7.2 运动的快慢 速度(导学案)八年级下册(新教材)(学生版+教师版)

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名称 7.2 运动的快慢 速度(导学案)八年级下册(新教材)(学生版+教师版)
格式 zip
文件大小 6.2MB
资源类型 试卷
版本资源 沪粤版
科目 物理
更新时间 2026-03-29 00:00:00

文档简介

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7.2 运动的快慢 速度 (导学案)
【学习目标】
1. 理解速度是用于描述物体运动快慢的物理量,学习并运动速度公式,并能熟练进行单位换算,能用速度公式解决简单的实际问题,明确匀速直线运动和变速直线运动的概念。(物理观念)
2. 能用控制变量法进行运动快慢的比较,理解速度的定义方法——比值定义法,并回顾相似定义方法推导的物理量。(科学思维)
3. 关注速度知识在日常生活、交通运输、航天航空等领域的广泛应用,认识到物理知识对推动社会发展和科技进步的重要作用,培养将物理知识服务于社会的责任感 。(科学态度与责任)
【学习重点】速度的概念、公式、单位及换算;用速度公式进行简单计算;测量物体平均速度的实验原理和方法。
【学习难点】速度公式的理解、单位换算;平均速度含义的理解。
【自主预习】阅读教材第44页第2节《运动的快慢 速度》,并完成以下内容:
1. 比较物体运动快慢的两种方法
(1)相同时间比路程。
(2)相同路程比时间。
2. 速度
物理学中,把物体通过的路程与通过这段路程所用时间之比叫做速度。
若用字母表示速度,表示路程,表示时间,则上面的公式可写成
速度的单位是由长度单位和时间单位组合而成的。在国际单位制中,速度的单位是米/秒,读作“米每秒”,符号是 m /s 或 m·s -1。例如,汽车在1s内通过 10 m,速度就记作“10 m /s”;飞机在 1s 内飞过270 m,速度就记作 “270 m /s”。在实际生活中,常用的速度单位还有千米/时,符号是km / h。
3. 匀速直线运动和变速直线运动
物体做机械运动,按照运动轨迹的曲直可分为直线运动和曲线运动。在直线运动中,按照速度是否改变,又可分为匀速直线运动和变速直线运动。
(1)物理学中,把速度不变的直线运动叫做匀速直线运动。物体做匀速直线运动时, 在任何相等的时间内,通过的路程是相等的。
(2)物理学中,把速度变化的直线运动叫做变速直线运动。
在变速直线运动中,可以用平均速度来描述物体运动的快慢。它表示物体在某一段路程(或一段时间)内运动的快慢程度。用表示平均速度,表示路程,表示时间,则平均速度为
(3)日常所说的速度,多数情况下也是指平均速度。
我的疑问:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
【合作探究】
探究一、比较物体运动快慢的两种方法
请仔细观察图中秒表的示数与运动员游过的路程,讨论一下,如何判断谁游得快 观众认定,在相同时间内,游在前面的人快[图(a)];裁判则认定,在运动员到达终点时,计时少的人游得快[图(b)]。
【探究归纳】观众与裁判判断运动员游泳快慢所用的方法是不同的。观众看谁游在前面,是用“相同时间比路程”的方法;裁判看谁先到达终点,是用“相同路程比时间”的方法。
【例题1】陇南某中学体育课上,甲、乙、丙三位同学进行百米赛跑,成绩如表所示,则获得第一名的是 同学。这里比较三名同学赛跑快慢的方法是: (选填“相同时间比较路程”或“相同路程比较时间”)。
参赛者 甲 乙 丙
成绩 13.7 13.8 14.8
【答案】甲 相同路程比较时间
【解析】[1][2]百米赛跑中,甲、乙、丙三位同学通过的路程相同。分析表格数据可知,甲的用时是三者中最短的;根据速度公式可知,当路程相同时,所用时间越短,速度越快,因此甲的速度最快,获得第一名。这种比较快慢的方法是相同路程比较时间。
探究二、速度
【想想议议】如果两个运动物体通过的路程和所用的时间都不相同,怎样比较它们运动的快慢呢?
为了解决这个问题,需要引入一个重要的物理量——速度。
物理学中,把物体通过的路程与通过这段路程所用时间之比叫做速度。
若用字母v表示速度,s表示路程,t表示时间,则上面的公式可写成
速度的单位是由长度单位和时间单位组合而成的。在国际单位制中,速度的单位是米/秒,读作“米每秒”,符号是m/s或m·s 。在实际生活中,常用的速度单位还有千米/时,符号是km/h。
【例题2】小明从家到学校做匀速直线运动,速度为3.6km/h,用时0.1h,求:
(1)小明家到学校的距离为多少km?
(2)他以3.6km/h的速度匀速通过宽25m的马路,需要多少s?
【答案】(1)0.36km
(2)25s
【解析】(1)小明从家到学校做匀速直线运动,速度为3.6km/h,用时0.1h,根据速度计算公式,可得s=vt=3.6km/h×0.1h=0.36km
(2)因为1m/s=3.6km/h,所以小明运动的速度
根据速度计算公式,可得匀速通过宽25m的马路,需要的时间
探究三、匀速直线运动和变速直线运动
1.匀速直线运动
问题探究 汽车在平直公路上行驶时,运动有什么特点?
