【河东教育】沪教版高中物理必修1第1章第2节怎样描述运动的快慢(一)备课参考:教案+学案+同步练习(7份)

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名称 【河东教育】沪教版高中物理必修1第1章第2节怎样描述运动的快慢(一)备课参考:教案+学案+同步练习(7份)
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资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2015-01-24 16:49:52

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怎样描述运动的快慢(一) 同步测试
一、选择题(每小题5分,共30分)?
1.下列关于速度和速率的说法正确的是?
①速率是速度的大小?
②平均速率是平均速度的大小?
③对运动物体,某段时间的平均速度不可能为零?
④对运动物体,某段时间的平均速率不可能为零?
A.①② B.②③ C.①④ D.③④?
2.试判断下列几个速度中哪个是平均速度?
A.子弹出枪口的速度800 m/s?
B.小球第3 s末的速度6 m/s?
C.汽车从甲站行驶到乙站的速度40 km/h?
D.汽车通过站牌时的速度72 km/h?
3.一辆汽车从甲地开往乙地的过程中,前一半时间内的平均速度是30 km/h,后一半时间的平均速度是60 km/h.则在全程内这辆汽车的平均速度是?
A.35 km/h B.40 km/h?
C.45 km/h D.50 km/h?
4.一个学生在百米赛跑中,测得他在7 s末的速度为9 m/s,10 s末到达终点的速度为 10.2 m/s,则他在全程内的平均速度是
A.9 m/s B.9.6 m/s?
C.10 m/s D.10.2 m/s
5.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10 m/s,v2=15 m/s,则物体在整个运动过程中的平均速度是
A.13.75 m/s B.12.5 m/s?
C.12 m/s D.11.75 m/s
6.一辆汽车以速度v1匀速行驶全程的的路程,接着以v2=20 km/h走完剩下的路程,若它全路程的平均速度v=28 km/h,则v1应为?
A.24 km/h B.34 km/h?
C.35 km/h D.28 km/h?
二、非选择题(共20分)?
1.(4分)在匀速直线运动中,一个物体的平均速度是10 m/s,他在各段的平均速度大小是______ m/s,瞬时速度是______ m/s.?
2.(6分)一辆汽车在一条直线上行驶,第1 s内通过8 m,第2 s内通过20 m,第3 s内通过30 m,第4 s内通过10 m,则此汽车最初2 s内的平均速度是______ m/s,中间2 s内的平均速度是______ m/s,全部时间内的平均速度是______ m/s.?
3.(6分)一物体做单向运动,前一半时间以速度v1匀速运动,后一半时间以速度v2匀速运动,则物体的平均速度为______ m/s,另一物体也做匀速直线运动,前一半路程以速度v1匀速运动,后一半路程以速度v2匀速运动,则物体在全程的平均速度为______ m/s.?
4.(4分)汽车在平直公路上行驶,在第1 min内的平均速度为5 m/s,第2、3 min内的平均速度为6 m/s,第4 min内的平均速度为10 m/s,第5 min内的平均速度为13 m/s,则汽车在这5 min内的平均速度是______m/s.?
参考答案?
一、1.C 2.C 3.C 4.C 5.C 6.C??
二、1.10 10?
2.14 5 17?
3.
4.8?
怎样描述运动的快慢(一)同步测试
1.一个人从A点出发沿直线到达C点后再返回到B点静止,如图,已知AC=80m,BC=30m,则他走完全程所通过的路程为_____,人的位移为_______,位移的方向为________.
(110m;50m;由A指向B)
2.一辆汽车以速度v1行驶了1/3的路程,接着以速度v2=20km/h跑完了其余的2/3的路程,如果汽车全程的平均速度v=27km/h,则v1的值为( D )
A.32km/h B.345km/h
C.56km/h D.90km/h
3.下列物体运动的速度哪个大(C ).
