学科：物理
教学内容：平均速度的测量
探究目标
1.知识与技能 学会使用秒表、刻度尺正确地测量时间、距离，并会求平均速度.
2.过程与方法 体会设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果的总过程.
3.情感、态度与价值观 通过实验激发学生的兴趣，培养学生认真仔细的科学态度，正确、实事求是记录数据的作风.
探究指导
物理宫殿
1.正确使用秒表测时间
（1）认识秒表的功能键
各种秒表一般都具有启动、暂停、回零三项基本功能.如图3.4-1所示.秒表的中间按钮为启动、暂停键，旁边按钮为回零键.
图3.4-1
（2）如何给机械秒表上发条
秒表分为机械秒表和电子秒表两类.电子秒表使用的是纽扣式电池，机械秒表在用之前要先给它上发条.上发条的方法是：旋动秒表中间按钮的顶端，听到“嗒、嗒……”的声音.在每次使用结束后应让机械秒表继续走动，以使发条放松.
（3）使用秒表的方法
第一次按动——启动，长短指针开始转动；
第二次按动——暂停，长短指针暂时停止转动；
第三次按动——回零，长短指针迅速回到零点.
（4）秒表读数的方法
首先弄清大表盘、小表盘每大格、每小格表示的时间.秒表的最后读数为小表盘读数与大表盘读数之和.
2.测物体运动的平均速度的方法
用秒表测出物体在某路程上运动的时间，用刻度尺测出这段时间内通过的路，利用了=求出这段路程的平均速度.
3.实验报告
实验报告的内容包括：实验题目、实验目的、实验器材、简单的实验方法与步骤、实验数据的记录（一般用表格呈现）、实验结果.在实验报告的后面还可以提出问题并对本实验提出意见和建议.
【例1】 小明和同学有利用棉线、刻度尺、秒表、火柴、一盘新蚊香、蚊香架等器材测量蚊香燃烧的平均速度，他们设计了如下步骤，请你补充完整：
（1） ；
（2）将蚊香支在蚊香架上并点燃5min（即t1），如图3.4-2；
（3） ；
（4）用公式=求蚊香燃烧的平均速度，其表达式为= 接下来他们进行讨论；
（5）根据蚊香燃烧的速度能否算出剩余蚊香还能燃烧多长时间？如果能，其字母表达式为t2＝ ；
（6）根据测量能否计算出从晚上10点到早上6点需烧多少盘蚊香？如果能，其字母表达式为n= .
图3.4-2
请帮助小明和他的同学设计一个数据表格，并填上需要测量的物理量.
思路与技巧 利用=，用棉线和刻度尺测出一盘新蚊香的长度，以及点燃一段时间后剩余长度，即可算出平均速度.然后又可根据t＝算出剩余蚊香燃烧的时间.
答案 （1）用棉线和刻度尺测出一盘新蚊香长度为l
（3）再用棉线和刻度尺测出剩余蚊香长度为l1
（4）=
（5）能 t2=t1
（6）能 n＝或n=
实验表格：
项目 蚊香总长度l(cm) 燃烧时间t1(min) 剩余长度l1(cm) 燃烧速度(cm/min) 剩余燃烧时间t2(min) 每晚用蚊香时间t (min) 每晚用蚊香数n(盘)
数值
【例2】 （武汉市中考题）小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图3.4-3所示的实验装置：小车从带刻度（分度值为lcm）的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示（数字分别表示“小时：分：秒”），则；
（1）该实验是根据公式 进行测量的；
（2）实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较 （填“大”或“小”）；
（3）请根据图中所给信息回答：
SAB= cm; tBC= s;
vAC= m／s.
图3.4-3
（4）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A点后才开始计时，则会使所测AC段的平均速度vAC偏 （填“大”或“小”）
思路与技巧 （1）速度的计算公式=；
（2）斜坡坡度越大，小车运动到底端所用的时间越短，越不易计时；
（3）需要回答的三个问题涉及三个不同的物理量，且研究的对象也不同，应注意公式中物理量的意义；
（4）当小车过了A点后才开始计时，相当于缩短了小车通过相同的距离所用的时间，使速度值增大.
答案 （1）= （2）小 （3）4 1 0.03 （4）大
探究体验
提出问题 小明放学回家骑车行驶在学校操场的斜坡上，感觉车越往下运动速度越快.小明想：车在斜坡上向下运动的速度究竟有没有变化？
制定计划 粉笔、秒表、卷尺l把、皮球1个
收集证据
①先在斜坡的高处，用粉笔画一条起始线A.在斜坡的底部，用粉笔画一条终点线B.在A和B两点的中间，用粉笔画一条中间线M.如图3.4-4;
图3.4-4
②在A处释放皮球，让它滚向B处.用秒表记下球从A处滚到M处所用的时间和球从M处滚到B处所用的时间；
③用卷尺量出A、B间的距离，然后设计实验数据表格，算出每段路程中的平均速度.
路程/cm 时间/s 速度/m·s-1
AM
MB
AB
探究点拨 皮球沿斜坡滚下的速度越来越快，如果斜坡越陡皮球滚下的速度越大.
聊天室
话题：体育比赛中的电子计时器
胖胖：老师，国际体育比赛中，运动员跑步时为了减少误差是怎样计时的？
老师：现今的体育比赛已广泛使用电子计时器.当发令员的枪声响起，计时器便会因电触的缘故自动开启.而在终点线上有一光束，当有运动员到达终点冲线时，光束被阻，计时器便会停止计时.如图3.4-5所示.
图3.4-5
快乐套餐
1.大李想要测定纸片下落的速度，具体测量时可采用的方法有
A.先选定一段时间，测定纸片在这段时间内下落的距离
B.先选定某一段距离，测定纸片通过这段距离所用的时间
C.预先不选定时间或距离，直接测定纸片下落时通过某段距离所用的时间
根据实验的具体情况，你认为大李采用哪种方法较好？ 原因是
.