汽车在各段时 间内的速度 路程/m200200200200时间/s10101010速度/(m/s)20202020
运动图像
结论 (1)汽车做直线运动,且速度不变 (2)汽车s-t图像是一条过原点的直线 (3)汽车v-t图像是一条平行于时间轴的直线
匀速直线运动(是一种理想状态):速度保持不变的直线运动。
特点:(1)物体做匀速直线运动时,在任何相等的时间内,通过的路程是相等的;在任意相同的路程,所需时间是相同的。
(2)物体做匀速直线运动时的速度大小与路程、时间无关。不能说速度与路程成正比,速度与时间成反比。
2.变速直线运动
问题探究 汽车在平直公路上行驶时,运动有什么特点?
汽车在各段时 间内的速度 路程/m100150250300时间/s10101010速度/(m/s)10152530
结论 汽车做直线运动,速度改变
3.平均速度
平均速度:物体通过某段路程的平均快慢程度。
(1)变速直线运动:速度大小变化的直线运动。
(2)公式:()
注意:说某一物体的平均速度,一定要指明物体是在哪段路程内或哪段时间内的平均速度。
【例题3】甲、乙物体从同一地点、同时、同向出发做直线运动,图甲、乙分别是甲的s-t和乙的v-t图像。
求:
(1)0~2秒内,甲物体的速度;
(2)3s时,甲、乙之间的距离;
(3)从出发开始,经过几秒甲、乙两物体相距2m?
【答案】(1)5m/s
(2)2m
(3)2s、3s、6s、8s
【解析】(1)由甲的s-t图像可知,在0~2s内,甲通过的路程为10m,此时间段甲车的速度为
(2)由甲的s-t图像可知,在2s~4s内,甲处于静止状态。因此,在t=3s时,甲与起点之间的距离仍为s甲=10m,由乙的v-t图像可知,乙始终以v乙=4m/s的速度做匀速直线运动。在t=3s时,乙运动的路程为 s乙=v乙t乙=4m/s×3s=12m
由于甲、乙从同一地点、同时、同向出发,所以3s时它们之间的距离为Δs= s乙-s甲=12m-10m=2m
(3)①当0≤t≤2s,甲的速度5m/s大于乙的速度4m/s,甲在前,则有Δs= s甲1-s乙1=v甲t1- v乙t1=5m/s×t1-4m/s×t1=2m
解得 t1=2s
②当2s≤t≤4s时,甲静止,乙前4秒通过的路程为 s'乙=v'乙t'乙=4m/s×4s>10m
则乙追上甲后,乙在前,Δs= s乙2-s甲2=v乙t2- s甲1=4m/s×t2-10m =2m
解得 t2=3s
③当t>4s时,甲在4s后再次开始做匀速直线运动,其速度为
甲的速度大于乙的速度,甲追赶乙,甲追上乙之前,乙在前,则有Δs= s乙3-s甲3=v乙t3- [s甲1 + v'甲(t3-4s)]=4m/s×t3- [10m + 6m/s×(t3-4s)] =2m
解得 t3=6s
甲追上乙后,甲在前,则有Δs= s甲4-s乙4= [s甲1 + v'甲(t4-4s)] -v乙t4= [10m + 6m/s×(t4-4s)] -4m/s×t4=2m
解得 t4=8s
之后甲乙的距离越来越大,不再可能是间隔2m,所以从出发开始,经过2s、3s、6s、8s时,甲、乙两物体相距2m。
探究四、测量物体运动的平均速度
实验装置如上左图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持很小的坡度。
实验步骤如下:
1.把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1,把s1和后面测得的数据填入下表中;
2.用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1;
3.根据测得的s1、t1,利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度v1;
4.将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s2;
5.测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s2,所用的时间t,算出小车通过上半段路程的平均速度v2。
路程 运动时间 平均速度
s1= t1= v1=
s2= t2= v2=
【例题4】小明利用如图1所示的实验装置“测量小车的平均速度”。实验时让小车从斜面上A点由静止滑下并同时开始计时,测出小车到达B点时停表的读数如图2所示,小车从A点到C点共用时4.25s。

(1)该实验的实验原理是(写出公式) ;
(2)由实验数据可知,小车通过AB段所用的时间为 s,平均速度为 m/s;小车通过BC段的平均速度为 m/s;小车从A到C的过程中,做 (选填“匀速”“加速”或“减速”)运动;
(3)该实验中斜面坡度很小是为了便于测量小车的 。
【答案】 3 0.13 0.32 加速 运动时间
【解析】(1)[1]测量小车的平均速度是测出路程和时间,利用速度公式得出速度,所以,该实验的实验原理是
(2)[2]图2知,小车通过AB段所用的时间为3s。
[3]小车通过AB段的路程
sAB=40.0cm-40.0cm=40.0cm=0.4m
小车通过AB段的平均速度
[4]小车通过BC段的路程
