(共47张PPT)
运动的快慢
教学目标
理解比值定义法建立的速度概念,能用速度描述物体的运动。
能用速度公式进行简单计算。
知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。
教学难点
教学重点
速度概念的建立;
用速度公式进行简单计算;
匀速直线运动和变速直线运动的特征。
速度概念的理解;
速度单位的换算。
如何比较物体运动的快慢?
这些物体运动的快慢一样吗?
这些物体运动的快慢不一样。
如何比较物体运动的快慢?
运动是有快慢的,那怎样判断物体运动的快慢呢?
如图是游泳比赛的一个瞬间,你能判断哪一个泳道的选手游得快吗?并说出你的判断依据。
所用______相同时,游在前面的运动快。
时间
如何比较物体运动的快慢?
岸边的裁判又是如何判断选手游得快慢的呢?
经过相同______,所用时间短的游得快。
路程
如何比较物体运动的快慢?
比较物体运动快慢有两种方法:“相同时间比较路程”和
“相同路程比较时间”。
观看竞速类的体育比赛时,观众用的方法是“相同时间比较路程”,即看谁“领先”;而裁判会为每一位选手的全程计时,所以用的方法是“相同路程比较时间”。
速度概念建立
下面表格给出了A、B、C、D四位同学某次赛跑的数据,观察表格并说出你是如何比较A、B同学运动快慢的?
对于A、B来说,可采用“相同时间比较路程”的方法,A、B同学所用时间都是10s,但是A的路程大,所以A跑得快。
速度概念建立
观察表格并说出你是如何比较C、D同学运动快慢的??
对于C、D来说,可采用“相同路程比较时间”的方法,C、D同学的路程都是130m,但是D用的时间短,所以D跑得快。?
速度概念建立
但是我们如何比较A、D同学运动快慢呢?
A、D的时间、路程都不相同,如何比较呢?
对于A、D来说,物理学采用“单位时间内的路程”(统一标准)来比较二者运动的快慢,即比较A和D“一秒内通过路程”的多少,本质上是“相同时间比较路程”
。
<
速度的定义
比较物体运动快慢有两种方法:“相同时间比较路程”和“相同路程比较时间”,物理学中采用了前一种,也就是将物体运动的路程除以时间,再进行比较。
定义:物理学中,把路程与时间之比叫做速度。
公式:
变形公式:s=vt或
(v是速度,s是路程,t是时间。)
意义:速度是表示物体运动快慢的物理量。在数值上等于物体“单位时间内通过的路程”,这个数值越大,表示物体运动越快。
速度的定义
什么是“单位时间”呢?
单位时间是指一个时间单位的时间,长短取决于所选单位,比如说1s,1min,1h,1天,1周,1月,1年等,它们都是单位时间。
1周有7天,那7天是单位时间吗?
速度的单位是什么呢?
s是路程,单位是m
t是时间,单位是s
所以v的单位是m/s或m·s?
?,读作“米每秒”。
-1
国际单位:m/s或m·s?
?,读作“米每秒”。
常用单位:km/h或km·h?
?,读作“千米每小时”。
-1
-1
单位
注意:有时我们还可以见到km/s、km/min或m/min?等等,这些都是速度的单位。
速度的单位
如何比较物体运动快慢?
什么是速度?
比较物体运动快慢的两种方法
单位换算
若已知在高速公路上行驶的某汽车的速度是108
km/h,而豹速度可达33
m/s
,试问二者谁的速度大呢?
解析:汽车的速度是108
km/h,意为每小时行驶108km=108000m,
而1h=60min=3600s,所以1s行驶的距离是108000m/3600s=30
m/s,
可知猎豹速度大。
此题实质上考查了速度的单位换算,速度单位的换算关系如下:
单位换算
即速度由m/s换算到km/h只需乘以3.6即可,反之则除以3.6。
一些常见的速度(m/s)
一些常见的速度
你知道常见物体的速度都有多大吗?
如何通过速度的单位换算来比较不同物体的速度?