2.图3.4-6是机械停表、电子停表的实物照片，图中机械停表短针刻度所标数字的单位是 ，长针刻度所标数字的单位是 ，停表所表示的时间是 ；另外，照片中电子停表所显示的数字为“0：00.02.01”，左起第一个数字表示的时间单位是 ，第2、3个数字所表示的时间单位是 ，第4、5个数字所表示的时间单位是 ，照片中电子停表所表示的时间是 .
图3.4-6
3.某校探究学习研究小组，为了研究蚯蚓在粗糙面上爬得快，还是在光滑面上爬得快，他们用同一蚯蚓在相同的外界条件刺激下，分别让它们在不同的表面上爬行，为了比较蚯蚓在不同表面上爬行的快慢，必须算出蚯蚓爬行的 为了准确测出爬行的路程，在确定蚯蚓的爬行起点和终点时，他们应该选择蚯蚓的 （填“头部”或“尾部”）作为观察对象，在确定蚯蚓的爬行路径是弯曲的，为了测出它爬行的路程，除了使用棉线外，还需要的测量器材是 .
4.（重庆市中考题）有两个同学，用下面的方法来测量小钢球运动的平均速度.
在水平桌面上的一条直线上标出A、B、C三个点，拿一根分度值为1mm的米尺紧靠直线，A、B、C三点在米尺上对应的读数如图3.4-7所示.
当小钢球贴着米尺运动经过A、B、C三点时，两同学用手表记下了小钢球经过A、B、C三点时对应的时刻，如图3.4-7所示.
则小钢球在通过AB、BC和AC各段路程中，平均速度分别为：
vAB= ；vBC= ；vAC= .
图3.4-7
5.小高参加学校田径队进行短跑训练，王老师为了帮他进一步提高成绩，对他的百米成绩进行了分析测试.在每隔20m处安排了一个计时员，各计时员在发令员鸣枪时起动秒表，跑经指定位置时按停秒表，他们的读数分别是2.9s、5.5s、7.9、10.7s、12.8s.通过这些数据可知道：
（1）小高跑100 m的平均速度是 ；
（2）小高在第 个20m速度最快，平均速度是 ；
（3）小高在哪几个阶段的速度低于全程的平均速度？为了提高成绩，你对他有什么建议？
6.小刚是班上有名的短跑运动员.有一天，大家为小刚跑步的速度是否比小玲骑自行车速度更快的事争论起来，大家吵着要在操场上进行比赛.正在这时，小玲说，如果比赛时间足够长，我的速度肯定比小刚快；如果比赛的距离太短，我的速度可能比他的慢.
（1）小玲所指的速度是什么速度？
（2）请你设计一个比赛方案，来证明小玲判断的对错；
（3）如果小刚与小玲因故不能同时到达比赛场地进行比赛，这场速度的比较还能进行吗？
（4）以下两表是体育老师为小刚、小玲测试的成绩表，请你分析表中的数据，回答以下问题：
表1：小刚跑步的成绩表
路程/m 10 20 50 80 120 160 200 240 300 400
时间/s 2.8 5.1 8.6 11.5 18.8 30.3 45.2 58.5 82.5 122.5
表2：小玲骑自行车的成绩表
路程/m 10 20 50 80 120 160 200 240 300 400
时间/s 5.0 7.5 10.0 15.0 26.0 34.2 42.0 50.0 62.0 82.0
①在400 m全程中，小刚和小玲的平均速度分别是多少？
②从表中可以看出，至少在多少路程内，小刚的平均速度比小玲的平均速度大？
③从表中可以看出，至少在多少秒以后，小玲的平均速度比小刚的平均速度大？
④我们把表格中两个相邻的数据之间的路程称为一个阶段.
问：从起点开始，在哪一个路段小玲的速度第一次超过小刚在这个路段的速度？
7.工程上常用爆破的方法开山劈岭.设某工人师傅在钻孔内装好炸药后，用一条长96cm的引火线引燃炸药.如果引火线燃烧速度是0.8cm/s，点火人点燃引火线后以5m／s的速度跑开，他能不能在爆炸前跑到离点火处500m远的安全地带（用三种方法计算）
8.国庆节期间，小芳和同学们乘火车从襄樊回重庆，当火车行至襄渝铁路大巴山冷水隧道前一段平直轨道时，小芳对其他同学说：“我们能否用手边的器材估测出火车的速度 ”许多同学参加了测量，他们各自的做法如下：
（1）小芳听到列车上广播“前方3km便是大巴山冷水隧道”.恰好此时火车鸣笛，小芳测得经t秒后听到从大巴山反射来的回声后说：“我已能算出火车的速度.”
（2）坐在窗旁的小军不动声色，看着窗外每隔100m的电线杆，并数着自己脉搏跳动的次数，数出每通过两根电线杆时自己脉搏跳动了N次，小军突然宣布：“我已测出火车的速度.”设小军自己平时每分钟脉搏跳动n次；
（3）小强跑到列车驾驶室，回来后笑着说：“我已知道了火车的速度.”
（4）小慧看着自己的手表，问了一下乘务员每根铁轨长L，数出t秒内铁轨响了N次，小慧说自己的方法可以测火车的速度.
请你判断一下，小芳、小军能否测出火车速度？如果能，他们的测量结果是什么？小强、小慧的方法能否测出火车速度（此问只回答，不需算出）？
9.学校即将召开秋季运动会.初二（3）班的李老师和本班四位参加4×100m接力赛跑的同学到运动场进行赛前训练.如图3.4-8.练了一会儿，同学们开始讨论：甲、乙两同学都认为丁同学跑步途中的速度越来越慢；丁同学则认为甲、乙的观察都不准确，他感觉自己跑步的速度是越来越快的.李老师看到同学们争论起来，笑了笑说：“同学们，证明自己或别人的看法是否正确，需要收集有说服力的证据才行，大家想一想，怎样才能证明丁同学跑步速度是越来越慢，还是越来越快的呢？”
图3.4-8
10.张亮用如图3.4-9所示的装置探究小车沿斜面下滑时速度的变化.