sBC=40.00cm=0.4m
小车通过BC段的时间
tBC=4.25s-3s=1.25s
小车通过BC段的平均速度
[5]因为
即小车通过上半程的平均速度小于通过下半程的平均速度,所以,小车从A到C的过程中,做加速运动。
(3)[6]实验中,要求坡度越小,则小车运动的时间越长,便于测量运动时间。
【归纳整理】
【精讲点拨】
1. 控制变量法
比较物体运动的快慢有两种方法,一是“时间相同比路程”,二是“路程相同比时间”。速度是路程与时间的比值,它等于物体在单位时间(1 s或者1 h)内通过的路程,所以用“路程与时间的比值”比较运动的快慢,实际上是运用了相同时间比路程。
2. 从s-t图像判断速度的三种方法
方法一:相同路程比时间
取一路程值,则有t甲v乙;
方法二:相同时间比路程
取一时间值,则有s乙v乙;
方法三:根据公式
因纵坐标是路程,横坐标是时间,倾斜程度大的速度大,故v甲>vz。
3. 解答测平均速度实验题要注意:
一明确 明确实验原理、实验方法和实验过程
二把握 准确把握题意,准确从题图或题表中获取正确、有用的信息
三计算 根据平均速度的计算公式进行计算
四结论 按题目要求分析数据,得出结论
4. 图像法
根据题意把抽象、复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像,将物理量间的代数关系转变为几何关系,运用图像直观、形象、简明的特点来分析解决物理问题,由此达到化难为简的目的。
5. 对平均速度的应用理解
(1)平均速度的物理意义:用来粗略表示做变速运动物体运动的快慢程度。
(2)假如做变速直线运动的物体,中途休息,在计算全程的平均速度时要将休息时间加在总时间内。
【课堂练习】
1.2024年8月1日凌晨,巴黎奥运会游泳项目男子100米自由泳决赛,中国选手潘展乐以46秒40夺冠,并打破他自己保持的世界纪录,赢下奥运会“飞鱼大战”。下列关于运动员运动快慢的说法中,正确的是(  )
①观众用“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢
②终点裁判用“相同的路程比时间”的方法比较运动的快慢
③物理学上用裁判的方法来比较运动的快慢
④物理学上用观众的方法来比较运动的快慢
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
【答案】B
【详解】比赛时,观众看到游在前面的运动员游的快,说明了在相同的时间内,运动员的路程越大,运动员游得越快,观众是根据相同的时间内,比较路程大小得出结论的故,故①正确;终点裁判是,看谁最先到达终点,先到达终点的运动员游得快;裁判是在路程相同的情况下,比较运动时间的长短得出结论的,故②正确;在物理学中,一般根据单位时间内通过的路程(平均速度),即根据相等时间内的路程大小来判断物体运动快慢的,是用观众的方法判断运动快慢,故③错误,④正确,故B正确,ACD错误。
故选B。
2.成语中常蕴含物理知识,根据下列哪个成语能估算出物体运动的速度(  )
A.一日千里 B.刻舟求剑
C.百步穿杨 D.健步如飞
【答案】A
【详解】A.“一日千里”中“一日”是时间,“千里”是路程,可用路程除以时间估算速度,故A符合题意;
B.“刻舟求剑”涉及参照物的选择,与速度无关,故B不符合题意;
C.“百步穿杨” 主要体现的是射箭的精准度等,没有明确的路程和时间来计算速度;故C不符合题意;
D.“健步如飞”仅描述运动快,无具体路程和时间数据,无法估算速度,故D不符合题意。
故选A。
3.关于速度公式,下列说法正确的是(  )
A.物体通过的路程s越大,速度v越大
B.物体运动所用时间t越小,它的速度v越大
C.物体运动的速度v和路程s成正比,与时间t成反比
D.物体运动的速度v与s、t的大小无关
【答案】D
【详解】A.由速度公式可知,速度的大小是路程与时间的比值,在时间不确定的情况下,不能说物体通过的路程s越大,速度v越大,故A错误;
B.由速度公式可知,速度的大小是路程与时间的比值,在路程大小不确定的情况下,不能说物体运动所用时间t越小,它的速度v越大,故B错误;
CD.速度表示物体运动的快慢,速度的大小可以用路程与时间的比值计算,但不能说物体运动的速度v和路程s成正比,与时间t成反比,如匀速直线运动中,随着路程和时间的增加,物体运动的速度保持不变,即物体运动的速度v与s、t的大小无关,故C错误,D正确。
故选D。
4.李白在《早发白帝城》中描述:“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”(注:2里为1km,“一日还”指大约24h从白帝城到达江陵)。诗人所描述的船速最接近(  )
A.2km/h B.10km/h C.20km/h D.1000km/h
【答案】C
【详解】由诗句可知,白帝城到江陵的距离为1000里,由题意可知,2里为1km,则白帝城到江陵的距离为500km。“一日还”指从白帝城到达江陵需要大约24h,由可知,船速约