A.蜗牛:1.5mm/s B.炮弹:1000m/s
C.发射人造卫星的最起码速度:7.9km/s D.火车:360km/h
4.关于速度,下面的说法是正确的是(BCD )
A.通过路程长的物体速度大
B.通过相同的路程,所用时间少的物体速度大
C.单位时间内通过路程长的物体速度大
D.运动快的物体速度大
5.对于做匀速直线运动的物体,则 (ABC)
  A.任意2s内的位移一定等于1s内位移的2倍
  B.任意一段时间内的位移大小一定等于它的路程
  C.若两物体的速度相同,则它们的速率必然相同,在相同时间内通过的路程相等
  D.若两物体的速率相同,则它们的速度必然相同,在相同时间内的位移相等
6.甲乙两车沿平直公路通过同样的位移,甲车在前半段位移上以v1=40km/h的速度运动,后半段位移上以v2=60km/h的速度运动;乙车在前半段时间内以v1=40km/h的速度运动,后半段时间以v2=60km/h的速度运动,则甲、乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是 (C)
A.v甲=v乙 B.v甲>v乙 C.v甲7.从匀速直线运动的公式v=S/t可知(BC)
A.速度与位移成正比,与时间成反比
B.速度等于位移与所用时间的比值,与速度和位移无关
C.做匀速直线运动的物体的速度不随时间或位移而变化
D.做匀速直线运动的物体的速度决定于运动的位移
8.下列说法中正确的是:(A)  
A、匀速运动就是匀速直线运动   B、对于匀速直线运动来说,路程就是位移   C、物体的位移越大,平均速度一定越大   D、物体在某段时间内的平均速度越大,在其间任一时刻的瞬时速度也一定越大 9、关于瞬时速度,下述说说法正确的是(BD )   A、是物体在某段时间内的速度   B、是物体在某一时刻的速度   C、是物体在发生某一段位移过程中的速度   D、是物体通过某一位置时的速度 10、物体沿一条直线运动,下列说法正确的是(B )   A、物体在某时刻的速度为3m/s,则物体在1s内一定走3m   B、物体在某1s内的平均速度是3m/s,则物体在这1s内的位移一定是3m   C、物体在某段时间内的平均速度是3m/s,则物体在1s内的位移一定是3m   D、物体在发生某段位移过程中的平均速度是3m/s,则物体在这段位移的一半时的速度一定是3m/s
11.一质点做变速直线运动,若前t/3 内的平均速度为6m/s,后2t/3时间的平均速度为9m/s,则这段时间t内的平均速度为______m/s .若质点前一半位移的平均速度为3m/s,后一半位移的平均速度为6m/s,则这段位移的平均速度为_______m/s.
(8m/s,4m/s)
12.一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行,逆水时用1.5h,顺水时用1h,则往返一次的平均速度为________,平均速率为_________。
(0,0.8km/h)
13.做变速直线运动的汽车,通过第一个100m用了20s,通过第二个100m用了10s,求汽车在第一个100m内和第二个100m内的平均速度各是多大?汽车在这200m内的平均速度是多大?(5m/s,10m/s,6.7m/s)
14.汽车沿着指向从甲地开往乙地,(1)若在一半路程的平均速度为v1,后一半路程为v2,则汽车全程的平均速度为多少?(2)若汽车在全程所用时间的前一半和平均?(3)两种情况下的平均速度哪个大?
(解、设一半路程为x前一半路程用时间为t1,后一半路程所用时间t2,根据平均速度的定义式,有(2)设全程运动时间为t,则前一半时间位移为x1=v1 ,后一半时间的位移x2=v2 ,由平均速度公式。(3)两平均速度作差有:,即v1≠v2时,后一种情况的平均速度大)
15、如图所示为某物体运动的位移图像,根据图像求出
  (1)0 ~ 2s内,2s ~ 6s内,6s ~ 8s内物体各做的什么运动?各段速度多大?
(2)整个8s内的平均速度多大?前6s内的平均速度多大?
答案:(1) 0~ 2s内:匀速直线运动?
    2s ~ 6s内:处于静止状态?
    6s ~ 8s内:匀速直线运动?
   (2)
怎样描述运动的快慢(一) 同步练习
1.一个人从A点出发沿直线到达C点后再返回到B点静止,如图,已知AC=80m,BC=30m,则他走完全程所通过的路程为_____,人的位移为_______,位移的方向为________.
(110m;50m;由A指向B)
2.一辆汽车以速度v1行驶了1/3的路程,接着以速度v2=20km/h跑完了其余的2/3的路程,如果汽车全程的平均速度v=27km/h,则v1的值为( D )
A.32km/h B.345km/h
C.56km/h D.90km/h
3.下列物体运动的速度哪个大(C ).