（1）张亮在斜面中点处放一金属片，用停表记下小车从斜面顶端滑下至撞击金属片的时间 t 1，并用刻度尺量出小车通过的距离 s1；
（2）张亮把金属片放在斜面终点，在斜面中点位置释放小车，测出小车下滑到底端撞击金属片的时间t2和这段时间内小车通过的距离s2；
（3）用测得的数据求出各段的平均速度.张亮发现v1＝v2，于是得出结论：小车从斜面顶端滑至底端做匀速直线运动.
你认为张亮的实验过程妥当吗？为什么？
图3.4-9
11.图3.4-10是两张用照相机拍摄到的水龙头滴水时的照片.甲、乙两张照片中水龙头滴水的快慢各不相同.若甲照片中的水龙头以每秒10滴水的快慢滴水，即相邻两滴水之间开始下落的时间间隔Δt＝1／10s.设水滴下落的高度用h表示，单位是m，水滴下落的时间用t表示，单位是s，则根据甲图可知h与t两者间的定量关系式为： ；比较甲、乙两图可知乙照片中的水龙头每分钟滴 滴水.
图3.4-10
12.星扬中学物理活动小组张贴一份“竞赛通知”的海报，如图3.4-11.
小聪和班上的同学为了在竞赛中取胜，决定探究降落伞在空中滞留的时间与什么因素有关？
（1）通过分析猜想，小聪和同学们认为影响降落伞飞行时间的长短可能与降落伞的形状有关，还可能与 有关；
（2）猜想必须通过实验来检验.猜想中，影响降落伞在空中滞留时间的因素很多.为此设计实验时，要用到物理中常用到的研究方法叫 法；
（3）小聪和同学们经过设计制作出降落伞，实验中发现降落伞从3m高处落下在空中运动的时间为6s，则降落伞在空中运动的平均速度多大？
（4）小聪和同学们如果想在竞赛中取胜，你对他们有何建议？
图3.4-11
参考答案
［快乐套餐］ 1.B；纸片下落在空中距离不好测量，固定距离后，通过测量时间就可以求速度
2.min；s；10s；h；min；s
2.01s
3.速度；尾部；刻度尺
4.0.03m/s；0.02m/s；0.024m/s
5.(1) 7.8m/s (2)559.5m/s （3）第一、第二、第四个20m 建议：加强起跑和增强耐力的训练.
6.（1）平均速度 （2）提示：人起跑速度快，如果比赛路程只有几米，自行车还没来得及加速，自行车的平均速度就更小，人骑自行车比跑步更轻松，比赛路程长时，跑步的人平均速度小 （3）提示：分别记录两人运动的路程和所用的时间，求出平均速度 （4）①3.3m/s；4.9m/s；②160 m；③42 s；④200～240 m
7.方法一：t1=s1/v1=96cm÷0.8cm/s=120s,t2=s2/v2=500m÷5m/s=100s，因为t1＞t2,所以点火人能跑到安全地带；方法二：t1=s1/v1=96cm÷0.8cm/s =120s，m=v2t1=5m/s×120s＝600m，因为s＞s2，所以点火人能够跑到安全地带；方法三：t1=s1/v1=96cm÷0.8cm/s=120s,v=s2/t1=500cm/120s＝4.17m/s,因为v＜v2，所以点火人能跑到安全地带；方法四：t2=s2/v2＝500m÷5m／s＝100s，s′＝v1t2=0.8cm/s×100s=80cm，因为s′＜s1，所以点火人能跑到安全地带；方法五：t2＝s2／v2＝500÷5m/s=100s, v′=s′1/t2=96cm÷100s=0.96cm/s,因为v′＞v1，所以人能跑到安全地带
8.小芳、小军能测出火车的速度.小芳测量方法：v声·t+v火车·t=2s，v火车===m/s；小军的测量方法：脉搏跳动一次的时间为，则v火车·（N×）=s，得v火车==m/s；小强和小慧也能测出火车的速度.小强是通过看驾驶室里的速度显示表的示数知道火车速度的，小慧的测量方法是v火车·t=(N-1)L，v火车=
9.略
10.不妥当.因为在实验中探究的是小车下滑全过程的速度变化，小车过中点时有一定速度，不能设定为零，故不妥当
11.h＝5t2；226
12.（1）面积或质量或体积 （2）控制变量法 （3）===0.5m/s （4）尽量把降落伞面积做大些，质量尽量小学科：物理
教学内容：运动的描述
探究目标
1.知识与技能 知道参照物的概念和机械运动；知道运动和静止是相对的；知道直线运动和曲线运动.
2.过程与方法 体验物体运动和静止是相对的；感受什么是直线运动和什么是曲线运动.
3.情感、态度与价值观 认识运动是宇宙中的普遍现象；通过体验运动和静止是相对的，建立科学的辩证唯物主义世界观.
探究指导
物理宫殿
机械运动（mechanical motion）
一个物体相对于另一个物体位置的改变，叫做机械运动，通常简称为运动.
说明 机械运动是宇宙中最普遍的现象，大到宇宙天体，小到微观粒子，自然界中的一切物体都在做机械运动.如图3.1-1：河水在流动，花儿在开放，行星在运动.
图3.1-1
【例1】 如图3.1-2a所示，几个孩子在草地上做游戏.当树旁的小女孩转过身来时，每个人的位置如图3.1-2b所示.
图3.1-2
比较图3.1-2a、b，请找一找. 号小孩做了机械运动.你判断的根据是 .
思路与技巧 以图中路灯、草丛为标准，对比图a、b中发现1号、2号小孩与标准间的位置发生了改变，因此他们做了机械运动.
答案 1、2 1号和2号小孩相对于路灯、草丛的位置改变了.
2.参照物
要描述一个物体是运动的还是静止的，要先选定—个标准物体作参照，这个选定的标准物体叫参照物.如图3.1-3，汽车相对于路边的花草和标志物的位置发生了变化，这里的“花草”和“标志物”就是参照物.