所以船速与20km/h更接近,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.如图是用每0.2s闪光1次的照相装置分别拍摄的四个小球从左向右运动的频闪照片,其中小球运动得越来越慢的照片是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.相同的时间通过的路程先变大后变小,所以小球先变快后变慢,故A不符合题意;
B.相同的时间通过的路程相等,所以小球做匀速运动,故B不符合题意;
C.相同的时间通过的路程逐渐变大,所以小球运动越来越快,故C不符合题意;
D.相同的时间通过的路程越来越小,所以小球运动越来越慢,故D符合题意。
故选D。
6.如图所示是甲、乙两物体的运动轨迹图像,下列说法正确的是(  )
A.甲加速运动 B.乙静止不动
C.甲的速度大 D.乙的速度大
【答案】D
【详解】A.甲的图像是s - t图像,其图像为过原点的倾斜直线,根据s - t图像的性质,过原点的倾斜直线表示物体做匀速直线运动,并非加速运动,从图中可以看出当t = 6s时,s = 12m,所以甲的速度为
乙的图像是v - t图像,从图像可以看出,乙的速度保持不变,这表明乙做匀速直线运动,而不是静止不动。
所以
故ABC错误,D正确。
故选D。
7.在某次测试中,甲、乙两车都向东做直线运动,它们的s﹣t图象如图所示,下列判断正确的是(  )
A.0~10s两车的平均速度不相等
B.0~10s甲、乙两车都做匀速直线运动
C.在前5s乙车比甲车快
D.在0~5s内乙车的速度是1m/s
【答案】D
【详解】A.由图像看出两车在0~10s内甲车通过的路程等于乙车通过的路程,根据可知,,故A错误;
B.5-10s内甲车的s-t图像为一水平直线,故甲车在5﹣10s内静止;乙车的s﹣t图像为倾斜直线,故乙一直做匀速直线运动,故B错误;
C.在前5s乙车通过的路程比甲车短,所以乙车比甲车慢,故C错误;
D.乙做匀速直线运动,运动10s,行驶的路程为10m,则乙的速度为
则在0~5s内乙车的速度是1m/s,故D正确。
故选D。
8.将气球吹大,用夹子把口封紧,剪取一段10cm长的吸管,用胶带把它固定在气球上,将一根细绳穿过吸管水平拉直,两端固定。把气球封口的夹子松开,气体向后喷出,气球向前运动。运动过程中气球与吸管保持相对静止。如图所示是气球运动时每隔0.5s的频闪照片,则气球从A位置运动到B位置过程中做  变速 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,实际路程是  1.2 m,速度为  0.6 m/s。
9.小明利用小车、斜面、挡板、秒表等探究物体沿斜面滑下时速度的变化情况。
(1)实验中,应使斜面坡度适当  缓 (缓/陡)一些,目的是便于利用  秒表 测量  时间 。
(2)实验时,若他在听到小车撞击挡板C的声音后才停止计时,则会使小车通过AC段的时间测量  偏大 (偏大/偏小),平均速度vAC 偏小 (偏大/偏小)。
(3)如果测得小车从A滑到C的时间tAC=5s,小车从A滑到B的时间tAB=3s,则AC段的平均速度vAC=  0.16 m/s;则BC段的平均速度vBC=  0.2 m/s;根据数据可知:物体沿斜面下滑时做  加速 直线运动。
10.一辆汽车在平直公路上行驶,以10m/s匀速行驶了6000m,在路边的加油站停了120s,又以20m/s的速度匀速行驶120s。求:
(1)汽车行驶前6000m的时间。
(2)加油后,汽车行驶的路程。
(3)汽车在全程中的平均速度。
解:(1)由v 计得,汽车行驶前6000m的时间为:
t1600s;
(2)由v得,加油后汽车行驶的路程为:
s2=v2t2=20m/s×120s=2400m;
(3)汽车在全程中的平均速度为:
v10m/s。
答:(1)汽车行驶前6000m的时间为600s;
(2)加油后,汽车行驶的路程为2400m;
(3)汽车在全程中的平均速度为10m/s。
【课后巩固】
1.关于运动的快慢,下列说法错误的是( )
A.物理学中我们用路程与时间的比值表示物体运动的快慢
B.国际单位制中,速度的基本单位是m/s,这是用相同时间比较路程的方法比较运动快慢
C.正常成年人步行的大概速度为1.1m/s,约等于4km/h
D.平均速度可以精确的描述物体在某一段路程的运动快慢
【答案】D
【解析】A.物理学中用 “路程与时间的比值(即速度)” 表示运动快慢,该表述正确,故A不符合题意;
B.速度单位m/s的物理意义是 “单位时间内通过的路程”,对应 “相同时间比路程” 的比较方法,该表述正确,故B不符合题意;
C.正常成年人步行时,每秒约走两步,每步长约0.5m,因为1m/s=3.6km/h,所以,正常成年人步行的大概速度为1.1m/s=1.1×3.6km/h=3.96km/h≈4km/h,故C不符合题意;
D.平均速度反映的是物体在一段路程内的平均运动快慢,无法精确描述某一段路程的运动快慢,故D符合题意。
故选D。
2.下列关于直线运动的说法正确的是( )
A.在匀速直线运动中,表示物体通过的路程与时间成正比
B.在直线运动中,如果物体每分钟通过10m,则该物体一定做匀速直线运动
C.在匀速直线运动中,表示速度与路程成正比,与时间成反比
D.在变速直线运动中表示物体在t时间内任意时刻的快慢
【答案】A
