1.4 物体运动的速度 学案1（粤教版必修1）

本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
§1.4 物体运动的速度
【学习目标】
一、知识与技能
1、理解物体运动的速度。
2、理解平均速度的意义，会用公式计算物体运动的平均速度。
3、理解瞬时速度的意义。
二、过程与方法
1、通过在坐标图上讨论物体的运动，领略分析研究自然规律时的作用。
2、在讨论平均速度与瞬时速度的关系的过程中，初步领会数学与物理相结合的方法。
三、情感态度与价值观
了解从平均速度求瞬时速度的思想方法，体会数学与物理间的关系。
【学习重点】
平均速度与瞬时速度的概念及其区别
【知识要点】
1、速度：速度是表示运动的快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。用v＝s/t表示。
由速度的定义式中可看出，v的单位由位移和时间共同决定，国际单位制中是m每ｓ，符号为m/s或m·s—1，常用单位还有km/h、cm/s等，而且速度是既具有大小，又有方向的物理量，即矢量。速度的方向就是物体运动的方向。
2、平均速度
在匀速直线运动中，在任何相等的时间里位移都是相等的，那v＝s/t是恒定的。那么如果是变速直线运动，在相等的时间里位移不相等，那又如何描述物体运动的快慢呢？就用在某段位移的平均快慢即平均速度来表示。由公式v＝s/t可求出变速直线运动的物体在时间t（或是位移S）内的平均速度
3、瞬时速度：运动的物体在（经过）某一时刻（或某一位置）的速度。
在直线运动中，瞬时速度的方向即物体在这一位置的运动方向，所以瞬时速度是矢量。通常我们只强调其大小，把瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称为速率，是标量。
【典型例题】
【例1】一个做直线运动的物体，某时刻速度是10m/s，那么这个物体 ( )
A. 在这一时刻之前0.1s内位移一定是1m
B. 在这一时刻1s内位移一定是1m
C. 在这一时刻起10s内位移可能是50m
D. 如果从这一时刻起开始匀速运动，那么它继续通过1000m路程所需时间一定是100s
【解析】某时刻速度是10m/s指的是该时刻的瞬时速度，不能说物体从此时起
以后运动的快慢情况，以后做直线运动或匀变速直线运动，或非匀变速直线运动均
可能。所以选项A、B均错。如果从某时刻（速度为10m/s）起质点做非匀变速直
线运动，从这一时刻起以后的10s内位移可能为50m，所以选项C正确，如果从这
一时刻起物体做匀速直线运动，那么经过1000m路程所需时间t=100s。正确选项是
C、D。
【例2】一物体沿直线运动，先以3m/s的速度运动60m，又以2m/s的速度继续
向前运动60m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？
【解析】根据平均速度的定义公式，s为总位移，t为总时间，等于前一
段位移与后一段位移所用时间之和。
全过程的位移s=120m
物体在前一段位移用的时间为
后段位移用的时间为
整个过程的用的总时间为t=t1+t2=50s
整个过程的平均速度m/s=2.4m/s
*注意：全过程的平均速度只能只能由全过程的总位移与通过全路程所用的总
时间的比值得出。如果用求速度的平均值去做=2.5m/s这样得出
【当堂反馈】
【参考答案】
【达标训练】
1．下列关于速度方向的说法正确的是( )
A．速度方向就是物体的运动方向；
B．位移的方向和速度的方向一定不同；
C．匀速直线运动的速度方向是不变的；
D．匀速直线运动的速度方向是可以改变的。
2．为了比较物体运动的快慢,可以采用的方法有( )
A．在位移相同的情况下,比较所用时间的长短,时间越长的运动越快；
B．在位移相同的情况下,比较所用时间的长短,时间越长的运动越慢；
C．在时间相同的情况下,比较所通过的位移大小,位移越长的运动越快；
D．在时间相同的情况下,比较所通过的位移大小,位移越长的运动越慢。
3．关于瞬时速度,下列说法中正确的是( )
A．瞬时速度是物体在某一段时间内的速度；
B．瞬时速度是物体在某一段位移内的速度；
C．瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度；
D．瞬时速度与平均速度相等。
4．关于平均速度,下列说法中不正确的是( )
A．讲平均速度,必须说明是哪段时间内的平均速度；
B．讲平均速度,必须说明是哪段位移内的平均速度；
C．对于匀速直线运动,其平均速度与哪段时间或哪段位移无关；
D．平均速度和瞬时速度都能精确的描述变速直线运动。
5．物体沿直线A到B,前半时以速度v1匀速运动,接着的后半时以速度v2匀速运动,则全程的平均速度是( )