图3.1-3
选择参照物的方法：
（1）参照物的选定可以是任意的，但为了研究问题的方便，应该选择最合适的物体作为参照物，如：研究地面上的汽车的运动时，常选地面或固定在地面上的物体作参照物；若研究人在汽车上的运动情况时，常以车厢为参照物，这样研究起来比较简单，可以使解题过程大大简化；
（2）既可以选运动的物体为参照物，又可以选静止的物体为参照物.但参照物一旦被选定，我们就假定该物体是静止的；
（3）不能选研究对象本身为参照物.因为自己以自己为参照物任何物体的位置都是永远不变的，也就是这一物体永远处于静止状态.
【例2】 （新疆省中考题）第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000m高空飞行的时候，发现脸旁有一个小东西，飞行员敏捷地将它抓住如图3.1-4，令他吃惊的是，抓住的竟是一颗德国子弹。飞行员之所以能抓住子弹，是因为（ ）
图3.1-4
A.子弹相对于飞行员几乎是静止的
B.子弹相对于地面是静止的
C.飞机相对于地面是静止的
D.子弹的运动方向与飞机的飞行方向相反
思路与技巧 飞行员能抓住子弹，说明子弹相对飞行员的位置几乎没有变化，即子弹相对飞行员几乎是静止的.
答案 A.
3.运动和静止的相对性
判断一个物体是静止的还是运动的，与我们所选的参照物有关.选不同的参照物，对物体的运动描述就有可能不同.如图3.1-5以司机为参照物，车上的乘客是静止的；以路边站着的人为参照物，车上的乘客是运动的.
图3.1-5
【例3】 如图3.1-6，究竟谁在动呢？请说说自己的观点，并说明理由.
图3.1-6
思路与技巧 由图中情景可以推测两列静止火车间的位置发生了变化.造成这种变化的原因可能是“我坐的火车”相对地面静止，而窗外的火车相对地面运动；可能是“我坐的火车”相对地面运动，而窗外的火车相对地面静止；可能是两火车同向，但速度不一样；也可能是两列火车反向运动.因此判断时，首先选定一个参照物，再比较研究的火车相对参照物位置的变化确定其运动状态.
答案 可能都在运动；也可能一列火车运动而另一列火车静止.因为同一物体选择的参照物不同，其运动状态可能不同.
4.如何根据参照物判断物体的运动状态
判断物体是否运动时，一般先确定被研究的物体，其次选定参照物，最后根据研究物体相对参照物的位置是否发生变化来确定.如果被研究物体相对于参照物位置改变了，则它是运动的；如果被研究物体相对于参照物位置不变，则它是静止的.
说明 有多个参照物时，可根据运动和静止的相对性进行思维迁移，逐个分析判断被研究物体相对于各选定参照物的运动情况.
【例4】A、B、C三列火车在一个车站（如图3.1-7），A车上的乘客看到B车向东运动，B车上的乘客看到C车和站台都向东运动.C车上的乘客看到A车向西运动.站台上的人看A、B、C三列火车各向什么方向运动？
图3.1-7
思路与技巧 B车上的乘客以B车为参照物看到C车和站台都向东运动，而实际上站台相对于地面是静止的，可判断站台上的人看到B车是向西运动的.A车上的乘客以A车为参照物看到B车向东运动，则可判定站台上的人看到A车也在向西运动，且比B车运动快.C车上的乘客以C车为参照物看到A车向西运动，则相对于站台（车有可能在向西运动，且比A车、B车运动慢；C车有可能静止没动；C车还有可能向东运动.
答案 站台上的人看到：A车向西运动；B车向西运动，且比A车慢；C车有可能静止、有可能向东运动，有可能向西运动，但比A车、B车慢.
5.直线运动和曲线运动
经过的路线是直线的运动叫直线运动；经过的路线是曲线的运动叫曲线运动.如图3.1-8.
图3.1-8
探究体验
提出问题 《西游记》中常有孙悟空“腾云驾雾”如图3.1-9甲，其他电影、电视中有武艺高强的人“飞檐走壁”以及飞行的“飞机”和奔驰的“火车”等镜头，这些镜头是怎样拍摄出来的呢？
猜想和假设 平时我们坐在行驶的公共汽车中感觉路旁的树木在不断地后退，这是以行驶的汽车为参照物的.孙悟空“腾云驾雾”等镜头可能是根据这个道理拍摄出来的吧！
制定计划 彩笔，足够长的硬纸板（2张）
收集证据
①用彩笔在一张窄长的硬纸片上画出房屋、树木和白云作背景，再在一张宽卡片的下方画上两条横线代表公路，在公路上画一辆汽车；
②在宽卡片的左右两侧各开一条狭缝，使窄纸片恰好能插入，如图3.1-9乙所示.然后向左快速拉动窄纸片，你会看到什么现象？
图3.1-9
分析与结论 向左快速拉动窄纸片，如果以窄纸片上的背景作为参照物，公路上的小车在快速向 运动，这是运动和静止的 .孙悟空腾云驾雾飞奔是以 为参照物.
探究点拨 科学是第一生产力.运用科学知识可以开阔人们的视野，丰富人们的生活.
【例5】 小明看到升旗时旗杆上的旗子迎风飘扬，猜想在气球下面系一面旗子，当气球升到空中以后，如果刮起了风，气球下面的旗子也会飘起来吧！于是他动手做实验，发现旗子并不会飘扬起来，它仍然下垂，如图3.1-10.你能告诉小明其中的道理吗？
图 3.1-10
思路与技巧 随风飘动的气球和它周围的空气是相对静止的.在气球上感觉不到周围有风，系在气球下的旗子等于处在无风的环境里，所以不会飘扬起来.
答案 运动和静止是相对的，以风为参照物旗子和气球是静止的.
聊天室
话题：“动中不动”——接力赛跑“交接棒”的秘诀
胖胖：在接力赛中有时会出现交接棒失误，怎样才能避免这种情况发生呢？
老师：利用我们所学的运动和静止的相对性的知识，在你的同伴快要到达时，你需要奔跑起来，且和你的同伴一样的快慢和方向，这样你和你的同伴是相对静止的（不动），交接棒就会像平常站着递东西一样平稳.