A.蜗牛:1.5mm/s B.炮弹:1000m/s
C.发射人造卫星的最起码速度:7.9km/s D.火车:360km/h
4.关于速度,下面的说法是正确的是(BCD )
A.通过路程长的物体速度大
B.通过相同的路程,所用时间少的物体速度大
C.单位时间内通过路程长的物体速度大
D.运动快的物体速度大
5.对于做匀速直线运动的物体,则 (ABC)
  A.任意2s内的位移一定等于1s内位移的2倍
  B.任意一段时间内的位移大小一定等于它的路程
  C.若两物体的速度相同,则它们的速率必然相同,在相同时间内通过的路程相等
  D.若两物体的速率相同,则它们的速度必然相同,在相同时间内的位移相等
6.甲乙两车沿平直公路通过同样的位移,甲车在前半段位移上以v1=40km/h的速度运动,后半段位移上以v2=60km/h的速度运动;乙车在前半段时间内以v1=40km/h的速度运动,后半段时间以v2=60km/h的速度运动,则甲、乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是 (C)
A.v甲=v乙 B.v甲>v乙 C.v甲7.从匀速直线运动的公式v=S/t可知(BC)
A.速度与位移成正比,与时间成反比
B.速度等于位移与所用时间的比值,与速度和位移无关
C.做匀速直线运动的物体的速度不随时间或位移而变化
D.做匀速直线运动的物体的速度决定于运动的位移
8.下列说法中正确的是:(A)  
A、匀速运动就是匀速直线运动   B、对于匀速直线运动来说,路程就是位移   C、物体的位移越大,平均速度一定越大   D、物体在某段时间内的平均速度越大,在其间任一时刻的瞬时速度也一定越大 9、关于瞬时速度,下述说说法正确的是(BD )   A、是物体在某段时间内的速度   B、是物体在某一时刻的速度   C、是物体在发生某一段位移过程中的速度   D、是物体通过某一位置时的速度 10、物体沿一条直线运动,下列说法正确的是(B )   A、物体在某时刻的速度为3m/s,则物体在1s内一定走3m   B、物体在某1s内的平均速度是3m/s,则物体在这1s内的位移一定是3m   C、物体在某段时间内的平均速度是3m/s,则物体在1s内的位移一定是3m   D、物体在发生某段位移过程中的平均速度是3m/s,则物体在这段位移的一半时的速度一定是3m/s
11.一质点做变速直线运动,若前t/3 内的平均速度为6m/s,后2t/3时间的平均速度为9m/s,则这段时间t内的平均速度为______m/s .若质点前一半位移的平均速度为3m/s,后一半位移的平均速度为6m/s,则这段位移的平均速度为_______m/s.
(8m/s,4m/s)
12.一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行,逆水时用1.5h,顺水时用1h,则往返一次的平均速度为________,平均速率为_________。
(0,0.8km/h)
13.做变速直线运动的汽车,通过第一个100m用了20s,通过第二个100m用了10s,求汽车在第一个100m内和第二个100m内的平均速度各是多大?汽车在这200m内的平均速度是多大?
(5m/s,10m/s,6.7m/s)
14.汽车沿着指向从甲地开往乙地,(1)若在一半路程的平均速度为v1,后一半路程为v2,则汽车全程的平均速度为多少?(2)若汽车在全程所用时间的前一半和平均?(3)两种情况下的平均速度哪个大?
(解、设一半路程为x前一半路程用时间为t1,后一半路程所用时间t2,根据平均速度的定义式,有(2)设全程运动时间为t,则前一半时间位移为x1=v1 ,后一半时间的位移x2=v2 ,由平均速度公式。(3)两平均速度作差有:,即v1≠v2时,后一种情况的平均速度大)
15、如图所示为某物体运动的位移图像,根据图像求出
  (1)0 ~ 2s内,2s ~ 6s内,6s ~ 8s内物体各做的什么运动?各段速度多大?
(2)整个8s内的平均速度多大?前6s内的平均速度多大?
(0~ 2s内:匀速直线运动?
    2s ~ 6s内:处于静止状态?
    6s ~ 8s内:匀速直线运动?