A. B. C. D.
6．火车以76km/h的速度经过某一段路,子弹以600m/s的速度从枪口射出，则
A．76km/h是平均速度 B．76km/h是瞬时速度
C．600m/s是平均速度 D．600m/s是瞬时速度
7．下列说法中正确的是（ ）
A．平均速度就是速度的平均值
B．瞬时速率是指瞬时速度的大小
C．火车以速度v经过某一段路，其中v是指瞬时速度
D．子弹以速度v从枪口射出，其中v是指平均速度
8．关于平均速度的下列说法中,物理含义正确的是( )
A．汽车在出发后10s内的平均速度是5m/s；
B．汽车在某段时间内的平均速度是5m/s,表示汽车在这段时间的每1s的位移都是5m；
C．汽车经过两路标之间的平均速度是5m/s；
D．汽车在某段时间内的平均速度都等于它的初速度与末速度之和的一半。
9．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
10.有关瞬时速度、平均速度、平均速率，下列说法中正确的是( )
A．瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度；
B．平均速度等于某段时间内物体运动的位移与所用时间的比值；
C．作变速运动的物体，平均速率就是平均速度的大小；
D．作变速运动的物体，平均速度是物体通过的路程与所用时间的比值。
11．如图1所示为在同一直线上运动的甲、乙两物体的s-t图象,则甲物体的运动速度v1=_ ____,乙物体的运动速度v2=__ ___。t=15s时,甲、乙两物体相距__ ________m
12．如图2所示为甲、乙、丙3个物体在同一直线上运动的s-t图象,比较前5s内3个物体的平均速度:;比较前10s内3个物体的平均速度大小有: (均填>、=或<)
13.某物体沿直线向一个方向运动，先以速度v1运动，发生了位移s，再以速度v2运动，发生了位移s，它在整个过程中的平均速度为__ ____。若先以速度v1运动了时间t，又以速度v2运动了时间3t，则它在整个过程的平均速度为__ ____。
14.一辆汽车在平直公路上作直线运动，先以速度v1行驶了三分之二的路程，接着又以v2=20km／h跑完三分之一的路程，如果汽车在全过程的平均速度v=28km／h，则v1=____ __km／h。
15． 我国铁路交通高速发展，已经数次提速．当你外出时可上网查询最新铁路旅客列车时刻表．下表是某同学暑假旅游前在中国铁路网（Http：//train.tielu.org）上查询的T721次空调特快的运行时刻表．
车次：T721 南京西－－－－上海
　 站次 车站 日期 停车时间 开车时间 公里数
1　 南京西 ( http: / / www.21cnjy.com / )　 当日　 始发站　 14:28　 0　
2　 南京 ( http: / / www.21cnjy.com / )　 当日　 14:36　 14:46　 6　
3　 常州 ( http: / / www.21cnjy.com / )　 当日　 15:58　 16:02　 144　
4　 无锡 ( http: / / www.21cnjy.com / )　 当日　 16:26　 16:30　 183　
5　 上海 ( http: / / www.21cnjy.com / )　 当日　 17:33　 终点站　 309　
你能从此表中得到哪些信息，列车全程的运行时间、全程的平均速度是多少？在哪两个城市间行驶最快？当日16：00列车的瞬时速度多大？