常见物体的速度及速度大小的比较
速度在生活中的应用
生活中的速度
汽车的速度表
一般来说在我国的高速公路上车速不能低于60km/h,不得超过120km/h。
例题
完成下列速度的单位换算:
1、人步行的速度约为1.1m/s=______km/h
2、某汽车行驶速度为72km/h=______m/s
m/s→km/h乘以3.6。
km/h→m/s除以3.6。
3.96
20
机械运动的分类
列车沿直线运动
过山车沿曲线运动
按照运动路线,机械运动分为直线运动和曲线运动。
机械运动的分类
沿直线行驶的A、B两辆汽车在各段时间内通过的路程有什么不同?
小车A每10s通过300m的路程,经过相等的时间通过的路程相等,我们把这种运动叫做匀速直线运动。
机械运动的分类
小车B每10s通过的路程不相等,经过相等的时间通过的路程不相等,我们把这种运动叫做变速直线运动。
在直线运动中,按速度是否变化可分为匀速直线运动和变速直线运动。
机械运动的分类
我们把物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。
匀速直线运动是最简单的机械运动,是研究其它复杂运动的基础。做匀速直线运动的物体在任意相同时间内通过的路程都相等,即路程与时间成正比;速度大小不随路程和时间变化。
机械运动
曲线运动
直线运动
匀速直线运动
变速直线运动
龟兔赛跑
龟兔赛跑时,到底是乌龟的速度大还是兔子的速度大呢?
兔子和乌龟都跑的时候,当然是兔子的速度大;但是就全程而言,兔子和乌龟的总路程是相等的,但是乌龟先到终点,即全程所用时间比兔子短,所以又是乌龟的速度大。
这里其实涉及到了瞬时速度和平均速度的概念。
到底该如何比较二者的速度呢?
日常生活中,很少见到匀速直线运动,常见的运动物体的速度的大小和方向都是变化的,是变速运动。
瞬时速度
火箭起飞速度越来越大。
卫星绕地球飞行时,方向时刻在变化。
我们把运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度叫做瞬时速度。
平均速度
对变速运动做粗略研究时,可以根据?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?来描述物体运动
快慢,?
(读作“v拔”)就是物体的平均速度。
平均速度表示运动物体在某一段路程中(或某一段时间内)的平均快慢程度。
平均速度计算式:
注意:匀速直线运动中的瞬时速度任何时刻都相同,都等于平均速度。
已知某次龟兔赛跑的全程为1200m,兔子跑了10min后原地休息了30min,然后又用10min跑完全程,试求兔子全程的平均速度。
平均速度
解析:兔子跑完全程共用时:
10min+30min+10min=50min=50×60s=3000s
?
注意:在计算平均速度时,一定要用总路程除以总时间!
则兔子的平均速度为:?
什么是瞬时速度?
什么是平均速度?
瞬时速度与平均速度
如图所示,一列长为
120m
的火车匀速通过一座
3000m
长的大桥,火车完全通过大桥所用的时间是
100s,求火车过桥时的速度是多少?
例题
完全通过
s
=
3000
m
+
120
m
=
3120
m
则
路程-时间图像
类似于数学中的函数图像,我们令纵轴代表路程s,横轴代表时间t,则可以得到物体运动的“路程-时间”图像,也叫s-t
图。你能画出下面这个竖直向上运动的小球的s-t
图吗?
路程-时间图像
如何看懂“路程-时间”图像?
一看轴:横轴表示时间(t),纵轴表示路程或位置(s),
同时还要注意看清单位;
t/s
s/m
路程-时间图像
二看点:找出各点对应的
?
?
?
?
?
?
?
?
时间t
和路程s;
如何看懂“路程-时间”图像?
1
2
3
4
1
2
3
4
路程-时间图像
三计算:用图像上两点之间的路程s
和时间t,算出速度v。
如何看懂“路程-时间”图像?
v=
3m-1m
3s-1s
=1m/s
路程-时间图像
1
2
3
4
1
2
3
4
如何看懂“路程-时间”图像?