  (2) )
1.2 怎样描述运动的快慢
一、选择题
1.在研究运动时,伽利略比亚里士多德高明之处在于抓住了哪一个概念的基本特征对运动进行分类( )
A.位移 B.路程 C.速度 D.时间
2.下列关于做匀速直线运动物体的叙述中,正确的是( )
A.做匀速直线运动物体的位移和路程相等
B.相等时间内路程相等的运动一定是匀速直线运动
C.匀速直线运动的速度与位移成正比
D.匀速直线运动在不同的时间段内的平均速度均相等
3.关于平均速度的下列说法中,含义正确的是( )
A.汽车出发后5s初的平均速度是10m/s
B.汽车经过两路标间的平均速度是10m/s
C.汽车在某段时间内的平均速度一定等于初末速度的平均
D.汽车在某段时间内的平均速度是10m/s,表示汽车在这段时间内每1s内的位移都是10m
4.某列火车在一段长为20km的路段上行驶,行驶的平均速度为100km/h,下列说法中正确的是( )
A.这列火车通过这一段的前半程的时间一定是6min
B.这列火车通过这一段路程的时间是12min
C.这列火车如果行驶100km,一定用时1h
D.平均速度也是这列火车行驶时的最大速度
5.一质点始终向着一个方向做直线运动,在前ts内的平均速度为,在后s内的平均速度为v,则物体在s内的平均速度为( )
A. B.
C. D.
6.一辆汽车在公路上做变速直线运动,它在第1个5s内行驶了15m,第2个5s内行驶了30m,第3个5s内行驶了40m,第4个5s内行驶了50m,全程720m总共用了90s,由这些数据可知( )
A.第1个5s内的平均速度等于全路程的平均速度
B.第2个5s内的平均速度等于全路程的平均速度
C.第3个5s内的平均速度等于全路程的平均速度
D.前20s内的平均速度等于全路程的平均速度
7.用DIS采集两次匀速直线运动的数据,在计算机屏上显示出如图1-3所示的位移-时间图像,则下列说法中正确的是( )
A.图中A的速度大于B的速度
B.图中B的速度大于A的速度
C.A、B的交点表示相遇
D.A、B的交点表示两次通过相同的位置
图1-3
二、填空题
8.如果在相等的 内通过的 相等,这种运动叫做匀速直线运动。
9.速度不仅有大小,还有方向,是一个 ; 的方向就是物体运动的方向。
三、计算题
10.物体沿直线运动一段位移,前半段的平均速度是20m/s,后半段的平均速度是30m/s,物体全程的平均速度是多少?
11.两潜艇相距一定的距离,以相同的速度v成单行纵队航行,后艇的水声定位器发出的信号到达前艇并被反射回来,已知声音在水中的传播速度为vo,已知从发出信号到收到回声的时间间隔为t,求两艇距离。
12.一列一字形队伍长120m,匀速前进,通讯员以某一速度匀速赶到队首后,立即仍然匀速(两次速度大小相等)赶回队尾,在这过程中队伍前进了288m,求通讯员在这过程中所走的路程。
1.2 怎样描述运动的快慢(一)
【学习目标 细解考纲】
1.知道质点在直线运动中,位移可以用坐标的变化来表示。
2.掌握速度的概念。
3.掌握平均速度和瞬时速度的概念,会求平均速度。
4.了解速率的概念。
【知识梳理 双基再现】
1.坐标与坐标的变化量
物体沿直线运动,并以这条直线为坐标轴,这样,物体的位置就可以用 来表示,物体的位移就可以通过坐标的 Δx=x2-x1来表示,Δx的大小表示位移的 ,Δx的正负表示位移的 。
2.速度 表示质点运动 和 的物理量。
(1)定义:质点的位移跟发生这段位移所用时间的 。
(2)定义式:v= 。
(3)单位: 、 、 等。
(4)矢量性: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 。
3.平均速度
(1)定义:在变速运动中,运动质点的位移和所用时间的比值,叫做这段时间内的平均速度,平均速度只能 地描述运动的快慢。 (2)理解:在变速直线运动中,平均速度的大小跟选定的时间或位移有关,不同 或不同 内的平均速度一般不同,必须指明求出的平均速度是哪段 或哪段 内的平均速度。
4.瞬时速度
(1)定义:运动质点在某一 或某一 的速度叫做瞬时速度。
(2)理解:①直线运动中,瞬时速度的方向与质点经过某一位置时的 相同。②瞬时速度与时刻或位置对应,平均速度跟 或 对应。③当位移足够小或时间足够短时,认为平均速度就等于 。④在匀速直线运动中, 和瞬时速度相等。
5.速率 速度的 叫做速率,只表示物体运动的 ,不表示物体运动的 ,它是 量。
【小试身手 轻松过关】
1.如图,物体从A运动到B,用坐标表示A、B位置并表示出A、B位置的变化量。
2.下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是( )