16．电视台把无线电信号传送到高空中的通信卫星上，卫星再把信号传到地面上的其他地区，这样就实现了卫星电视传播．在调试过程中，电视台本身也需要接收卫星传回的信号，并和演播室用电缆传来的信号进行比较．这时发现，卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些．
（1）解释产生这种时间延迟的原因．
（2）已知通信卫星的高度大约是36000km，无线电信号传播的速度与光速相同，估算画面延迟的时间．
17．同学们在坐火车外出的过程中，在火车上有人提出一个问题：如何利用火车上现有的条件，设计一个简易可行的方法测出火车在某个过程中的平均速度？（简述方法和结论）
18.甲、乙两地相距220km，A车用40km／h的速度由甲地向乙地匀速运动，B车用30km／h的速度由乙地向甲地匀速运动.两车同时出发，B车出发后1h，在途中暂停2h后再以原速度继续前进，求两车相遇的时间和地点。
【达标训练参考答案】
1、AC 2、BC 3、C 4、D 5、D 6、AD 7、BC 8、AC 9、A 10、AB
11、30m/s;15m/s;225 12、＞;＞;=;= 13、， 14、35
15. 由上表可得，列车全程运行的时间t=3小时5分=11100s，南京到常州的时间t1=1小时12分=4320s，常州到无锡的时间t2=24分=1440s，无锡到上海的时间t3=1小时3分=3780s，所以
全程的平均速度m/s
南京到常州的平均速度m/s
常州到无锡的平均速度m/s
无锡到上海的平均速度m/s所以，列车从无锡到上海速度最快．16:00时，列车停在常州车站，所以此时的瞬时速度为零．
16、（1）卫星信号传播的距离大约是2×36000km，而信号通过光缆传播时，光缆距离可以忽略，所以通过卫星传来的画面动作时间要长一些．（2）光速C=3×105km/s，所以有
延迟的时间
17、参考方案1：根据车轮通过铁轨交接处时发出的响声估测火车速度
步骤：从火车到两根铁轨结合处时发出的某一次撞击响声开始计时，并从此以后数着车轮响声的次数．记录在时间内，响声次数为n次，说明火车通过了n根铁轨，设每根铁轨长l，则有火车速度
（火车提速后，铁轨越来越长，甚至已出现无缝铁轨．可将听声音测路程改为观察铁路边里程标志测火车运动路程）
参考方案2: 从火车时刻表上查出两地间的路程, 用计时工具测火车运动的时间, 计算此段时间内火车的平均速度.。
18、4h,离甲地160km
【反思】
收获
疑问
【阅读资料】
速度在1米/秒以下的表演
　　(1)10的负11次方米／秒(10微微米/秒) 青藏高原缓慢上升
　　青藏高原只是在近二百万年左右的时间内，从海拔1000米的高度达到了现在的海拔4700米的高度。它的平均上升速度是58.7微微米/秒。但每个地质时期它隆升的速度并不均匀，在距今两百万年前的早更新世时期，它上升了1000米；在距今一百万年前的中更新世时期又上升了1000米；但从晚更新世以来的仅10余万年，它却上升了1500米以上，平均每年升高10毫米，其中，从距今一万年前起，它上升的速度加快，平均每年上升70毫米。现在，它仍处在快速上升的时期。
　　应当说明的是，迄今为止，10微微米/秒的速度并不是人类观测到的物质运动的最慢速度。物质运动的最慢速度仍有待于进一步的观测和确定。
　　(2)10的负10次方米／秒(1埃/秒) 尔威兹加树慢慢长高
　　自然界树木生长的速度，真是千差万别，有的快得惊人，有的慢得出奇。例如在前苏联的喀拉哈里沙漠中，有一种名叫尔威兹加的树，个子很矮，整个树冠是圆形的，从正面看，象是沙地上的小圆桌。它的生长速度极慢，100年才长高30厘米，即1埃/秒。也就是说，每秒钟它仅仅长高十亿分之一厘米。
　　(3)10的负9次方米／秒(1纳米/秒) 东非大裂谷不断开裂
