同学跑完路程.
根据上表数据计算男女同学在10m内、20m内、30m内和40m内的速度,填入下面的表格.
v1 (10m内) v2 (20m内) v3 (30m内) v4
(40m内)
男
女
分析表中不同路程跑步的数据,描述一下两名同学在短跑过程中的速度是怎样变化?男女同学的变化情况有什么不同?讨论一下:怎样进一步提高他们的短跑成绩?
速度
v/(m·s-1)
性别
注意事项:
1.解答时要有已知、求、解、答,且要上下对齐.
2.用公式解题,在解中写出所依据的公式,公式如需变形,还应写出变形公式,代入数据和单位.
3.速度、路程、时间这三个量的单位必须统一,或者均用基本单位,或者均用常用单位.
4.s、v、t 必须要对应同一个物体的同一段路程或同一段时间内.若一道题内有两个以上的s、v、t,要用角标进行区分,且同一个物体要用相同的角标.
归纳与小结
速度
概念:路程与时间之比叫做速度
意义:表示物体运动快慢的物理量
单位:
m/s、km/h
换算:1m/s=3.6km/h
公式:
1.张三跑100m用了17s,而李四用25s跑了165米,张三和李四谁跑得快些?
s1 =100m, t1 =17s, t2 =25s,s2 =165m
已知:
v1 ,v2
求:
解:
v1
=
s1
t1
=
100m
17s
≈
5.9m/s
v2
=
s2
t2
=
165m
25s
=
6.6m/s
因为v2 > v1 ,所以李四跑得快些.
答:李四跑得快些.
典例与精析
2.声音在空气中的传播速度为340m/s.需要多长时间才能听到距你1km处产生的雷声?
已知:v =340m/s s =1km=1000m.
求:t
解:
答:需要大约2.94s才能听到相距1km处产生的雷声.
汽车和过山车的运动路线有什么不同呢?
匀速直线运动和变速直线运动
三
观察与思考
物体做机械运动,按照运动轨迹的曲直、速度是否改变可分为以下情况:
直线运动
曲线运动
匀速直线运动
变速直线运动
机械运动
机械运动分类
0
0
10s
20s
30s
40s
300m
600m
900m
1200m
0
0
10s
20s
30s
40s
200m
1200m
450m
750m
活动3 比较汽车速度的变化
(a)
(b)
实验与探究
请计算它们在各段时间中的速度,回答:
在图(b)中,汽车在各段时间内的速度相等吗?
在图(a)中,汽车在各段时间内的速度有什么特点?
在图(a)中,汽车汽车在各段时间内的速度相等。
在图(b)中,汽车在各段时间内的速度不相等,反而越来越快。
物理学中,把速度不变的直线运动叫做匀速直线运动.
1.匀速直线运动
自动扶梯匀速升降
特点:在任意相等的时间内通过的路程是相等的;在任意相等的路程内所需的时间是相等的.
即:1.物体的运动速度不变.
2.运动的路线是直线.
路程—时间图象( s – t 图像)
t/s
s/m
5
10
15
20
O
25
100
50
甲
乙
v甲=4m/s
v乙=6m/s
观察与思考
做匀速直线运动的物体,速度的大小是定值,与路程、时间 关.
无
v-t图像
v-s图像
t/s
v/m·s-1
甲
乙
s/m
v/m·s-1
甲
乙
O
O
我们用平均速度描述物体在某段路程(时间)内运动的快慢.
平均速度=
总路程
总时间
t
s
v =
2.注意:
平均速度不是速度的平均值,它反映的是某段路程(时间)内的运动快慢与这个平均速度值等效,而这个平均速度不一定与其他路程(时间)段运动的快慢等效,所以在说平均速度时必须说明哪一段时间或路程才有意义.
vAB =
vAB ≠
3.变速直线运动
频闪照片中的苹果,在相同时间间隔内通过的距离是不一样的.
物理学中,把速度大小变化的直线运动叫做变速直线运动.
一些物体运动的大致速度
观察与思考
自然界中严格地做匀速直线运动的物体是不存在的.通常我们可以近似地将自动扶梯将乘客缓缓载送上下楼,小球在光滑水平面上的运动等看作匀速直线运动.
1.一辆公共汽车以45千米/时的速度匀速直线前进,从第一站牌到第二站牌时用了4分钟,问两站相距多少米?
已知:v =45km/h=12.5m/s t=4min=240s
求:s
解:由 可得
v = -
s
t
s=vt=12.5m/s
×
240s=3000m
答:两车站相距3000m.
典例与精析
2.甲、乙两同学沿平面直路面步行,他们运动的路程随时间变化的规律如图所示,下列说法错误的是( )
A.甲同学比乙同学晚出发4s
B.4-8s内,甲乙两同学都做匀速直线运动
t/ s
s/ m
0
甲
乙
4
8
12
C.0-8s内,甲乙两同学通过的路程相等
D.8s末甲乙两同学的速度相等
D
3.2006月7月12日,我国优秀运动员刘翔在洛桑田径黄金联赛中以12秒88打破了由科林杰克逊保持了13年之久的110米跨栏世界纪录,则这项记录的平均速度是多少?如果一辆正在行驶的摩托车的速度表指示为30km/h,哪一个速度比较大?
解析:
刘翔的速度为:
v1=s /t=110m/12.88s=8.54m/s
摩托车的速度为:
v2=30km/h=30×3.6m/s=8.4m/s
所以刘翔的速度比摩托车的大
(注意:化为同一单位进行比较)
故:这项记录的平均速度是8.54m/s;刘翔的速度大.
速度
概念:路程与时间之比叫做速度
意义:表示物体运动快慢的物理量
单位:
m/s、km/h
换算:1m/s=3.6km/h
公式:
运动的快慢
路程相同比时间
时间相同比路程
路程和时间都不同,比较速度
比较物体运动的快慢
课堂小结
匀速直线运动
变速直线运动
匀速和变速直线运动
直线运动和曲线运动
速度不变的直线运动
物体的运动速度不变
运动的路线是直线
速度大小变化的直线运动
物体的运动速度改变
运动的路线是直线
1.如图所示,是小球从静止开始下落时的频闪摄影照片.照相机拍照时每隔0.02s曝光一次.由照片可知,小球从A 位置下落到F 位置时所用的时间是 s,此过程中,小球下落的平均速度大约是 m/s.
4
0.1
课堂训练
2.如图所示,是某汽车启动和到达时间以及对应的里程表(盘面指示为千米数)的示数.由图可知,汽车行驶的里程数为 km,平均速度为 m/s.(小数点后保留一位数字)
120
11.1
3.一辆公共汽车以45千米/小时的速度匀速直线前进,由
第一站牌到第二站牌时用了4分钟,问两站相距多少米?
已知:v =45km/h=12.5m/s;
t =4min=240s.
求:s
解: 由 可得:
v= -
s
t
s =vt =12.5m/s
×
240s=3000m
答:两站牌相距3000m.
4.用“频闪摄影”可记录物体相隔同样时间的不同位置,上图所示是甲、乙两个网球运动时的频闪照片.甲中相邻两位置距离相等,由照片可知, 球做匀速直线运动, 球的速度越来越大(全部选填“甲”或“乙”).
甲
乙
s
s =s桥+s车
=7350m+150m=7500m
t =5min=300s
v=
s
t
=
7500m
300s
=25m/s
=90km/h
故:火车通过大桥时速度为90km/h.
s桥
s车
解析:由题意可以画如下图形
5.一列长150m的火车用5min时间匀速通过一座长度为7350m的大桥,求火车通过大桥时速度为多少千米/时