A.平均速度,当充分小时,该式可表示t时刻的瞬时速度
B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动
D.只有瞬时速度可以精确描述变速运动
3.下面几个速度中表示平均速度的是 ,表示瞬时速度的是 。
A.子弹出枪口的速度是800 m/s
B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是20 m/s
C.火车通过广告牌的速度是72 km/h
D.人散步的速度约为1 m/s
4.下列关于速度的说法中正确的是( )
A.速度是描述物体位置变化的物理量
B.速度是描述物体位置变化大小的物理量
C.速度是描述物体运动快慢的物理量
D.速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量
【基础训练 锋芒初显】
5.下列说法正确的是( )
A.平均速度就是速度的平均值
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.火车以速度v经过某一段路,v是指瞬时速度
D.子弹以速度v从枪口射出,v是平均速度
6.一物体沿直线运动。(1)若它在前一半时间内的平均速度为v1,后一半时间的平均速度为v2,则全程的平均速度为多大?(2)若它在前一半路程的平均速度为v1,后一半路程的平均速度为v2,则全程的平均速度多大?
7.一辆汽车以速度行驶了的路程,接着以20 km/h的速度跑完了余下的路程,若全程的平均速度是28 km/h,则是( )
A.24 km/h B.35 km/h C.36 km/h D.48 km/h
8.短跑运动员在100 m比赛中,以8 m/s的速度迅速从起点冲出,到50 m处的速度是9 m/s,10s末到达终点的速度是10.2 m/s,则运动员在全程中的平均速度是( )
A.9 m/s B.10.2 m/s C.10 m/s D.9.1 m/s
【举一反三 能力拓展】
9.一架飞机水平匀速地在某同学头顶上飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来的时候,发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的 倍。
【名师小结、感悟反思】
掌握某一物理量的最根本方法是紧扣定义,因此准确把握各物理量的确切含义、区分是标量还是矢量,是学习本节的关键。
注意:平均速率不是平均速度的大小,。
§1.2怎样描述运动的快慢(一)
1. xA =-2m xB =3m ⊿x= xB - xA = 5m
ABD 3. 表示平均速度的 B C D 表示瞬时速度的是 A
4.C 5.B
6.解:根据平均速度的定义式,有
(1)物体在前一半时间内的位移s1=v1t/2
在后一半时间内的位移s2=v2t/2
全程位移 s= s1+ s2=(v1+v2)t/2
所以物体在全程上的平均速度为
==
(2)物体通过前一半路程所用的时间t1=s/2v1 通过后一半路程所用的时间t2=s/2v2通过全程所用的时间t=t1+t2=() 全程的平均速度==
7.B 8.C
9.解析:飞机在空中水平匀速运动,速度为v飞,声音从头顶向下匀速传播,速度为v声,在发动机声从人头顶向下传播的时间 t 内,飞机向前飞行一段距离而到达前上方约与地成600角的位置。
详解如下 ::设飞机距地面的高度为h,则有h=v声t;
当人听到发动机声音时,飞机到达图示位置,飞机向前
飞行了x=v飞t由几何知识可知
cot600 ,将x、 h带入
v飞= v声,即飞机速度 约为 声速的0.58倍。
怎样描述物体的运动
1.2 怎样描述运动的快慢(一)
★教学目标
知识与技能
知道速度是表示物体运动快慢和方向的物理量
明确速度的计算公式、符号和单位,理解记忆速度是矢量。
理解平均速度和瞬时速度的概念,知道速率和速度的区别。
过程与方法
通过瞬时速度,初步了解极限思想。
体会比值法定义物理量的方法。
情感态度与价值观
在学生自己探究学习物理的过程,逐步爱上物理学的严谨、奇妙。
通过“速度”与“现代社会”的阅读,培养自己热爱生活和保护环境的情操
★教学重点
速度的定义。
平均速度和瞬时速度的理解。
★教学难点
瞬时速度的理解。
★教学方法
多媒体展示。
讲练结合。
★教学过程
引入:
师:同学们,我们都知道事物的发展变化是需要时间的,我们平时所看到的变化就是由时间一点点累积起来的,比如:大家十几年长成现在这么高的个子,那一天长多高呢?同样,一拳打在脸上,脸是不是瞬间肿起来?