乐乐：老师，飞机空中加油也是和这一样的道理吗？
老师：是的.飞机空中加油时，一架加油机和一架轰炸机相靠拢，最后它们运动的快慢和方向调整至相同而相对静止时.如图3.1-11.
图3.1-11 空中加油
快乐套餐
1.（宜昌市中考题）2003年10月15日，“神舟” 5号飞船发射成功，中国第一航天人杨利伟在运动的飞船内相对哪一个参照物是静止的（ ）
A.太阳 B.地球 C.月球 D.工作舱
2.许多人在通过下面有流水的独木桥时，往往感到头晕，这主要是因为（ ）
A.以独木桥为参照物了 B.以地面为参照物了
C.以河水为参照物了 D.以自己为参照物了
3.（桂林市中考题）在南北方向的平直公路上有甲、乙、丙三辆汽车，甲车上的人看到乙车匀速向南，乙车上的人看到路旁的建筑物匀速向南，丙车上的人看到甲车匀速向北.这三辆车中相对于地面可能静止的是（ ）
A.只有甲车 B.只有乙车
C.只有丙车 D.甲、丙车
4.你有过登高远眺的体验吗？在高山顶上眺望远处时会看到四周有一圈“天地分界线”，这就是在高处看到的地平线，乘坐飞机时通过舷窗也可以看到这条“天地分界线”.如果飞机起飞不久还在继续爬升阶段，你通过右边的舷窗看到的应是图3.1-12中的哪一幅（ ）
图3.1-12
5.请根据图3.1-13所示，判断甲、乙两船的运动情况（ ）
图3.1-13
A.甲船可能向右运动，乙船可能静止
B.甲船一定向右运动，乙船一定向左运动
C.甲船可能向右运动，乙船一定向左运动
D.甲船一定向右运动，乙船可能向左运动
6.如图3.1-14所示，认为云朵向西运动，是以 为参照物；认为月亮向东运动，是以 为参照物.
7.“刻舟求剑”是人人皆知的典故（图3.1-15）.郑人之所以没有通过“刻舟”而求得剑，是由于他不懂得 的物理知识所致.
图3.1-14
8.写出下表中描述物体运动的参照物.
运动 参照物
地球绕太阳公转
太阳东升西落
“小小竹排江中游”
“巍巍青山两岸走”
车中乘客说：“房屋、树木在后退”
地球同步卫星静止在高空中
图3.1-15
9.（烟台市中考题）坐在向南行驶的列车里的乘客，看到路旁的树木向后退，同时又看到汽车也在向后退，以地面为参照物，汽车运动状态可能是 、 、 。
10.在现代交通中，高速列车已成为现实，为了不影响高速列车的运行，有人设想，若能使高速列车在进出站时既不停车、又能上下乘客，岂不更好.你能进行这样的设计吗？若能设计，请说明理由.
11.请设计一个与运动有关的，图文并茂的画面.
12.如图3.1-16所示，在两条平行的公路上分别有一辆卡车和一辆轿车.试根据前后两个时刻的情形，判断两车的运动情况（要求至少答出两种情况）.
图3.1-16
13.在李汝珍的《镜花缘》中有一段描述，宝叔在外求学读书，宝叔的父亲去看他，宝叔向父亲询问家中可有怪事，他父亲说：“怪事倒也不多，只是昨夜一阵大风甚怪，把咱家院中的一口井吹到了篱笆院外.”（如图3.1-17），宝叔细想言道：“此风少见，确定甚怪.”请你分析一下原因.
图 3.1-17 图 3.1-18
14.如图3.1-18接力赛交接棒时，怎样交接最理想？说说你的观点及理由.
15.爸爸在家里的跑步机上健身，小明饶有兴趣地在旁边观看，还拿了笔在硬纸板上涂写，说：“爸爸，我给你写生.”过了一会儿，爸爸满头大汗地从跑步机上下来，并说“今天痛快，跑了2km.”小明茫然地问：“我看你就在那里，并没有离开啊？怎么会跑了2km ”你说这问题怎么回答呢？
16.飞机在高空飞行时，气流对飞机的阻力和升力起着重要的作用.要取得气流与飞机飞行之间联系的数据，本应驾飞机飞行，进行实验.但是这样做既危险又浪费.于是人们把飞机悬吊在大型管道——风洞中不动，然后让空气从风洞中向后高速流去，以此代替在高空的飞机（如图13.1-19）.这种试验方法，大大方便了实验工作的顺利进行，也大大促进了飞机制造工业的发展.
（1）研制风洞中的飞机利用了什么物理知识？
（2）你还能举一个与此相类似的原理在生产和生活中的应用吗？
图3.1-19 模拟风洞中的飞机
参考答案
[探究体验] 右；相对性；白云和山河湖泊
[快乐套餐] 1.D 2.C 3.C 4.A 5.C 6.月亮；白云
7.运动和静止的相对性
8.
运动 参照物
地球绕太阳公转 太阳
太阳东升西落 地面
“小小竹排江中游” 青山
“巍巍青山两岸走” 竹排
车中乘客说：“房屋、树木向后退” 车子
地球同步卫星静止在高空中 地球
9.静止；向北运动；向南运动 但速度小于列车的速度
10.可以设计一辆与高速列车A相类似的列车B，在列车进站前，乘客先乘上列车B，当列车A进站时，令列车B加速到与列车A的快慢相同，并与列车A并排向同一方向前进，保持A、B相对静止，待乘客上、下完后，B车减速行驶最后停在站上，A车则继续高速前进
11.略
12.图甲中不能判断卡车和轿车的运动状态，因为没有参照物，无法判断卡车和轿车的运动情况 图乙中卡车是运动的，轿车是静止的，这是以路边的标志物为参照物
13.略
14.交接棒时，只有两人的速度相同两人相对静止，交接棒好像在静止中进行，棒不易从手中落下，同时接棒人又是有一定的起始速度，可迎得较好的比赛成绩
15.两种说法都有道理.小明的说法中选择的参照物是房间（或房间里其他物体）；小明的爸爸的说法中选择的参照物是跑步机上的跑步带
16.（1）运动和静止的相对性 （2）电影中拍摄孙悟空腾云驾雾的镜头学科：物理
教学内容：平均速度与瞬时速度
探究目标
1.知识与技能 知道平均速度和瞬时速度，以及它们之间的区别.