【解析】AC.在匀速直线运动中,速度是路程与时间的比值,且这个比值是恒定的,与路程、时间长短无关。由s=vt可知,路程与时间成正比,故A正确,C错误;
B.在直线运动中,虽然物体每分钟均通过10m的路程,但不能保证在任意更短的相等时间内通过的路程都相等,所以物体不一定做匀速直线运动,故B错误;
D.在变速直线运动中,表示的是物体在时间t内的平均速度,反映的是这段时间内的平均快慢程度,而不是任意时刻的快慢,故D错误。
故选A。
3.甲、乙两车在平直的公路上匀速行驶,若甲、乙两车的速度之比为2:1,它们通过的路程之比为3:2,则它们运动的时间之比是( )
A.4:3 B.3:4 C.3:1 D.1:3
【答案】B
【解析】甲、乙两车在平直的公路上匀速行驶,甲、乙两车的速度之比为2:1,它们通过的路程之比为3:2,则它们运动的时间之比是
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.某汽车沿直线运动时,前半段路程用20m/s速度行驶,后半段路程用30m/s速度行驶,在整个路程中,汽车的平均速度为( )
A.25m/s B.24m/s C.50m/s D.10m/s
【答案】B
【解析】设前半程速度为,后半程速度为
前半程和后半程的路程相等,设前半程和后半程的路程为,则前半程的时间为
后半程的时间为
则运动的总时间为
那么在整个路程中,汽车的平均速度为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.如图所示,一辆小车在平直公路上行驶,在40s内运动的路程和时间关系,则能正确反映小车在0~40s内运动的图像和图像的是( )
A.甲和丁 B.甲和丙 C.乙和丙 D.乙和丁
【答案】C
【解析】小车在0~40s内的相同时间内通过的路程相同,故小车做匀速直线运动。
甲图中路程随着时间的变化而不变,所以该图表示物体静止;
乙图中路程随着时间的变化而均匀变化,路程与时间成正比关系,所以该图表示物体做匀速直线运动;
丙图中速度随着时间的变化而不变,所以该图表示物体做匀速直线运动;
丁图中速度随着时间的变化而变化,所以该图表示物体做变速直线运动。则反映汽车在做匀速直线运动的是乙图和丙图,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.如图所示,是公路旁的交通指示牌,其中“40”的单位是 。以汽车为参照物,坐在行驶着的汽车上的乘客是 的。如果汽车以10m/s的速度匀速行驶,则该汽车 (选填“有”或“没有”)超速,在不违反交通法规的前提下,从此处到西大桥至少需要 min。
【答案】km/h 静止 没有 12
【解析】[1]圆形标志牌上的40,表示在该段路程中汽车的最大行驶速度不能超过40km/h,“40”的单位是km/h。
[2]以汽车为参照物,坐在行驶着的汽车上的乘客与汽车之间的位置没有发生变化,故乘客是静止的。
[3]汽车的速度为
所以汽车没有超速。
[4]距离西大桥8km,所以在不违反交通规则的前提下,由得,最快到达西大桥的时间为
7.普通家用小汽车的质量约为1.6 ,行驶速度约为60 。(填上合适的单位)
【答案】t
km/h
【解析】[1]普通家用小汽车的质量约为
[2]60km/h是常见城市道路速度,故行驶速度约为60km/h。
8.两辆汽车在同一平直公路上同时出发,其路程s与时间t的关系如图所示。由图像可知,甲车的速度 (填“<”“=”或“>”)乙车的速度,当时,甲乙两车相距 m。
【答案】> 200
【解析】[1][2]由图像可知,甲车的s-t图像直线的倾斜程度大于乙车的s-t图像直线的倾斜程度,所以甲车的速度大于乙车的速度;当时,由图像可知,此时甲、乙运动的路程分别为,
已知甲车从原点出发,乙车从的位置处出发,故此时甲、乙两车相距
9.在“测量平均速度”的实验中。
(1)该实验的测量工具除了刻度尺,还需要 。
(2)在实验时,小明发现,斜面与水平面的夹角越小,时间的测量越容易,越准确,这是因为 。
(3)让小车从斜面的A点由静止开始下滑,测出小车到达B点的时间为2s。则小车在AB段的平均速度为 m/s。如果在某次测量中小车还未撞击到B点的金属挡板就停止计时了,测得AB段的平均速度会偏 。为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从A点由静止释放,测出小车到达C点的时间为3s从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度为 m/s。
【答案】(1)秒表
(2)斜面与水平面的夹角越小,小车下滑速度慢,运动时间长,便于测量时间
(3) 0.2 大 0.4
【解析】(1)该实验需要测量长度和时间,需要使用刻度尺和秒表(停表),所以实验测量工具除了刻度尺,还需要秒表。
(2)斜面与水平面的夹角越小,小车下滑的速度越慢,通过某段路程所用的时间就越长,这样就更便于准确测量时间。
(3)[1]由图可知,AB段的路程
时间,根据速度公式可知,小车在AB段的平均速度为
[2]如果小车还未撞击到B点的金属挡板就停止计时了,那么测量的时间会偏小,根据速度公式可知,路程不变,时间偏小,则速度会偏大,即测得AB段的平均速度会偏大。
[3]AC段的时间,路程
