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2.3 物体运动的速度
第2章 运动与能量
教科2024版物理八年级上册
授课教师:********
班 级:********
时 间:********
1.知道匀速直线运动是物体沿直线快慢不变的运动。
2.使学生通过动手实验逐步掌握使用物理仪器的基本技能。使学生通过实验学会用简单方法估测时间、路程。
3.通过实验激发学生的兴趣,培养学生认真仔细的态度和实事求是的精神。
杭州亚运会中百米比赛中,如果某运动员用了10 s,他的平均速度是多大呢?
解:他的平均速度 。
新知探究
知识点1
匀速直线运动
0
0
10s
20s
30s
40s
200m
400m
600m
800m
这辆汽车的行驶速度是多少?
20 m/s
(1)运动路线是直线;
(2)匀速直线运动是速度不变的运动;
(3)做匀速直线运动的物体,在任意一
段相等的时间内,通过的路程都相等。
定义:在物理学中,一个物体沿着直线运动,在任意相同时间内,通过的路程始终相等,这样的运动叫作匀速直线运动。
匀速直线运动
特点:
匀速直线运动是最简单的动作,是速度不变的运动。做匀速直线运动的物体,速度可以利用公式 来计算,但速度的大小与 s ,t 的大小无关,不能认为速度 v 与路程 s 成正比,与时间 t 成反比,但通过的路程与所用时间成正比。
对匀速直线运动的理解:
人站在自动扶梯上缓缓下楼可看做是匀速直线运动。
平直轨道上平稳运行的列车近似认为是匀速直线运动。
【例题】 汽车的驾驶仪表盘上安装着速度显示装置,它可以显示汽车的行驶速度。如果显示装置的指针如图所示,汽车保持这个速度行驶,经过 3 h 能行驶多远?
s=vt
=80 km/h×3h
=240 km
解: 根据速度公式 进行求解。已知速
度 v 和时间 t,则时间 t 内通过的路程 s = vt。故汽车经过 3 h 行驶的路程:
计算这位百米赛跑的同学的每个时间段内的速度。
知识点2
变速直线运动
路程 s/m 15 20 17 18 30
时间 t/s
速度v/(m/s)
3
5
2
10
2
8.5
2
9
3.5
8.57
运动过程中速度的大小在变化。
物体沿直线运动时,在相同的时间内通过的路程不相等,这种运动叫作变速直线运动。
在变速直线运动中,当我们不需要精确地考察每一个时刻运动的情况时,也可以根据 来描
述物体运动的快慢,这时的速度表示的是物体通过某段路程(或某段时间内)的平均快慢程度。
变速直线运动
定义:物体通过某段路程与通过这段路程所用时间的比值叫作平均速度。
平均速度
物理意义:物体通过某段路程(或某段时间内)的平均快慢程度。
公式:
对平均速度的理解
平均速度与路程及时间的对应性 平均速度总是对某一段路程(或时间间隔)而言的.在描述一个物体的平均速度时,必须指出是哪段时间内或哪段路程中的平均速度,否则平均速度的含义就不明确。
平均速度和速度的平均值是两个概念 平均速度不是各段路程上速度的平均值,求平均速度时应用总路程除以总时间。
某些情况下 也可描述曲线运动 在实际应用中,一些做曲线运动的物体,其运动的快慢也常用平均速度来描述。
常见的描述物体运动的图像有 s-t 图像和 v-t 图像。
知识点3
描述运动的图像
(1)匀速直线运动的图像
①做匀速直线运动的物体,其路程—时间(s-t)图像如右图所示,横轴表示时间,纵轴表示路程,图线是一条过原点的倾斜直线。
在图线上取一点,可得到物体的运动时间和对应的运动路程,将数据代入公式 ,可求得物体运动的速度。
直线的倾斜程度表示物体运动速度的大小,同一图像中,直线的倾斜程度越大,物体运动的速度越大。
v = 4 m/s
②做匀速直线运动的物体,其速度—时间(v-t)图像如下图所示,图线是一条平行于横轴的直线。
该直线与纵轴交点的纵坐标表示物体运动的速度。
v = 6 m/s
v = 4 m/s
(2)常见的“s-t”“v-t”图像表示的运动状态
图像
运动状态
匀速直线运动
静止
变速直线运动
匀速直线运动
匀加速
直线运动
实验原理:
实验器材:斜面小车(斜面、木块、小车、可移动挡片)、刻度尺(量程0~1000mm,分度值1mm),秒表
知识点4
实验:测量物体运动的平均速度
可移动挡片
实验步骤:
(1)组装实验装置:如图所示,将斜面的一端用木块垫起来,使它保持较小的坡度,在斜面底端或中部放置可移动挡片作为终点。
目的是延长小车在斜面上运动的时间,便于测量时间
作用:①让小车在同一位置停下;②便于准确测量时间
可移动挡片
(2)测量小车在斜面轨道上运动全程的平均速度:将可移动挡片移至斜面底端,将小车置于轨道顶端;释放小车,同时启动秒表,小车撞击挡片时,停止计时,读出小车从斜面顶端到撞击挡片所用时间 t1;用刻度尺测出小车运动路程 s1,重复3次实验,将数据记录在表格中。
s1
(3)测量小车在轨道上前半程运动的平均速度:将可移动挡片移至斜面中部,测出小车从斜面顶端到撞击挡片所用时间t2;用刻度尺测出小车运动路程s2. 重复3次实验,将数据记录在表格中。
(4)测量完毕,整理器材。
小车仍然从斜面顶端的同一位置静止释放
s2
s1
实验注意事项:
1.通过反复练习计时工具,使时间测量得更准确。
2.斜面坡度不要太大,也不要太小。
3.为了方便测量时间,斜面应尽量长一些。
4.保证每次测量小车都是从同一高度静止释放。
5.为避免偶然性,实验中应多次测量取平均值。
实验数据分析:
实验次数 1 2 3 4 5 6
路程s/cm
时间t/s
平均速度 v/(m/s)
100.00
100.00
100.00
50.00
50.00
50.00
3.2
3.0
3.1
2.2
2.0
2.1
0.31
0.33
0.32
0.23
0.25
0.24
全程
前半程
如何计算后半程的平均速度?
