北师大版八年级物理上册第二章机械运动第四节平均速度课件（29页PPT）

(共29张PPT)
第四节 平均速度
思考问题：
赛车与飞机，谁跑得快？
我们常说的飞机比汽车快是什么意思？
情景导入
在2004年雅典奥运会上，我国选手刘翔在男子110m 栏项目中以12.91s的成绩夺冠。
某位同学利用速度公式计算得到比赛中刘翔的速度约为8.52m/s。
你是否同意他的观点？刘翔在整个比赛过程中的速度是一成不变的吗？
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10s
20s
30s
40s
300m
600m
900m
1200m
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20s
30s
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200m
1200m
450m
750m
　　沿直线行驶的两辆小汽车运动有什么不同？
　　在直线运动中，按速度可分为匀速直线运动和变速直线运动。
知识点1
匀速直线运动
新课探究
　　如果物体沿直线运动，并且速度保持不变，那么这种运动称为匀速直线运动。
　　匀速直线运动是最简单的机械运动，是研究其它复杂运动的基础。做匀速直线运动的物体在任意相同时间内通过的路程都相等，即路程与时间成正比；速度大小不随路程和时间变化。
图中斜线表示一个物体以5m/s的速度沿直线运动时，它的路程随时间变化的关系图线。
交流讨论
一物体运动的速度以4m/s，在图中作出它的s-t图像，比较两条图线，会发现它们有怎样的关系？你能通过图线直观地判断出哪个物体运动的速度较大吗？
速度为4 m/s 的物体的s-t图线在速度为5 m/s的物体的s-t图线的下方。
在s-t图像中，可以通过直线的倾斜程度判断物体的速度大小，直线倾斜程度大的，物体的速度大。
　　理想的匀速直线运动在实际中并不常见，但如果物体在运动过程中速度变化不大，并且通过的路径近似是直线，在这种情况下，我们可以把物体的运动近似看作匀速直线运动。
选自《状元大课堂》
例 一个做匀速直线运动的物体，它在前50 s内通过500 m的路程，那么它的（ ）
A.速度大小与路程、时间有关
B.速度与路程成正比
C.速度与时间成反比
D.第10s的速度是10 m/ s
D
×
√
×
×
C
100m跑道上的运动员
游泳池中的运动员
正在降落的飞机
平直公路上行驶的汽车
如何描述这些运动的快慢呢
知识点2
平均速度
物体在某一段时间内（或某一段路程内）运动的快慢程度，叫作平均速度。
平均速度计算式
日常所说的速度，多数情况下指的是平均速度。
例题 2023年5月，大连湾海底隧道正式通车。它是我国北方地区首条大型跨海沉管隧道，对于解决城市交通不畅、拓展城市发展空间、推动大连湾两岸一体化发展具有重要意义。大连湾海底隧道全长5.1 km，其中海底沉管隧道段长3 km，设计速度为60 km / h。
某汽车从人民东路开始，经过3 min行驶2.1 km后，进入海底沉管隧道段，再经过4 min驶出海底沉管隧道。求汽车在海底沉管隧道段和全程的平均速度各是多少。
分析 要求出某段路程内的平均速度，必须确定这段路程的长度和通过此段路程的时间。由题中的信息可知，汽车在海底沉管隧道段的路程为s1 =3 km，行驶时间为t1=4 min。汽车全程的路程为s2=2.1 km + 3 km = 5.1 km，行驶时间为t2=3 min＋ 4 min = 7 min。
解 根据平均速度的计算公式 可得：
汽车在海底沉管隧道段的平均速度为
汽车全程的平均速度为
答 汽车在海底沉管隧道段的平均速度为45 km/h，全程的平均速度为44 km/h 。
交流讨论
下表是刘翔在雅典奥运会男子110 m栏决赛夺冠过程中，跨栏以及冲过终点的时刻表。根据表中提供的信息，你认为刘翔在各阶段的平均速度相同吗 他冲过终点时的速度是8.52 m / s 吗
时刻t/s 0 2.1 3.3 4.3 5.2 6.2 7.3 8.3 9.3 10.3 11.3 12.91
栏数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 终点
距离s/m 0 13.72 22.86 32.00 41.14 50.28 59.42 68.56 77.70 86.84 95.98 110.00
刘翔在雅典奥运会上的跨栏时刻
时刻t/s 0 2.1 3.3 4.3 5.2 6.2 7.3 8.3 9.3 10.3 11.3 12.91
栏数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 终点
距离s/m 0 13.72 22.86 32.00 41.14 50.28 59.42 68.56 77.70 86.84 95.98 110.00