AB段的时间,则下半程(BC段)的时间
BC段的路程
根据可知,小车运动过程中下半程的平均速度为
10.小杰乘坐G2195次列车从成都东回宜宾老家,该列车的部分运行信息如下表所示。请回答下列问题:
G2195次列车时刻表
站名 到达时间 开车时间 停留
成都东 -- 08:02 20分
眉山东 08:38 08:42 4分
宜宾西 09:32 -- --
(1)G2195次列车从成都东站到宜宾西站的里程约为300km,求列车在这段路程行驶的平均速度;
(2)若G2195次列车全长约为220m,以108km/h的速度穿过一个长约2780m的隧道,求它完全穿过隧道的时间。
【答案】(1)200km/h
(2)100s
【解析】(1)由列车时刻表可知,列车从成都东站到宜宾西站的行驶时间为
列车从成都东站到宜宾西站的里程,则列车在这段路程行驶的平均速度为
(2)列车的速度
列车完全穿过隧道,行驶的路程等于隧道长与列车长之和,即行驶的路程为
则列车完全穿过隧道的时间为
【课后自评】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
我的收获:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
我的错题:
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7.2 运动的快慢 速度 (导学案)
【学习目标】
1. 理解速度是用于描述物体运动快慢的物理量,学习并运动速度公式,并能熟练进行单位换算,能用速度公式解决简单的实际问题,明确匀速直线运动和变速直线运动的概念。(物理观念)
2. 能用控制变量法进行运动快慢的比较,理解速度的定义方法——比值定义法,并回顾相似定义方法推导的物理量。(科学思维)
3. 关注速度知识在日常生活、交通运输、航天航空等领域的广泛应用,认识到物理知识对推动社会发展和科技进步的重要作用,培养将物理知识服务于社会的责任感 。(科学态度与责任)
【学习重点】速度的概念、公式、单位及换算;用速度公式进行简单计算;测量物体平均速度的实验原理和方法。
【学习难点】速度公式的理解、单位换算;平均速度含义的理解。
【自主预习】阅读教材第44页第2节《运动的快慢 速度》,并完成以下内容:
1. 比较物体运动快慢的两种方法
(1)相同时间比 。
(2)相同路程比 。
2. 速度
物理学中,把物体通过的路程与通过这段路程所用时间之比叫做 。
若用字母表示速度,表示路程,表示时间,则上面的公式可写成
速度的单位是由长度单位和时间单位组合而成的。在国际单位制中,速度的单位是 ,读作“ ”,符号是 。例如,汽车在1s内通过 10 m,速度就记作“10 m /s”;飞机在 1s 内飞过270 m,速度就记作 “270 m /s”。在实际生活中,常用的速度单位还有 ,符号是 。
3. 匀速直线运动和变速直线运动
物体做机械运动,按照运动轨迹的曲直可分为 和 。在直线运动中,按照速度是否改变,又可分为 和 。
(1)物理学中,把速度不变的直线运动叫做 。物体做匀速直线运动时, 在任何相等的时间内,通过的路程是 。
(2)物理学中,把 的直线运动叫做变速直线运动。
在变速直线运动中,可以用 来描述物体运动的快慢。它表示物体在某一段路程(或一段时间)内运动的 。用表示平均速度,表示路程,表示时间,则平均速度为
(3)日常所说的速度,多数情况下也是指 。
我的疑问:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
【合作探究】
探究一、比较物体运动快慢的两种方法
请仔细观察图中秒表的示数与运动员游过的路程,讨论一下,如何判断谁游得快 观众认定,在相同时间内,游在前面的人快[图(a)];裁判则认定,在运动员到达终点时,计时少的人游得快[图(b)]。
【探究归纳】观众与裁判判断运动员游泳快慢所用的方法是不同的。观众看谁游在前面,是用“ ”的方法;裁判看谁先到达终点,是用“ ”的方法。
【例题1】陇南某中学体育课上,甲、乙、丙三位同学进行百米赛跑,成绩如表所示,则获得第一名的是 同学。这里比较三名同学赛跑快慢的方法是: (选填“相同时间比较路程”或“相同路程比较时间”)。
参赛者 甲 乙 丙
成绩 13.7 13.8 14.8
探究二、速度
【想想议议】如果两个运动物体通过的路程和所用的时间都不相同,怎样比较它们运动的快慢呢?
为了解决这个问题,需要引入一个重要的物理量——速度。
物理学中,把物体通过的路程与通过这段路程所用时间之比叫做速度。
若用字母v表示速度,s表示路程,t表示时间,则上面的公式可写成
速度的单位是由长度单位和时间单位组合而成的。在国际单位制中,速度的单位是米/秒,读作“米每秒”,符号是m/s或m·s 。在实际生活中,常用的速度单位还有千米/时,符号是km/h。
【例题2】小明从家到学校做匀速直线运动,速度为3.6km/h,用时0.1h,求:
(1)小明家到学校的距离为多少km?
(2)他以3.6km/h的速度匀速通过宽25m的马路,需要多少s?
探究三、匀速直线运动和变速直线运动
1.匀速直线运动
问题探究 汽车在平直公路上行驶时,运动有什么特点?