实验次数 1 2 3
路程s/cm
时间t/s
平均速度v3/(m/s)
50.00
50.00
50.00
1.0
1.0
1.0
0.5
0.5
0.5
实验次数 1 2 3 平均值
全程平均速度v1/(m/s)
前半程平均速度v2/(m/s)
后半程平均速度v3/(m/s)
0.31
0.33
0.32
0.23
0.25
0.24
0.5
0.5
0.5
根据表中数据,你能得出什么结论?
0.32
0.24
0.5
v3> v1> v2,即小车沿斜面下滑时速度越来越大。
知识拓展
实验中,在轨道顶端固定一个位移传感器,可实时测量传感器到小车的距离。若传感器每秒测量25次,计算机将自动计算出每个0.04 s内的平均速度,并标在坐标系上,用光滑曲线连接(如图)。从图像可看出小车沿斜面下滑时速度越来越大。
知识点1 匀速直线运动
1. [2024·乐山期末]对于匀速直线运动,下列说法正确的
是( )
D
A. 物体运动的速度越大,通过的路程越长
B. 物体运动的速度越大,所用的时间越少
C. 物体运动的速度与路程成正比,与时间成反比
D. 速度的大小不变,与路程和时间无关
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2. [2024·枣庄一模]“频闪摄影”是研究物体运动时常用的
一种实验方法。下列选项是明明同学利用频闪照相机拍摄的
四个物体运动时的频闪照片(黑点表示物体的像),其中表
示物体可能做匀速直线运动的照片是( )
A
A. B. C. D.
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3. [2024·青岛期末]下列图像能描述匀速直线运动的是
( )
B
A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 甲和丁 D. 丙和丁
【点拨】图甲中路程随着时间的变化没有发生改变,速度为零,
表示物体静止;图乙中的图线表示速度的大小,由于速度随着
时间的变化没有发生改变,是匀速直线运动;图丙中的图线的
斜率代表速度,斜率没有发生改变且不为零,所以速度没变,
是匀速直线运动;图丁中的图线代表速度的大小,因为速度随
着时间的变化而增大,不是匀速直线运动。故选B。
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4.一物体做匀速直线运动,它在内运动了,它在第
的速度是___,它运动的路程是____ 。
3
60
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知识点2 变速直线运动
5. 关于平均速度,下列说法不正确的是( )
B
A. 平均速度是粗略描述变速直线运动快慢的物理量
B. 平均速度就是速度的平均值
C. 描述平均速度必须指明哪一段路程或哪一段时间内的平均
速度
D. 平均速度是通过的路程与通过这段路程所用时间的比值
【点拨】求平均速度时要用总路程除以总时间,而不是速度
的平均值。
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6. 如图所示,记录了甲、乙两辆汽车在平直公
路上行驶时,相同时间内通过的路程。根据图片信息,下列说
法正确的是( )
A. 甲、乙两车都做匀速直线运动
B. 甲、乙两车都做变速直线运动
C. 内,甲、乙两车平均速度相等
D. 内,甲、乙两车平均速度相等
√
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7.据统计,西安地铁暑运数据日均客运量首次超过400万人次。
小明乘坐三站地铁用时,该线平均时速为 ,可以
推断出这三站地铁线路长约为____ ;若要将乘车时间缩短
,则该线平均时速需提升至_____ 。
3.2
38.4
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8. 甲、乙两车在同一平直公路上沿同一方向做匀速直线运动,
其路程随时间 变化的图像如图所示。下列说法正确的是
( )
D
A. 时,甲、乙两车的速度相等
B. 甲、乙两车速度之比为
C. 甲、乙两车在 内的平均速
度相等
D. 时,甲、乙两车相距
【点拨】由图像可知, 时,
甲、乙两车相距 乙车在原点前
,在 内甲车通过的路程
,乙车通过的路程
,甲车的速
度 ,乙车
的速度 ,
两车沿同一方向做匀速直线运动,
故 时,甲、乙两车的速度不
相等,甲、乙两车速度之比为 ,
故 错误。甲、乙两车都做匀速直
线运动,但甲、乙两车在 内
通过的路程不相同,则平均速度不
相等,故C错误。 时,甲车
通过的距离
,
乙车通过的距离
,
乙车距离原点的距离
,故甲、
乙两车的距离
,故D正确。
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9. [2025·西安期末]如图所示,电视节目中“闯关游戏”的
笔直通道上每隔 设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,
放行和关闭时间分别为和 ,当小强正通过关卡1左侧
远的处时,关卡刚好放行,若他全程以 的速度做
匀速直线运动,则最先挡住他前进的关卡是( )
B
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【点拨】关卡关闭时,小强能
在两关卡间运动,但不能通过
关卡,由题知,关卡放行和关
闭时间分别为和,小强正通过 处时,关卡刚好放行,
由 可得,小强到达关卡1时所用的时间
,
所以关卡1不会挡住他;每两
个关卡间距离 ,所以小强
通过相邻两关卡所用的时间
,小强到达
关卡2用的时间
,
关卡2在第 是打开的,
所以关卡2不会挡住他;小强
到达关卡3用的时间
,
关卡3在第 末已关闭,
到第 末才打开,所以关卡
3会最先挡住他。
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课后作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题。
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