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第一章 运动的描述
第3节 课时1 位置变化快慢 的描述——速度
金秋时节,学校每年都要举行运动会。在百米赛跑中,如何裁定选手名次 参赛选手“比”得是什么?
1.理解物体运动的速度。知道速度的意义、符号、单位、矢量性。
2.理解平均速度和瞬时速度的意义,会用公式计算物体运动的平均速度。
3.能理解平均速度﹑瞬时速度和平均速率的区别与联系。
知识点一:速度
1.比较物体运动快慢的方法
(1)相同时间比较位移
相同时间内,位移越大,物体运动越快
(2)相同位移比较时间
3min
3min30s
思考讨论:如果时间和位移都不同,怎样比较物体运动快慢呢?
用单位时间内的位移来比较物体运动快慢。
相同的位移,所用时间越短的物体运动的越快
2.速度
(1)定义:物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢,这就是速度。
(2)定义式:
v表示速度;Δx表示物体在Δt内的位移
(3)单位:米每秒(m/s)、千米每时(km/h)、厘米每秒(cm/s)等。
(4)物理意义:描述物体运动快慢的物理量
速度大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小;速度的方向是物体运动的方向。
(5)速度是矢量,它既有大小,又有方向。
v的方向是由对应Δt时间内位移Δx的方向决定,正号表示与规定的正方向相同,负号表示与规定的正方向相反 。
思考与讨论:某同学根据v=得出“v与位移成正比、与时间成反比”的结论,正确吗?为什么?
不正确.v=是速度的定义式,是用比值法定义的物理量,其大小与Δx及Δt无关.比如匀速直线运动中v不变.
1.平均速度
(1)定义:物体运动的位移与发生这个位移所用的时间的比值,叫做平均速度。
(2)定义式:
(3)物理意义:粗略地描述了物体运动快慢程度和方向;平均速度大,物体运动快,反之慢。
知识点二:平均速度和瞬时速度
(4)平均速度是矢量,方向由位移的方向决定,它的大小表示这段时间内运动的快慢。
注意:
①平均速度必须指明那段时间或哪段位移。
②平均速度不考虑运动过程的细节问题,只考虑初末位置及整个过程的运动时间问题。
③平均速率不是平均速度的大小,平均速率等于路程与时间的比值;平均速度大小一般不等于平均速率。
平均速度与平均速率有什么区别和联系呢?
只有在单向直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率.
其他情况下平均速度要小于平均速率.
运动物体一段时间内的平均速度可以为零,但平均速率不为零
区别
联系
平均速度 = 即,是矢量
平均速率 = 即,是标量
观察与思考1:假如你是交警,判断一下这辆车是否一定没有违章呢?
不一定,虽然这辆车在2小时开了平均速度为,但在经过测速点时的车速可能超过了,也属于违章。
观察与思考2:某一时刻物体的位移和时间间隔都是0,那应该如何计算该时刻的速度呢?
越小,经过A点的瞬时速度与时间内平均速度的差异就越小
2.瞬时速度
“极限思想”
(1)定义:在表达式中,当非常非常小时,运动快慢的差异可以忽略不计,此时,我们就把叫作物体在时刻的瞬时速度。
(2)方向:物体在该时刻的运动方向。
(3)物理意义:是精确地描述物体运动快慢和方向的物理量。
3.速率:即瞬时速度的大小,是标量,没有方向。
一般的速度计显示的是速率。
汽车
电动车
1.平均速度对应着某一段位移或某一段时间,而瞬时速度对应某一位置或某一时刻.
2.当位移足够小或时间足够短时,可以认为平均速度就是瞬时速度.
3.瞬时速度总为零时,平均速度一定为零;平均速度为零时,瞬时速度不一定为零.
4.在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等.
归纳总结
1.(多选)下列说法中正确的是( )
A. 平均速率是平均速度的大小
B. 瞬时速率是瞬时速度的大小
C. 瞬时速度是指较短时间内的平均速度
D. 对于匀速直线运动,平均速度与瞬时速度相等
B D
2.(多选)下列关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是( )
A.若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
D.变速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
A C
3.短跑运动员在 100m 竞赛中,测得她在 50m 处的瞬时速度为6.0m/s,16s 末到达终点时的瞬时速度是 7.5m/s,此运动员在这100m 中的平均速度大小为( )
6m/s
B. 6.25m/s
C. 6.75m/s
D. 7.5m/s
B
4.甲乙两人从原点O出发.甲向东走了60m,用时1min;乙向西匀速跑200m,用时40s.求:(1)甲和乙的位移;(2)甲和乙的速度.
x/m
-200 0 60
乙 甲
解 :(1)规定向东为正方向,
甲的位移为x1=60m-0m=60m;
乙的位移为x2=-200m
(2)甲所用时间t1=60s,乙所用时间t2=40s.
甲的速度v1=x1/t1=(60/60)m/s=1m/s
乙的速度v2=x2/t2=(-200/40)m/s= -5m/s
一、速度
1.定义:
2.公式:
3.单位:
4.物理意义
二、平均速度与瞬时速度
物体运动的位移与发生这段位移所用时间之比。
v=
m/s、km/h、cm/s
1.平均速度
3.瞬时速度
2.平均速率
4.瞬时速率