汽车在各段时 间内的速度 路程/m200200200200时间/s10101010速度/(m/s)20202020
运动图像
结论 (1)汽车做直线运动,且速度不变 (2)汽车s-t图像是一条过原点的直线 (3)汽车v-t图像是一条平行于时间轴的直线
匀速直线运动(是一种理想状态):速度保持不变的直线运动。
特点:(1)物体做匀速直线运动时,在任何相等的时间内,通过的路程是相等的;在任意相同的路程,所需时间是相同的。
(2)物体做匀速直线运动时的速度大小与路程、时间无关。不能说速度与路程成正比,速度与时间成反比。
2.变速直线运动
问题探究 汽车在平直公路上行驶时,运动有什么特点?
汽车在各段时 间内的速度 路程/m100150250300时间/s10101010速度/(m/s)10152530
结论 汽车做直线运动,速度改变
3.平均速度
平均速度:物体通过某段路程的平均快慢程度。
(1)变速直线运动:速度大小变化的直线运动。
(2)公式:()
注意:说某一物体的平均速度,一定要指明物体是在哪段路程内或哪段时间内的平均速度。
【例题3】甲、乙物体从同一地点、同时、同向出发做直线运动,图甲、乙分别是甲的s-t和乙的v-t图像。
求:
(1)0~2秒内,甲物体的速度;
(2)3s时,甲、乙之间的距离;
(3)从出发开始,经过几秒甲、乙两物体相距2m?
探究四、测量物体运动的平均速度
实验装置如上左图所示,斜面的一端用木块垫起,使它保持很小的坡度。
实验步骤如下:
1.把小车放在斜面顶端,金属片放在斜面底端,用刻度尺测出小车将要通过的路程s1,把s1和后面测得的数据填入下表中;
2.用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1;
3.根据测得的s1、t1,利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度v1;
4.将金属片移至斜面的中部,测出小车到金属片的距离s2;
5.测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程s2,所用的时间t,算出小车通过上半段路程的平均速度v2。
路程 运动时间 平均速度
s1= t1= v1=
s2= t2= v2=
【例题4】小明利用如图1所示的实验装置“测量小车的平均速度”。实验时让小车从斜面上A点由静止滑下并同时开始计时,测出小车到达B点时停表的读数如图2所示,小车从A点到C点共用时4.25s。
(1)该实验的实验原理是(写出公式) ;
(2)由实验数据可知,小车通过AB段所用的时间为 s,平均速度为 m/s;小车通过BC段的平均速度为 m/s;小车从A到C的过程中,做 (选填“匀速”“加速”或“减速”)运动;
(3)该实验中斜面坡度很小是为了便于测量小车的 。
【归纳整理】
【精讲点拨】
1. 控制变量法
比较物体运动的快慢有两种方法,一是“时间相同比路程”,二是“路程相同比时间”。速度是路程与时间的比值,它等于物体在单位时间(1 s或者1 h)内通过的路程,所以用“路程与时间的比值”比较运动的快慢,实际上是运用了相同时间比路程。
2. 从s-t图像判断速度的三种方法
方法一:相同路程比时间
取一路程值,则有t甲v乙;
方法二:相同时间比路程
取一时间值,则有s乙v乙;
方法三:根据公式
因纵坐标是路程,横坐标是时间,倾斜程度大的速度大,故v甲>vz。
3. 解答测平均速度实验题要注意:
一明确 明确实验原理、实验方法和实验过程
二把握 准确把握题意,准确从题图或题表中获取正确、有用的信息
三计算 根据平均速度的计算公式进行计算
四结论 按题目要求分析数据,得出结论
4. 图像法
根据题意把抽象、复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像,将物理量间的代数关系转变为几何关系,运用图像直观、形象、简明的特点来分析解决物理问题,由此达到化难为简的目的。
5. 对平均速度的应用理解
(1)平均速度的物理意义:用来粗略表示做变速运动物体运动的快慢程度。
(2)假如做变速直线运动的物体,中途休息,在计算全程的平均速度时要将休息时间加在总时间内。
【课堂练习】
1.2024年8月1日凌晨,巴黎奥运会游泳项目男子100米自由泳决赛,中国选手潘展乐以46秒40夺冠,并打破他自己保持的世界纪录,赢下奥运会“飞鱼大战”。下列关于运动员运动快慢的说法中,正确的是(  )
①观众用“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢
②终点裁判用“相同的路程比时间”的方法比较运动的快慢
③物理学上用裁判的方法来比较运动的快慢
④物理学上用观众的方法来比较运动的快慢
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
2.成语中常蕴含物理知识,根据下列哪个成语能估算出物体运动的速度(  )
A.一日千里 B.刻舟求剑
C.百步穿杨 D.健步如飞
3.关于速度公式,下列说法正确的是(  )
A.物体通过的路程s越大,速度v越大
B.物体运动所用时间t越小,它的速度v越大
C.物体运动的速度v和路程s成正比,与时间t成反比
D.物体运动的速度v与s、t的大小无关
4.李白在《早发白帝城》中描述:“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”(注:2里为1km,“一日还”指大约24h从白帝城到达江陵)。诗人所描述的船速最接近(  )
A.2km/h B.10km/h C.20km/h D.1000km/h
5.如图是用每0.2s闪光1次的照相装置分别拍摄的四个小球从左向右运动的频闪照片,其中小球运动得越来越慢的照片是(  )