2.过程与方法 体会实际做变速运动物体的加速、减速运动过程，建立解决运动问题先画示意图明确物理过程的习惯.
3.情感、态度与价值观 养成物理知识与实际相联系的意识和习惯，在实际物理情境中体会物理过程，学习物理知识.
探究指导
物理宫殿
1.平均速度（average velocity）
平均速度表示运动物体在某一段路程（或某一段时间内）运动的快慢程度.用表示平均速度，用s表示路程，用t表示时间，则平均速度的公式是：=.
说明 （1）在实际应用中，一些做曲线运动的物体的快慢程度，也常用平均速度描述；
（2）通常说的某物体的速度一般指的是平均速度.平均速度要和路程段或时间段相对应，因此，平均速度只有在指明是哪一段路程或哪一段时间内的平均速度时才有意义；
（3）变速直线运动中，运动物体在全路程上的平均速度不一定等于运动物体在各段路程上的平均速度的平均值（即平均速度不一定等于速度的平均值）.
【例1】 某同学从家走到学校，先以1m／s的速度行走了500m后，再以1.5m／s的速度走完剩下的500m.求这位同学从家走到学校的平均速度.
思路与技巧 根据速度公式可知，全程的平均速度应等于总路程除以该同学通过总路程所用的总时间.因此，根据题意可得：
前500m所用时间为 t1===500s
后500m所用时间为 t2==≈500s
通过1000 m的总时间为 t＝t1+t2＝833.3s
全程的平均速度为 ==≈1.2m／s
答案 略.
说明 有同学在解本题时这样做：===1.25m／s
这种解法求的是速度的平均值，而不是本题所要求的平均速度，所以是错误的.
2.瞬时速度（instantaneous velocity）
运动物体在某一瞬间的速度叫瞬时速度.如：摩托车行驶时速度计上显示的是汽车在某一时刻（或某一位置）的瞬时速度.
3.平均速度和瞬时速度
（1）区别：平均速度反映的是物体在整个运动过程中的整体运动情况，而瞬时速度反映的是物体在运动过程的某一时刻或某一位置的运动情况；
（2）联系：在匀速直线运动中，任何时刻的瞬时速度和整个运动过程中的平均速度相同.
【例2】 1991年，美国短跑名将刘易斯在日本东京举行的“世界田径锦标赛”上创造了当时100m跑的世界纪录（如图3.3-1），下表记录了他通过不同距离所用的时间.
距离/m 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0
时间/s 0.00 1.88 2.96 3.88 4.77 5.61 6.46 7.30 8.13 9.00 9.86
（1）刘易斯在这100m的运动过程中做的是匀速直线运动吗？
（2）如果是匀速直线运动，求出它的速度？如果是变速直线运动，求出它前50m，后50m以及全程的平均速度？
图3.3-1
思路与技巧 （1）由表中的数据分析可知，刘易斯在0→10.0m、l0.0→20.0m、20.0→30.0m……十段相同的路程中所用的时间分别为1.88s、1.08s、0.92s……根据v=可以判断，刘易斯在100m运动过程中速度在不断地发生变化，因此他不是做匀速直线运动；
（1）刘易斯在前50m路程中所用的时间为5.61s，后50m路程中所用的时间为4.25 s
前 50 m的平均速度为===8.91m/s
后50m的平均速度为 ===11.8m/s
全程的平均速度为 ===10.1m/s.
答案 （1）刘易斯不是做匀速直线运动
（2）刘易斯在前50m、后50m、全程中的平均速度分别为8.91m／s、11.8m／s、10.1m/s.
【例 3】 图3.3-2为两个小球运动过程的频闪照片.闪光时间间隔为 1s,图上数字为闪光时刻编号，请按提示描述这两个小球的运动.
图3.3-2
（1）会发生一个小球超越另一个小球的情况吗？如果会，在什么时刻？
（2）小球A做什么样的机械运动？小球B做什么样的机械运动？
（3）小球A和B曾有过相同的平均速度吗？如果有，在什么时间间隔内？
（4）分别求出小球A和小球B在从第3s到第7s跟时间间隔内的平均速度？
思路与技巧 由两个小球运动过程的频闪照片可看出；小球B每间隔1s运动的路程都是0.8m，即小球B是做匀速直线运动，速度为0.8m／s.小球A从第1s到第2s时间间隔内运动了0.4m，即平均速度为0.4m／s，从第2s到第3s时间间隔内平均速度为0.6m／s，第3s到第四4s时间间隔内的平均速度为0.8m／s……在第5s时，A球追上了B球，然后超越B球.
答案 （1）第5s以后A球超越B球
（2）小球做变速直线运动，速度越来越快；B球做匀速直线运动
（3）小球在第3s到第4s内的平均速度和B球相同
（4）从第3s到第7s时间间隔内：vA===1.1m/s,vB=0.8m/s.
探究体验
提出问题 小刚家的一个水龙头拧不紧，水一滴一滴断续地滴落地上.小刚发现，在耳朵听到前一滴水滴在地上的声音的同时，看到下一滴水刚好开始下降（如图3.3-3）.他想测算水滴下落的平均速度和一天来浪费的水量.
制定计划 秒表、卷尺
收集证据 首先量出水龙头口离地面的高度h，再用秒表计时.计时的方法是：当听到某一水滴滴在地上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3……”，一直数到“n”时，按下秒表停止计时，读出秒表的示数为t.
图3.3-3
实验与论证 ①写出用上述测量表示水滴在空中运动的平均速度的表达式 ；
②小刚测得h＝1m，当数到n＝20时秒表的示数t＝8.7s，则水滴下落的平均速度是多少 ；
③若每滴水质量是0.25 g，则一昼夜要浪费多少水？ .
