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第三节
运动快慢的描述速度
一、坐标与坐标的变化量。
X
O
Δx
X1
X2
物体在t1时刻处于x1点,在t2时刻处于x2点,
物体的位移就可通过坐标的变化量来表示
Δx= x2 -x1
思考与讨论
1.图中汽车向哪个方向运动?
2、如果汽车沿x轴向另一个方向运动,位移
Δ x是正值还是负值?
沿 x轴的正方向
负值
Δx=x2-x1=30m-10m=20m
不同物体运动快慢往往不同。
蜗牛的爬行很慢
飞机的飞行很快
问题的提出:
分析与思考:下列交通工具哪个跑得更快?
问题:怎样比较物体运动的快慢?
运动物体 初始位 置(m) 经过 时间 (s) 末位置
(m)
A、自行车沿直道行驶 0 10 100
B、汽车沿直道行驶 0 10 1000
C、火车沿直道行驶 500 20 1500
分析与思考:比较下列几个运动物体的快慢程度.
时间相同,B的位移△x大所以B较快。
位移 △x 相同,B的时间较短所以B较快。
(1)A和B比较哪个更快?
(2)B和C比较哪个更快?
可用单位时间内的位移来描述物体运动快慢。
运动 物体 初始位置(m) 经过时间(s) 末位置(m) 位移 (末减初) 1S内
的位移
A 0 10 100
B 0 10 1000
C 500 20 1500
100
1000
1000
10
50
C在单位时间内的位移较大,所以C较快。
(3)A和C比较哪个更快?
二、速度:
1、定义:位移与发生此位移所用时间的比值。
2、定义式:
3、物理意义:描述物体运动的快慢。
4、国际单位:m/s,
常用单位:km/h
(比值法定义)
5、方向:速度方向就是物体的运动方向。
思考:
问题与思考:在田径超级大奖赛男子110米跨栏的的比赛中,某运动员的成绩是12s,计算该运动员比赛过程中的速度大小?
解:
运动员的 速度大小为:
思考与讨论:
(1)该运动员在比赛过程中每时每刻的
速度大小都是10m/s吗?
(2)整个比赛过程中运动员做什么运动呢?
(1)不是;
(2)运动员在做变速运动。
为此,我们需要引入平均速度的概念。
三、平均速度
3、物理意义:平均速度能粗略描述物体
在一段时间内的平均运动快慢程度。
1、定义:位移与发生这个位移所用时间的
比值,叫做物体在这段时间内的平均速度。
2、定义式:
4、方向:与物体的位移方向相同。
注意:平均速度与一段时间或与一段位移
相对应。
四、平均速率。
1、定义:平均速率等于路程与发生
这段路程所用时间的比值。
注意:只有当物体做单向直线运动时,
平均速率才等于平均速度大小。
2、定义式:
平均速度 平均速率
区别 定义
标矢性 矢量 标量
物理 意义 粗略表示物体位置变化快慢 粗略表示物体
运动的快慢
联系 单位相同
只有单向直线运动中,平均速度的大小才 等于平均速率。
平均速度与平均速率的比较
学以致用
学以致用
例1:某学生在百米赛跑中,测得他在7s 末的速度大小为9m/s,10s末到达终点时的速度为大小为10.2 m/s,则他在全程内的平均速度大小是( )
A、9 m/s B、9.6 m/s
C、10 m/s D、10.2 m/s
C
为了精确描述物体的运动,需要引入
瞬时速度。
例题分析
1、定义:瞬时速度是指物体在某一时
刻(或经过某一位置)的速度。
2、物理意义:瞬时速度能精确描述物体
在某时刻或经过某位置的运动快慢。
3、方向:与物体在各时刻的运动方向相同。
五、瞬时速度。
在 中,当t非常小时,我们把 称作物体在时刻t的瞬时速度。
1、瞬时速率是指瞬时速度的大小,简称速率。
例如:汽车的速度计显
示的是汽车的运动速率。
六、瞬时速率。
思考与讨论
若某物体在一段时间内的平均速度为零,则物体在这段时间的瞬时速度也为零吗?若某物体在一段时间内的平均速率为零,则物体在这段时间内的平均速度也为零吗?
平均速度 瞬时速度
区别 定义 质点在某一段时间或某一段位移的速度。 质点在某一时刻或某一位置的速度。
方向 与位移方向一致 与某时刻或某位置运动方向一致。
物理 意义 粗略表示物体位置变化的快慢 精确表示物体运动的快慢
联系 1.瞬时速度可看作当△t趋向于0时△t内的平均速度。
2.匀速直线运动中,瞬时速度和平均速度相等 注意:瞬时速度的大小称为速率,是标量。
思考与讨论:平均速度与瞬时速度的比较
2、特点:
①匀速直线运动是瞬时速度大小和方向
都不变的运动。
②匀速直线运动的瞬时速度与平均速度
相同。
七、匀速直线运动:
1、定义:
著名物理学家、诺贝尔奖获得者费恩曼曾讲过
一则笑话。
一位女士由于驾车超速而被警察拦住。警察走过
来对她说:“太大,您刚才的车速是60英里每小时
(1英里=1.609千米)!”这位女士反驳说:“不可
能!我才开了7分钟还不到一个小时,怎么可能走
了60英里呢 ”“太太,我的
意思是:如果您继续像刚才那
样开车,在下个小时里您将驶
过60英里。”“这也不可能。
我只要再行驶10英里就到家了,
根本不需要再开过60英里的路程。
这个笑话中的女士对哪个概念认识不清?
轻松一刻:说一说:P17
了解常见物体的运动速度v(m/s)
A
B
例2:如图所示,一个物体沿着一个圆周运动,圆的半径为10m,物体从A点出发经过5s第一次到达B点,那么在这段时间内物体的平均速度和平均速率分别是多大?方向如何?
方向从A到B
练习1、(多选)下列关于速率和速度的
说法中,正确的是( )
A.平均速率就是平均速度的大小
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.匀速直线运动中任何一段时间内的
平均速度都相等
D.匀速直线运动中任意一段时间内的平
均速度都等于其任一时刻的瞬时速度
BCD
思考与练习
练习2、三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示,三个质点同时从N点出发,同时到达M点,设无往返运动,下列说法正确的是( )
A、三个质点从N到M的平均速度相同
B、三个质点任意时刻的速度方向相同
C、三个质点从N点出发到任意时
刻的平均速度都相同
D、三个质点从N点到M点的平
均速率相同
A
A
B
C
N
M
O
练习3 、子弹离开枪口时的 速度是900m/s;汽车启动后第5s内 速度是15m/s;小球在第4s内的 速度是5m/s;一人在百米赛跑冲过终点时的 速度是10m/s。
瞬时
平均
平均
瞬时
运动快慢的物理量
速度
平均速度
瞬时速度
1、物理意义:
3、公式:
1、定义:
2、公式:
3、物理意义:
4、方向:
1.概念:
2、物理意义:
3、方向:
4、大小:
2、定义:
4、方向
课堂小结