课堂例题及练习
速度的测量计算
如下图所示,是某同学练习使用打点计时器得到的纸带,纸带的左端先通过打点计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是______,若所用电源频率为50 Hz,从打下A点到打下B点,共16个点迹,历时______s,位移为______m,这段时间内纸带运动的平均速度为______m/s.
平均速度的大小计算
定义式v=s/t
例1:物体在第一个t内速度为v1,在第二个t内速度为v2,求全程平均速度
例2:物体在第一个s内速度为v1,在第二个t内速度为v2,求全程平均速度
速度和速率的对比训练
某班同学去参加野外游戏.该班同学分成甲、乙、丙三个小组,同时从营地A出发,沿各自的路线搜寻目标,要求同时到达营地B,如右图所示为其运动轨迹,则关于它们的平均速度和平均速率的说法正确的是( )
A.甲、乙、丙三组的平均速度大小相同
B.甲、乙丙三组的平均速率大小相同
C.乙组的平均速度最大,甲组的平均速度最小
D.乙组的平均速率最小,甲组的平均速率最大
运动快慢的描述
甲乙丙三人正在进行800m竞赛,甲乙齐头并进跑在前面,丙落在了后面,最后200m冲刺时,丙一鼓作气超过了甲乙,一举夺得了冠军,甲乙祝贺时说,你超我们时太快了,你是800m最快的。你能区分两个“快”的含义吗?
平均与瞬时速度的比较
运动员在百米赛跑中,测得70 m处的速度是9 m/s,10 s末恰好到达终点时的速度为10.2 m/s,则运动员在全程内的平均速度是( )
A.9 m/s B.9.6 m/s
C.10 m/s D.5.1 m/s
拓展训练
1.下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是…( )
A.若物体在某段时间内每一个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.匀速直线运动中物体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.变速运动中任一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
2.甲、乙两车从A地出发经历不同的时间后都到达B地,甲运动的时间较长,则( )
A.甲的平均速度一定比乙大
B.甲的平均速度一定比乙小
C.甲的瞬时速度一定比乙小
D.甲、乙通过的位移一定相等
3.对于各种速度和速率,下列说法中正确的是( )
A.速率是速度的大小
B.平均速率是平均速度的大小
C.速度是矢量,平均速度是标量
D.平均速度的方向就是物体运动的方向
4.在100m竞赛中,测得某一运动员5s末瞬时速度为10.4m/s,10s末到达终点的瞬时速度为10.2m/s.则他在此竞赛中的平均速度为( )
A.10m/s B.10.2m/s C.10.3m/s D.10.4m/s
5.物体沿平直轨道从A运动到B,若前三分之一时间的速度V1,剩余三分之二时间的速度为V2,则平均速度为( )
A.0 B.. C. D.
6. 某列车沿平直轨道从A运动到B,开始以速度V行驶前1/3的位移;然后以速度2V行驶中间1/3的位移,最后以速度以3V行驶后1/3的位移,则列车全程的平均速度应为( )
A. B. C.. D.
怎样描述运动的快慢
[ 教学目标]
1.理解平均速度和瞬时速度的概念.知道速度和速率以及它们的区别.
2.通过平均速度的学习,再次认识等效替代思想。
3.学习测量平均速度,体会测瞬时速度的极限思想
[重点难点]
重点:瞬时速度、平均速度概念,及速度和速率概念之间的联系.
难点:平均速度的计算.
[思路方法]
让学生在相互交流中逐渐领会瞬时速度与平均速度的关系,同时初步领略极限的思想并初步领会数学与物理相结合的方法,让学生在训练中体会速度与速率的不同,学会平均速度的计算.
[教学过程]
一、引入:课件展示,问题讨论
二、新课内容
一)平均速度和瞬时速度
1.平均速度
(1)定义:在某段时间的位移△x与发生这段位移所用的时间△t的比值,叫做这段时间(或位移)内的平均速度.
(2)公式:v=△x/△t
(3)平均速度只能粗略地描述运动的快慢,即平均快慢程度.
(4)描述平均速度时,必须指明是哪一段位移上的平均速度;或是哪一段时间间隔内的平均速度.
2.瞬时速度
(1)定义:物体在某一时刻(或通过某一位置时)的速度,叫做瞬时速度.
(2)物理意义:精确地描述物体的运动快慢.
(3)方向:与物体经过某一位置的运动方向相同.
(4)物体在从t到t+△t时间间隔内,若△t非常小,以至于△t 0,则可以认为表示的是物体在t时刻的瞬时速度.
二)、速度和速率
1.速率:瞬时速度的大小叫做速率.
2.日常生活和物理学中说到“速度”,有时是指速率.
思考:平均速率是平均速度的大小吗?
理解训练:某班同学去参加野外游戏.该班同学分成甲、乙、丙三个小组,同时从营地A出发,沿各自的路线搜寻目标,要求同时到达营地B,如右图所示为其运动轨迹,则关于它们的平均速度和平均速率的说法正确的是( )
A.甲、乙、丙三组的平均速度大小相同
B.甲、乙丙三组的平均速率大小相同
C.乙组的平均速度最大,甲组的平均速度最小
D.乙组的平均速率最小,甲组的平均速率最大
提示:平均速度是物体的位移与发生这段位移所需时间的比值.平均速率是物体通过的路程与所需时间的比值.由于物体在通过一段位移时,位移的大小一般不等于路程,故平均速率一般也不等于平均速度的大小. 特例:只有当物体做单方向的直线运动时,位移大小才等于路程,平均速度的大小才与平均速率相等.