阶段/栏数 0→1 1→2 2→3 3→4 4→5 5→6 6→7 7→8 8→9
平均
速度
v/m·s-1 6.53 7.62 9.14 10.16 9.14 8.31 9.14 9.14 9.14 9.14 8.71
由上表计算可知，各阶段的平均速度并不完全相同。计算可得，刘翔全程的平均速度为8.52 m/s，但此速度不能作为他通过终点时的瞬时速度，因此他通过终点时的速度不一定是8.52 m/ s。
10→终点
9→10
科学窗
瞬时速度
运动的物体在某一瞬间（或某一位置）运动的快慢程度，叫瞬时速度。
平均速度与瞬时速度的区别与联系
平均速度 瞬时速度
区别
联系
平均速度反映的是物体在某一段时间内或通过某一段路程运动的快慢
瞬时速度反映的是物体在运动过程中某一时刻或经过某一位置时运动的快慢
做匀速直线运动的物体,它在任何时刻的瞬时速度都是相等的,且等于整个运动过程中的平均速度
有没有一种特殊的运动，运动过程中平均速度与瞬时速度的大小是相等的？
物体做匀速直线运动时，运动过程中平均速度与瞬时速度的大小是相等的
课堂小结
定义：物体在某一段时间内（或某一段路程内）运动的快慢程度，叫作平均速度
定义：物体沿直线运动，并且速度保持不变
图像
匀速直线运动
平均速度
平均速度
公式：
自我检测
1.小明家到学校有一条500 m长的平直马路。有一次他从学校回家，开始以1m/s的速度行走，当走了一半路程时突然下起了大雨，他马上以5 m / s的速度跑回家。小明在前一半路程中所用的时间是______s，他从学校到家整个过程的平均速度是______m/s。
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1.67
2.小红周末去社区参加社会实践活动，她从家前往社区，整个过程中有步行，也有骑行，其全程的路程-时间图像如图所示。已知小红骑车的速度比步行的速度大。
（1）步行过程对应的图像是哪一段
（2）骑车的速度是多少
（3）整个过程的平均速度是多少
解： （1）步行过程对应的是图像中
0~15min的图线。
（2）由图像可知，小红骑车过程对应的
时间段为16~21min，骑车时做匀速运动，
骑车所用的时间t骑车=21min-16min=5min=300s，
骑车通过的路程s=2400m-900m=1500m，故骑
车的速度
（3）整个过程的平均速度
3.复兴号动车组是由我国自主研制、具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的新一代高速列车，具有安全、高速、舒适等特点，受到广大乘客的青睐。由北京南开往上海虹桥的G1次复兴号CR400列车的时刻表如表所示，请你计算列车由北京南到上海虹桥的平均速度，并比较列车从北京南到天津南、从天津南到南京南，哪段运行的平均速度较大。
站次 站名 到达时间 开车时间 里程
1 北京南 - 07:00 0
2 天津南 07:31 07:33 117 km
3 南京南 10:24 10:26 1023 km
4 上海虹桥 11:29 - 1318 km
解：列车由北京南到上海虹桥的路程s=1318 km，所用时间t=11 h 29 min-7 h=4 h 29 min= 4.48 h ，平均速度
列车从北京南到天津南的路程s1= 117 km，所用时间t1=
7 h 31 min-7 h=31 min =0.52 h,平均速度
=225 km/h。
列车从天津南到南京南的路程s2=1023 km-117 km =906 km ,所用时间t2=10 h 24 min-7 h 33 min = 2 h 51 min =
2.85 h,平均速度 =317.89 km/h。
因为 ,所以列车从天津南到南京南的平均速度较大。
　　4.“超速”驾车是严重的违法行为。目前检测超速的方式有两种：定点测速、区间测速。“定点测速”就是在一个固定的地方设置测速设备，如果车辆超速通过就会触发拍照；“区间测速”是在某一路段的两端各布设一个监控点，基于车辆先后通过两个监控点的时间来计算车辆在该路段上的平均速度，依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速违法。如图所示，监控点A、B相距66 km，
全程限速100 km / h，一辆客车通过监控点A、B的速度分别为80 km / h和90 km / h，从监控点A行驶到监控点B的时间为30 min。
（1）采用“定点测速”，该客车通过监控点A、B时会不会被判超速？
（2）采用“区间测速”，该客车在该路段会不会被判超速
解：（1）采用“定点测速”,该客车通过监控点A、B时都不会被判超速。
（2）采用“区间测速”，该客车的平均速，
132 km/h>100 km/ h ,所以该客车在该路段会被判超速。