生:肯定不是的,那需要一定的时间。
师:对!那既然变化是与时间联系起来的,那必然会出现下面一些情况:1、相同的时间产生的变化不一样;2、相同的变化所需的时间不一样。如下面两个简单的例子
甲2天做了10件衣服,乙2 天做了12件衣服。
甲做30件衣服用了6天,乙30件衣服用了5天。
师:1、2甲乙的工作有什么不同?
生:1中甲做得慢,乙做得快;2中还是甲做得慢,乙做得快。
师:那如果甲2天做10件,乙3天做18件,甲乙哪个做得快呢?
生:还是乙快,因为甲2天10件,平均一天5件,乙3天18件,平均一天6件,所以还是乙快。
总结:
师:很好,从上面我们可以看出,既然事物的变化是与时间相联系的,那必然有变化快慢之分,那如何来比较事物变化的快慢呢?从上面的解题过程我们发现,相同的时间比变化或相同的变化比时间是很简单的,那如果时间不同,变化也不同该如何比较呢?
师:其它刚才同学们的解题就已经给了我们方法:那就是用它们的变化量比上它们变化所需要的时间,得到单位1时间内各自的变化量(如做衣服),这样就可以在相同的时间内(同样是单位1的时间)比变化就简单了 即:
一、速度
师:前面学过,运动是指物体位置的变化,有变化必有变化快慢之分。那如何表示位置变化快慢(即运动快慢)?答案同学们都知道了吧?
生:根据

师:好不错,为了研究物体运动的快慢,物理学中引入一个物理量:
速度(V)来描述物体运动快慢。
公式:
问题:我们初中时曾经学过“速度”这个物理量,今天我们再次学习到这个物理量,那大家仔细比较分析一下,我们今天学习的“速度”跟初中学习的“速度”一样吗?如果不一样,有什么不同?
师:有不同的地方,我们初中学习的速度是用路程比上时间(),现在学习的是位移比时间();路程是标量,位移是矢量。
师:好,观察非常仔细,所以大家要牢记的是:今天我们学习的速度是位移与时间的比值,是矢量(有关数学知识以后学习)。有大小,有方向。
标矢性:位移是矢量。
大小:位移的大小与时间的比值。
方向:位移的方向。
所以:
速度的物理意义:描述物体运动快慢和方向的物理量。
单位:m/s
例1:甲百米赛跑用时12.5秒,求整个过程中甲的速度是多少?
解:,方向与运动方向相同。
二、平均速度:
师:从上面的计算我们知道甲的速度是8m/s,那么我们来想一想,这个8m/s是不是代表在整个12.5秒内速度一直都是8m/s呢?
生:不是,因为我认为甲在12.5内速度肯定有快有慢,不可能匀速,匀速是理想化的。而且整个过程一定是有速度大于8m/s的时候,有的速度小于8m/s的时候,这样最后平均下来是8m/s。(若都小于8m/s,则平均下来肯定小于8m/s;若都大于8m/s,则平均下来一定大于8m/s。)
师:对!所以,公式求出的只能是平均的运动快慢,我们把这个速度叫做平均速度。
1、是矢量,方向与位移方向相同。
2、物理意义:平均地表示物体平均的运动快慢和方向。
例2、某段过程中甲的平均速度是10m/s,方向向北,用时10秒,求甲在整个过程中的位移。
解: 方向向北。
例3、甲乙两人从市中心出发,甲2秒内到达正东方向100米处,乙3秒内到达正北方向150米处,试比较整个过程中甲乙的平均速度。
解: 方向向东
方向向北 所以两人平均速度大小一样,方向不同,所以千万不能讲它们的平均速度一样。
三、瞬时速度
师:由于平均速度只能粗略地描述一段时间内物体的平均运动快慢,而无法描述物体在运动过程中具体每个时刻的运动情况,所以为了详细地描述物体在运动过程中各瞬间的运动情况,我们还需要“瞬时速度”这个物理概念。
瞬时速度:物体某一时刻或某一位置的速度(理解:时刻对应位置,某一时刻物体不可能处于两个位置,某一时刻物体肯定处于某一确定的位置)。
标矢性:矢量
方向:物体在某位置的运动方向。
问题:在日常生活中我们也常常用到“速度”这个词,那我们平时所讲的“速度”在物理学中的哪个速度呢?平均速度还是瞬时速度?