探究点拨 上述探究活动中的方法在今后的探究体验中还会用到，其计时起点为第一滴水刚刚落地时，以后是依次计数“2、3、……”，故在计算时次数为n-1.本案例还用到累积的思想，n-1次水滴积累时间为t，故一次时间为 .
【例 4】 在北京和杭州之间对开着一对特快列车T31和 T32，表中所列是这两次列车的时刻表，请回答下列问题：
（1）T31和T32列车全程运行的时间是 小时 分；
（2）除去停站时间，列车运行的平均速度是 km/h；
（3）列车T31和T32估计在 时刻，在离开北京 km处相遇.
T31 车次 T32
北京↓杭州 自北京起公里 站名 杭州↓北京
特快 特快
15：50 0 北京 ——13：20
20：2129 497 济南 418：33
1：1624 979 蚌埠 543：46
5：4553 1458 上海西 2423：16
7：30—— 1664 杭州 21：40
思路与技巧 （1）T31北京至杭州特快发车时间为 15：50，到站时间为 7：30.T32杭州至北京特快发车时间为 21：40，到站时间为13：20.时刻表是以 24小时制表示，故全程运行时间为：15：50—24：00共8 h 10min，24：00～7：30共7h 30min，累计15h 40min；
（2）T31在 20：21到达济南站，20：29从济南站出发，停车8min.同样的在蚌埠站和上海西站都是停车8min，故共停车24min.有效运行时间：15h 40min-24min=15h 16min，全程平均速度=== 109km/h；
（3）由表知：T31和T32在时间和空间上能满足在蚌埠和上海西站之间某处相遇.
设T31从蚌埠开出 t小时两车相遇，则T31从蚌埠到相遇处走的路程为s1=vt=109t（蚌埠到上海西站之间两车都未停靠，速度为109km/h）.
T32在T31开出蚌埠站时，已从上海西站开出一段时间：23：24～1：24，共2h.T31和”T32相遇时，T32从上海西站开出时间为：t2=(2+t)，所走的路程s2＝vt2＝109（2+t）.
蚌埠到上海西站的距离479＝s1+s2，
即479＝109t+109（t+2） 解得 t＝1h 12min，即在 2：36时刻相遇.
相遇处离北京：s=979km+s1=979+109×1.2km=1 109.8km.
答案 （1）15h 40min （2）109 （3）2：26 1109.8.
聊天室
话题：龟兔赛跑
老师：胖胖，给你讲一个故事.龟兔赛跑，由于兔子轻敌败给了乌龟（如图3.3-4）.回家以后细细回想失败的原因.它记得，在它跑到全程的处，回头一看，乌龟还落在老远慢慢地爬着，于是它打了一个盹儿，等它醒来的时候，发现乌龟离终点只有路程了.但是它想，它跑的速度是乌龟的8倍，它相信还是能追上的.结果却并没有追上，让乌龟得了冠军，你能分析一下，为什么它确实追不上了？胖胖仔细地想了一下.
胖胖：兔子打了一个盹醒来的时候，乌龟离终点只有路程.乌龟爬到终点所用的时间为t乌====.兔子此时只跑到全程处，兔子跑到终点所用的时间t兔===.因此兔子到达终点所用的时间长，追不上乌龟.
图3.3-4
快乐套餐
1.从武昌到北京西站，快车K38次约需12 h，而直快546次约需 16 h，这是因为（ ）
A.546次车的所走路程比38次的所走路程远
B.38次车在任何时刻的速度都比546次的速度快
C.通过任何相同地段，38次一定比546次开得快
D.546次沿途停靠站较多，耽误很多时间，使其平均速度比38次小
2.一个做直线运动的物体，如果它在每1min内通过的路程都相等，那么这个物体所做的运动（ ）
A.一定是匀速直线运动
B.一定是变速直线运动
C.可能是匀速直线运动，也可能是变速直线运动
D.既不是匀速直线运动，也不是变速直线运动
3.一个大木箱漂浮在河面上，随河水向下游漂去，在木箱的上游和下游各有一条小船.两船到木箱的距离相等.若两船在静水中的速度相等，那么，当两船同时划向木箱时（ ）
A.上游小船先捞到木箱 B.下游小船先捞到木箱
C.两船同时到达木箱 D.无法判断哪条船先到达木箱
4.小汽车在短时间内的速度可以变化很快.有些车几秒钟内车速就可以从0km/h急升到 110km/h.图3.3-5是一辆车在10s内的车速变化情况，由图像可知第4 s时车速为 km/h，从第2s到第4s过程中，车速 （选填“增加”、“减小”或“不变”），第4s时刻，小汽车瞬间速度为 km/h.
5.看一看，图3.3-6是天鹅飞行的情景，根据图中相关数据可得到的结论是 .
图3.3-5
图3.3-6
6.为了维护高架道路的交通安全，内环线高架快车道上车辆限速为80 km/h.交通部门通过安装在道路旁的自动监控设备巡视路况，在某一路段恰有两台相同的自动照相机在间隔2s的时间从不同的角度拍摄了甲、乙两张照片，如图3.3-7所示，已知相邻路灯的间距为30m，从照片上分析， 车在超速行驶（选填“A”、“B”或“C”人其车速为 km/h.
图3.3-7
7.寓言《龟兔赛跑》中兔子失败后，兔子总结了失败的原因.第二次比赛时，龟兔从同一地点跑出，兔子最先到达终点，在这一过程中 的平均速度大.第三次比赛又开始了，它们又从同一地点出发，在陆地上兔子背着乌龟，在水中乌龟背着兔子，最终同时到达终点，在这一过程中乌龟相对兔子的速度是 .这则寓言给我们的启示是
.
8.美国在2004年3月底成功试飞了X-43A极速无人驾驶飞机，创造了飞机速度新的世界记录.它最快时，达到了7倍音速，即 m／s，等于 km/h.美国打算建立一支快速反应的空军，能够利用新式飞机，在2小时内到世界上任何一个地方进行打击.为了达到目的，这种飞机的速度起码要达到 km/h（地球半径约6300km，最远航程大约为赤道长度的一半）.