　　据地球物理勘探资料分析，东非裂谷带存在着许多活火山。这些活火山的不间断活动，导致大裂谷不停地向两边开裂，虽然速度非常缓慢，但近200万年来，却达到了平均每年开裂大约2～4厘米的速度。按中间数每年开裂3厘米的速度计算，速度达到了1纳米/秒。可别小看这个速度，它1万年就是300多米。如果依此不停地开裂下去，未来的某一天，东非大裂谷终会将它东面的陆地从非洲大陆分离出去，从而产生一片新的海洋以及众多的岛屿。
　　(4)10的负8次方米／秒(10纳米/秒) 海岸一步步后退
　　本世纪初，我国局部地区海岸侵蚀还相当严重。特别是在采沙过度的海岸，近2～3年内海水向陆地侵蚀100多米，侵蚀最严重的地方达200～300米。黄河入海口一带的海岸，仍以2.3米/年、即72纳米/秒的速度后退。
　　(5)10的负7次方米／秒(100纳米/秒) 沙丘缓缓移动
　　自1950年以后，由于我国塔里木河上游耕垦不断扩大，致使塔里木河下游生态环境急剧恶化，主要表现在水源减少，特别是若羌县所属阿拉干以下，在1972年后已经断流，地下水位下降，水质变坏，森林植被衰败，土地沙漠化加剧发展。到1985年，低矮沙丘以10米/年、317纳米/秒的速度向前移动。由于水源枯竭和植被死亡，更使原有的灌丛沙堆迅速向流动沙丘方向发展。
　　(6)10的负6次方米／秒(1微米/秒) 大气尘粒降落
　　大气中还含有大量的尘粒和其它固体物质。尤其是粒径为0.1微米到5微米的微粒，对于地表能量平衡影响甚大。根据测定，此类尘粒中的少部分尘粒在大气中的下沉速度约为1厘米/小时，即2.8微米/秒。如在2公里高空处存在着这类粒子时，约需20多年的时间才能沉降到地面。
　　在英国发现一种生长很快的花卉植物，这种花卉属于西洋丁香家族的一种。在14天的时间里它长高3.65米，也就是说每天长254毫米，长高速度达到了2.9微米/秒。
　　(7)10的负5次方米／秒(1忽米/秒) 黄河下游河道抬升
　　在近几十年间，由于我国黄土高原严重的水土流失，致使每年进入黄河的泥沙达到了16亿吨，其中4亿吨淤积在黄河下游河道，下游河床由此以平均10厘米/年、即2.8忽米/秒的速度抬升。
　　电流上导体中自由电子以很小的速度运动所形成的，金属导体中自由电子的定向移动速度最慢可达到几忽米每秒。
　　(8)10的负4次方米／秒(1丝米/秒) 细胞质流动
　　动植物细胞内细胞质的流动速度约为1丝米/秒。
　　电流由电荷移动产生，但这些电荷移动很慢，速度约为60厘米/小时，相当于1.7丝米/秒。
　　(9)10的负3次方米／秒(1毫米/秒)蜗牛速爬
　　蜗牛的爬行缓慢，其速度约为1.6毫米/秒，全速疾爬的速度为2.3毫米/秒，大约8.5米/小时。
　　食物在肠里移动的速度约为5毫米/秒。
　　(10)10的负2次方米／秒(1厘米/秒)口腔飞沫传播
　　特定时期的传染性病毒病常常通过近距离空中飞沫传播。如病人一次剧烈的咳嗽，会产生一百万粒左右的小飞沫，其中含有大量的病毒或其他病原体，这些飞沫在静止的空气中以1厘米/秒的速度向四周扩散。在室外，这些危险的夹带病毒的飞沫可能被吹散或者被阳光杀灭；而如果在室内通风状况不好的情况下，人群就就易被感染。
　　(11)乌龟快速行走的速度约为5厘米/秒。
　　(12)10的负1次方米／秒(1分米/秒)经络传感
　　医学实验证明，经络的传感速度慢于神经传导速度，其速度为1分米/秒左右。因经络是隐形的网络系统，不像神经传导，是借助于显形的神经系统，所以其传感速度要慢于神经传导速度。
　　蟑螂一般的爬行速度约为1分米/秒。
　　血液压入主动脉的速度约为2分米/秒。
图1
图2
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网