生1:瞬时速度。
生2:平均速度。
师:呵呵。对于这个问题,我敢说大家潜意识里都是知道答案的,只是当我将它作为一个正式的问题问出来的时候,很多人迷糊了?不信?好,那大家想一想,我刚才是不是问过这样一个问题:“这个8m/s是不是代表在整个12.5秒内速度一直都是8m/s呢?”?大家异口同声地说:“不是!”那大家在回答这个问题的时候是如何理解我的问题的呢?当然是理解成“整个12.5s过程中是不是每个时刻的速度都是8m/s呢?所以大家现在应该知道:
注意:如无特殊说明,速度是指瞬时速度。
问题:前面的计算中我们只能知道百米赛跑中平均下来是每秒8米,只能粗略地知道物体运动的快慢,如果我想知道物体某个时刻的速度如10秒末这个时刻的速度,该如何计算呢?
例2:一物体做匀速直线运动,10S内位移为100米,试求物体在5S末的瞬时速度。
解:因为匀速,所以每个时刻速度均相同,平均下来还是这个,比如每个人8元,平均下来每个人还是8元,所以5S末的速度与1S末2S末等其他时刻速度均相同,等于平均速度10m/s。有(顺便问一下:如果汽车每秒位移是5m,那汽车是匀速运动吗?不是匀速运动的定义应该是:任何相等的时间内的位移都相等)
问题:那例1中百米赛跑10s末的速度是多少呢?等于整个过程的平均速度8m/s吗?
生:不等于。
师:为什么呢?
生:因为这跟例2不一样,不是匀速直线运动。
师:那该如何求呢?
陷入沉思,无解决之道
师:我们前面讲过,事物的变化是需要时间的,时间越短,变化越不明显,比如问你今天一天长了多高,这个变化实在太微小,几乎可以认为今天没有长个。我们再接着看下图
上图可以分析:时间间隔越小,速度变化量越小。当时间间隔△t足够小时,这段时间内,物体的速度变化很小,可以认为它几乎没有发生变化,我们就可以将这个很小时间段△t内的运动近似成匀速直线运动。既然是匀速直线运动了,那
公式就成立了,即该时间段内的任一时刻的速度均等于该△t内的平均速度。即,因为匀速运动是近似的,所以和是近似等于。
师:根据这个理论大家来看下面一个实例
如上图所示,一辆汽车从A点运动到C点做单向变速直线运动,用时10s,位移是200m,如何求汽车运动到B点时的瞬时速度?
B点的瞬时速度等于AC段的平均速度吗?(不是,因为AC段不是匀速)
若从汽车经过D点时开始计时到经过D′时停止计时,则B点的瞬时速度等于DD′段的平均速度吗?
EE′段呢?
FF′段呢?
分析:虽然上面四段的平均速度都不等于B点的瞬时速度,但根据所学,时间间隔取得越小,则该时间内速度变化越小,近似成匀速直线运动后误差越小。如上例中,对于EE′段和FF′段,将FF′近似成匀速直线运动的误差要比把EE′段近似成匀速直线运动的误差小。如果我们把FF′段近似成匀速直线运动,那么就可以用这段过程的平均速度来表示这段过程中任一时刻的瞬时速度,当然也包括B点的速度。
师:有的同学可以会想,这样的求出的B点的速度只是一种近似值啊,因为FF′是近似成匀速直线运动。
师:这个想法很好,大家现在都知道,如果要求物体在某个位置的瞬时速度,就可以在这个位置周围取一时间间隔很小的过程,如FF′。当这个时间间隔取得很小时,就可以把这个过程近似成匀速,那就可以用该段的平均速度来近似该段内任一时刻的瞬时速度当然也包括你要求的那一点的速度。大家也知道,这种求解方法只是一种近似的求解方法。难道不能准确地求出某点的瞬时速度吗?