三)平均速度的大小计算
例1:物体在第一个t内速度为v1,在第二个t内速度为v2,求全程平均速度
例2:物体在第一个s内速度为v1,在第二个t内速度为v2,求全程平均速度
四)速度的测量
1、实用工具
2、实验室用具
3、理解训练
[问题拓展]
从山顶悬崖边释放一小石块,石块下落,以释放点为原点,释放时开始计时,测得其x-t关系如下表:
x/m
4.9
19.6
44.1
t/s
1
2
3
根据上表画出石块的x-t图象,x轴向下为正方向,t轴水平向右,每1s为一个标度,然后回答下列问题:石块的运动是匀速直线运动吗?是否可以说石块下落的轨迹是曲线?
[小结]
本节主要学习平均速度和瞬时速度的概念及物理意义.通过训练理解了速度和速率的不同,学会了平均速度的计算,通过操作训练学会了测量速度的方法。
[课外拓展训练]
[板书]
怎样描述运动的快慢
平均速度和瞬时速度
一)平均速度
1.定义:运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用的时间的比值.
2.公式:v=Δx/Δt
3.物理意义:表示物体运动的平均快慢程度
4.矢量性:方向与位移△x方向相同,就是物体的运动方向
二)瞬时速度
1.定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度.准确地讲,瞬时度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度.
2.公式:v=Δx/Δt(Δt→0)
3.物理意义:描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢
4.矢量性:与物体此时刻的运动方向相同,即物体运动轨迹在该点的切线方向速度
速度和速率
速率:速度的大小。
速度既有大小,又有方向,是矢量
理解训练
平均速度的计算
例1、
例2、
速度的测量
课件12张PPT。怎样描述运动的快慢甲乙丙三人正在进行800m竞赛,甲乙齐头并进跑在前面,丙落在了后面,最后200m冲刺时,丙一鼓作气超过了甲乙,一举夺得了冠军,甲乙祝贺时说,你超我们时太快了,你是800m最快的。你能区分两个“快”的含义吗?平均速度和瞬时速度学习目标:
1、理解平均速度和瞬时速度的概念,认识平均速度和瞬时速度的关系。
2、通过平均速度的学习,再次认识等效替代思想。
3、学习测量平均速度,体会测瞬时速度的极限思想一、平均速度和瞬时速度的概念理解
1.平均速度
(1)反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段位移或一段时间相对应.
(2)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,不同时间段内或不同位移上的平均速度一般不同,必须指明求出的平均速度是对应哪段时间内或哪段位移的平均速度,不指明对应的过程的平均速度是没有意义的.
(3)平均速度是矢量,其大小可由公式 v=s/t 求出,其方向与一段时间Δt内发生的位移的方向相同,与运动方向不一定相同.训练:计算课本29页图1-15各段时间内的平均速度2.瞬时速度
(1)瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢及方向,是矢量,一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度.
(2)瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应,即对应于某一状态.
(3)瞬时速度的方向就是该状态物体运动的方向.
3.两者的关系
(1)当位移足够小或时间足够短时,可以认为瞬时速度就等于平均速度.
(2)在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等.4、平均与瞬时速度比较区分
(1)平均速度的大小与瞬时速度的大小没有必然的关系,即瞬时速度大的物体,其平均速度不一定大.
(2)平均速度与速度的平均值是不同的,速度的平均值并不一定等于平均速度.运动员在百米赛跑中,测得70 m处的速度是9 m/s,10 s末恰好到达终点时的速度为10.2 m/s,则运动员在全程内的平均速度是( )
A.9 m/s B.9.6 m/s
C.10 m/s D.5.1 m/s5、瞬时速率和平均速率的比较认识
1).瞬时速率
瞬时速度的大小称为瞬时速率,它是标量,只有大小,没有方向.
2).平均速率
(1)定义:运动物体通过的路程与通过这段路程所用时间的比值,是标量.
(2)说明:平均速率与平均速度是两个完全不同的概念.由于在一般情况下质点的路程要大于位移的大小,所以平均速率一般也要大于平均速度的大小,只有在单向的直线运动中,两者的大小才能相等.某班同学去参加野外游戏.该班同学分成甲、乙、丙三个小组,同时从营地A出发,沿各自的路线搜寻目标,要求同时到达营地B,如右图所示为其运动轨迹,则关于它们的平均速度和平均速率的说法正确的是( )A.甲、乙、丙三组的平均速度大小相同
B.甲、乙丙三组的平均速率大小相同
C.乙组的平均速度最大,甲组的平均速度最小
D.乙组的平均速率最小,甲组的平均速率最大
6、平均速度与平均速率的比较例:如右图所示,一质点沿直线AB运动,先以速度v从A运动到B,接着以速度2v沿原路返回到A,则此过程的位移是零,所以平均速度是零,但平均速率不等于零,设AB相距l,则其平均速率为 ,
由此可以看出,平均速率与平均速度不同.二、平均速度的大小计算
例1:物体在第一个t内速度为v1,在第二个t内速度为v2,求全程平均速度
例2:物体在第一个s内速度为v1,在第二个t内速度为v2,求全程平均速度三、速度的测量1、生活中的实用测量工具------速度计如下图所示,是某同学练习使用打点计时器得到的纸带,纸带的左端先通过打点计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是______,若所用电源频率为50 Hz,从打下A点到打下B点,共16个点迹,历时______s,位移为______m,这段时间内纸带运动的平均速度为______m/s.