9.举世瞩目的上海浦东高速磁悬浮铁路，经过近两年建设已竣工通车.这条磁悬浮铁路正线全长30 km，将上海市区与东海之滨的浦东国际机场连接起来，单向运行时间约8min.运行时，磁悬浮列车与轨道间约有10mm的间隙，这就是浮起的高度.除启动加速和减速停车两个阶段外，列车大部分时间运行速度约为300km/h，从启动到最高设计速度430 km/h的时间只要 20多秒.根据以上的数据，计算出磁悬浮列车全程的平均速度和以最大速度匀速行驶通过的路程？
图3.3-8 上海的高速磁悬浮列车正在运行
10.甲乙两地间的公路全长120km，公路最高限速为60 km/h.某司机一天下午2:00从甲地出发，当天下午4：00到达乙地.途中被自动测速计记录到超速违章一次.司机申辩，他用了两小时走完全程，时速恰好是60km/h，并没有超速违章.你认为司机的话有道理吗？
11.（山东淄博市中考题）在北京和杭州之间对开着一对特快列车T31和T32，表中所列是这两次列车的时刻表.
T31 车 次 T32
北京→杭州 自北京起公里 站名 杭州→北京
特快 特快
15：50 0 北京 ——13：20
20：2120：29 497 济南 8：418：33
1：1624 979 蚌埠 3：543：46
5：455：53 1458 上海西 23：2423：16
7：30—— 1664 杭州 21：40
请回答下列问题：
（1）T31和T32列车全程运行的时间是 h min；
（2）除去停站时间，列车运行的平均速度是 km/h；
（3）列车T31和 T32估计在时刻 在离开北京 km处相遇.
12.（太原市中考题）下表是卡车沿直线平稳行驶和电车、机车起动过程中各个不同时刻的速度（从起动一段时间后开始计时），请你比较和分析表中的数据.
回答下列问题：
（1）卡车做 运动；
（2）电车的速度与时间的关系（定性）是 ；
（3）电车的速度v与时间t的定量关系式是v＝ ；
（4）通过分析电车和机车的速度随时间变化的规律，发现他们 是相同的.
13.某高速公路规定小汽车行驶速度不得超过120km/h.执勤的交通警察截住了一辆正在超速行驶的小汽车，“您的车速超过了120 km每小时的限制……”内勤交警对司机敬礼道.还没等司机回答，一名车内的小朋友抢着答道：“我们只开了几分钟，既不够1h，更不到120km……”假如你当时在场，应该怎样向这位小朋友解释呢？
14.火车、飞机、赛车正式启动或制动过程中的运动通常是变速直线运动.人们设法测得了它们在启动或制动过程中各个不同时刻的速度，如下列各表所示：
表1：火车在启动过程中各时刻的速度（火车启动时开始计时）
时间（s） 0 5 10 15 20 25
速度（m/s） 0 1 2 3 4 5
表2：飞机在启动过程中各时刻的速度（从飞机启动一段时间后开始计时）
时间（s） 0 5 10 15 20 25
速度（m/s） 10 25 40 55 70 85
表 3：赛车在制动过程中各时刻的速度（赛车制动时开始计时）
时间（s） 0 5 10 15 20 25
速度（m/s） 25 20 15 10 5 0
请你认真分析和比较上述表格所提供的有关数据，并完成下列要求：
火车在启动过程中的速度随时间变化的特点（定量关系）可初步归纳为 ；飞机在启动过程中的速度随时间变化的特点（定量关系）可初步归纳为 ；赛车在制动过程中的速度随时间变化的特点（定量关系）可初步归纳为 .
15.阅读材料
反正差10 m……
小明和大李比赛用60m短跑.小明跑得快，跑完60m，到达终点的时候，大李才跑了50m.
小明说：“我们再跑一次.这次你落后了10m，下次我的起跑线后退10m.我们还按这回的速度跑，我多跑10m，你和我就可以同时到达终点.”
图 3.3-9
大李却说：“哦，你既然要让我10m，你也不用后退，把我的起跑向前移10m，我少跑10m就得了.”小明说：“嗨，反正是差10m，我多跑10m，你少跑10m还不是一回事？”（如图3.3-9）
大家想，到底是不是一回事？
参考答案
[探究体验] =;=≈2.18m/s；一昼夜浪费水量为m=×(20-1)×0.25kg=47.172kg
一次滴水时间
[快乐套餐] 1.D 2.C 3.C
4.30；增加；30
5.天鹅在做变速运动，速度越来越快
6.C；108
7.兔子；0；时常总结失败的原因，应注意养成团结性作的好品行
8.2380；8568；989
19.磁悬浮列车全程的平均速度===225，以最大速度行驶的路程s＝vt＝430km/h×h=57.3km
10.司机的话没有道理.他所说到的速度是指整个运动过程中的平均速度，平均速度反映物体运动的平均快慢；而自动测速计反映的是物体运动过程中某时的瞬时速度，这位司机误把平均速度等同瞬时速度
11.（1）15；40 （2）109 （3）2：35；140.6
12.（1）匀速直线 （2）电车的速度随运动时间的增加而增大 （3）v=0.5t+5 （点拨：设速度时间关系式为v=at+b，将相应的速度、时间代入，求出a=0.5 b=5） （4）在相同的时间内，速度的增加量
13.高速公路规定小汽车行驶速度不得超过120km/h指的是各时刻或各点的速度不得超过120km/h，它是汽车在极短时间内的速度即瞬时速度.该汽车在短时间内超速，故它违章了
14.v=t;v=10+3t v=25-t
15.小明速度 v1=，大李速度v2=，小明后退10m所花时间：t1==t，大李60m所花时间t2==t，t1＜t2小明先到.大李前移10m所花时间t==t等于小明跑60m所用时间，两人一起做.故小明后退10m和大李前移10m赛跑不一样