师:能!这需要一定的数学知识,这里老师先稍微透露一下。
师:从理论上讲,当△t越接近于零,越接近于我们所要求的瞬时值。当△t→0时,就是我们要求的瞬时值。用数学语言讲就是瞬时速度是平均速度的极限值。
提醒:虽然从理论上讲是时间间隔取得越小越好,但实际操作中,时间间隔越小越不好测量。那么,时间间隔取到什么样的程度才可以近似看成匀速运动?这就要根据你计算所要求的精度和你所能测量时间的准确度自己判断了。
举例:课本实验用光电门测小车速度。
例3、下列所说的速度中,哪些是平均速度,哪些是瞬时速度?
百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线。
经过提速后,列车的速度达到150km/h.
由于堵车,在隧道中的车速仅为1.2m/s.
返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中。
子弹以800m/s的速度撞击在墙上。
四、速率
平均速率:
师:既然现在的速度定义为位移与时间的比值,那初中阶段我们学习过的路程与时间的比值又该叫做什么呢?
师:叫做平均速率。,因为对应的是一段时间,所以叫做平均速率。
平均速度的大小与平均速率的比较
, ,│平均速度│≤平均速率
瞬时速率:瞬时速度的大小
注意:无特殊说明的情况下,速度是指瞬时速度,速率是指瞬时速率。
怎样描述运动的快慢(一) 练习与解析
  1 物理学中,通常有诸如3 s内、第3 s内、第3 s末、前3 s、最后1 s等时间或时刻的说法.上述说法中,哪些指的是时间,哪些指的是时刻?
  解析:要明确时间、时刻两个概念的区别和联系,同时要能够区别日常生活中对于时间、时刻的一些错误说法.
  答案:3 s内、第3 s内、前3 s、最后1 s的说法指的是时间;第3 s指的是时刻.
  2 在下面叙述中,哪些指的是时间,哪些指的是时刻?
  (1)2003年10月15日上午9时0分50秒,“神舟”五号载人飞船开始点火.历经21个小时,“神舟”五号载人飞船顺利完成绕行地球14圈的太空之旅.2003年10月16日凌晨6时23分,“神舟”五号载人舱安全着陆.
  (2)1997年7月1日零时,中国对香港恢复行使主权.这一刻被永载史册.
  (3)中央电视台的新闻联播节目在19时开播.
  解析:要明确时间、时刻两个概念的区别和联系.同时要能够区别日常生活中对于时间、时刻的一些错误说法.
  答案:(1)中的“2003年10月15日上午9时0分50秒”指的是时刻;“历经21个小时”指的是时间;“2003年10月16日凌晨6时23分”指的是时刻.
  (2)中的“1997年7月1日零时”指的是时刻.
  (3)中的“19时”指的是时刻.
  3 如下表所示,是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表,设火车在每个车站都能准点到达,准点开出.
  (1) T 107次列车由北京西站开出直至到达聊城站,运行的平均速度是多少?
  (2) T 107次列车由聊城站开出直至到达菏泽站,运行的平均速度是多少?
  (3) T 108次列车在9时30分的瞬时速度是多少?
T107
车次
T 108
北京西

深圳
自北京西起公里
站名
北京西

深圳
20:30
0:24
32
1:53
55
4:26
34

0
350
528
853

北京西
聊城
菏泽
阜阳

13:25
36
9:28
07
8:05
40
5:32

  解析:要正确地理解列车时刻表所反映出的意义,由列车时刻表,准确地求得所需的时间段及与之对应的位移,是解题的关键.由此便可正确地求出平均速度.
  答案:(1)由列车时刻表可知,T 107次列车由北京西站开出直至到达聊城站,所走的位移s=350 km,所用时间t=3小时54分钟,所以平均速度v=s/t=24.9 m/s.
  (2)由列车时刻表可知,T107次列车由聊城站开出直至到达菏泽站,所走的位移s=178 km,所用时间t=1小时21分钟,所以平均速度v=s/t=36.6 m/s.
  (3)由列车时刻表可知,在9时30分列车T 108次正停在聊城站,因而此时的瞬时速度为零.