A. B.
C. D.
6.如图所示是甲、乙两物体的运动轨迹图像,下列说法正确的是(  )
A.甲加速运动 B.乙静止不动
C.甲的速度大 D.乙的速度大
7.在某次测试中,甲、乙两车都向东做直线运动,它们的s﹣t图象如图所示,下列判断正确的是(  )
A.0~10s两车的平均速度不相等
B.0~10s甲、乙两车都做匀速直线运动
C.在前5s乙车比甲车快
D.在0~5s内乙车的速度是1m/s
8.将气球吹大,用夹子把口封紧,剪取一段10cm长的吸管,用胶带把它固定在气球上,将一根细绳穿过吸管水平拉直,两端固定。把气球封口的夹子松开,气体向后喷出,气球向前运动。运动过程中气球与吸管保持相对静止。如图所示是气球运动时每隔0.5s的频闪照片,则气球从A位置运动到B位置过程中做    (选填“匀速”或“变速”)直线运动,实际路程是    m,速度为    m/s。
9.小明利用小车、斜面、挡板、秒表等探究物体沿斜面滑下时速度的变化情况。
(1)实验中,应使斜面坡度适当    (缓/陡)一些,目的是便于利用    测量    。
(2)实验时,若他在听到小车撞击挡板C的声音后才停止计时,则会使小车通过AC段的时间测量    (偏大/偏小),平均速度vAC   (偏大/偏小)。
(3)如果测得小车从A滑到C的时间tAC=5s,小车从A滑到B的时间tAB=3s,则AC段的平均速度vAC=    m/s;则BC段的平均速度vBC=    m/s;根据数据可知:物体沿斜面下滑时做    直线运动。
10.一辆汽车在平直公路上行驶,以10m/s匀速行驶了6000m,在路边的加油站停了120s,又以20m/s的速度匀速行驶120s。求:
(1)汽车行驶前6000m的时间。
(2)加油后,汽车行驶的路程。
(3)汽车在全程中的平均速度。
【课后巩固】
1.关于运动的快慢,下列说法错误的是( )
A.物理学中我们用路程与时间的比值表示物体运动的快慢
B.国际单位制中,速度的基本单位是m/s,这是用相同时间比较路程的方法比较运动快慢
C.正常成年人步行的大概速度为1.1m/s,约等于4km/h
D.平均速度可以精确的描述物体在某一段路程的运动快慢
2.下列关于直线运动的说法正确的是( )
A.在匀速直线运动中,表示物体通过的路程与时间成正比
B.在直线运动中,如果物体每分钟通过10m,则该物体一定做匀速直线运动
C.在匀速直线运动中,表示速度与路程成正比,与时间成反比
D.在变速直线运动中表示物体在t时间内任意时刻的快慢
3.甲、乙两车在平直的公路上匀速行驶,若甲、乙两车的速度之比为2:1,它们通过的路程之比为3:2,则它们运动的时间之比是( )
A.4:3 B.3:4 C.3:1 D.1:3
4.某汽车沿直线运动时,前半段路程用20m/s速度行驶,后半段路程用30m/s速度行驶,在整个路程中,汽车的平均速度为( )
A.25m/s B.24m/s C.50m/s D.10m/s
5.如图所示,一辆小车在平直公路上行驶,在40s内运动的路程和时间关系,则能正确反映小车在0~40s内运动的图像和图像的是( )
A.甲和丁 B.甲和丙 C.乙和丙 D.乙和丁
6.如图所示,是公路旁的交通指示牌,其中“40”的单位是 。以汽车为参照物,坐在行驶着的汽车上的乘客是 的。如果汽车以10m/s的速度匀速行驶,则该汽车 (选填“有”或“没有”)超速,在不违反交通法规的前提下,从此处到西大桥至少需要 min。
7.普通家用小汽车的质量约为1.6 ,行驶速度约为60 。(填上合适的单位)
8.两辆汽车在同一平直公路上同时出发,其路程s与时间t的关系如图所示。由图像可知,甲车的速度 (填“<”“=”或“>”)乙车的速度,当时,甲乙两车相距 m。
9.在“测量平均速度”的实验中。
(1)该实验的测量工具除了刻度尺,还需要 。
(2)在实验时,小明发现,斜面与水平面的夹角越小,时间的测量越容易,越准确,这是因为 。
(3)让小车从斜面的A点由静止开始下滑,测出小车到达B点的时间为2s。则小车在AB段的平均速度为 m/s。如果在某次测量中小车还未撞击到B点的金属挡板就停止计时了,测得AB段的平均速度会偏 。为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从A点由静止释放,测出小车到达C点的时间为3s从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度为 m/s。
10.小杰乘坐G2195次列车从成都东回宜宾老家,该列车的部分运行信息如下表所示。请回答下列问题:
G2195次列车时刻表
站名 到达时间 开车时间 停留
成都东 -- 08:02 20分
眉山东 08:38 08:42 4分
宜宾西 09:32 -- --
(1)G2195次列车从成都东站到宜宾西站的里程约为300km,求列车在这段路程行驶的平均速度;
(2)若G2195次列车全长约为220m,以108km/h的速度穿过一个长约2780m的隧道,求它完全穿过隧道的时间。
【课后自评】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
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