任取两段相等的时间,发现经过的路程是一样的,所以物体做匀速运动。
结论:如果s-t
图像是一条倾斜的直线,则物体做匀速直线运动。
如果是一条平行于时间轴的图像,则表示物体静止。
路程-时间图像
如图,甲和乙谁的速度大?
任画一条垂直于时间轴且经过甲、乙的线段,发现在相等的时间内甲、乙走过的路程不同,甲走得多,所以甲的速度大。
结论:s-t
图像中越陡的速度越大。
1
2
3
4
1
2
3
4
甲
乙
路程-时间图像
斜率的计算与刚才计算速度的方法相同,即s-t
图像中,斜率的大小就是速度的大小。
s-t图像中我们也可用斜率来表示物体的速度。
斜率=
3m-1m
3s-1s
=1m/s=v?
结论:s-t图像中可用斜率表示速度,斜率越大,速度越大。
路程-时间图像
甲
乙
s
t
如图,甲和乙的交点代表什么意思?
交点处,甲和乙所对的时间均为t,路程均为s,表示此时刻二者在同一位置,即甲和乙此时相遇了。
结论:s-t图像中交点表示二者在此时刻相遇。
速度-时间图像
如图,甲和乙分别做什么运动?
甲的速度不随时间变化而变化,所以甲是匀速运动;乙是变速运动,且速度越来越大。
结论:v-t图中平行于时间轴的图像表示物体做匀速运动。
甲
乙
速度-时间图像
甲和乙图像的交点表示什么意思?
甲
乙
交点处甲和乙所对的时间均为t,速度均为v,表示此时此刻甲和乙具有共同的速度,即共速。
结论:v-t图中交点表示二者在此时刻共速。
s
t
课本练习
1、?
?
?
?
?
?是用单位时间内通过的路程来表示运动快慢的。
?
?
?能不能用单位路程所用的时间来表示运动的快慢?
2、有些公路旁每隔1km就立着一个里程碑。如何利用里程碑估测自行车的速度?
课本练习
课本练习
3、小明在跑百米时前
50m
用时
6s,后
50m
用时
7s,小明前、后
50m
及
?
?
?
百米全程的平均速度各是多少?
课本练习
4、北京南站到上海虹桥站的G
11次高速列车运行时刻表(2011)如下表所示。
根据列车运行时刻表回答下列问题:
(1)列车由北京南站驶往上海虹桥站全程的平均速度是多少?
(2)列车在哪个路段运行得最快?在哪个路段运行得最慢?
基本概念
运
动
的
快
慢
速度
机械运动
曲线运动
直线运动
匀速直线运动
变速直线运动
定义:
公式:
换算关系:
物理意义:
物理学中,把路程与时间之比叫做速度。
(变速运动中此公式求出的是平均速度)
(任意相等时间内通过的路程都相等)
1m/s=3.6km/h
速度是表示物体运动快慢的物理量。
瞬时速度与平均速度
瞬
时
速
度
与
平
均
速
度
平均速度:
运动物体在某一段路程(或某一段时间)内运动的平均快慢。
公式:
(读作“v拔”)
物理意义:
反映做变速运动的物体的平均快慢程度。
瞬时速度:
运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度叫瞬时速度。
匀速直线运动中的瞬时速度任何时刻都相同,都等于__________。
平均速度
图像问题
图
像
问
题
s-t图
v-t图
重要
结论
如何
看图
重要
结论
第一:
第二:
第三:
看轴,横轴表示时间(t),纵轴表示路程或位置(s),同时还要注意看清单位;
看点,找出各点对应的时间t和路程s;
计算,用图像上两点之间的路程s和时间t,算出速度v。
如果s-t图像是一条倾斜的直线,则物体做_______________。
匀速直线运动
如果是一条________________的图像,则表示物体静止。
s-t图像中交点表示二者在此时刻______。
s-t图像中可用斜率表示速度,斜率越大,__________。
v-t图中平行于时间轴的图像表示物体做__________。
v-t图中交点表示二者在此时刻______。
平行于时间轴
相遇
速度越大
匀速运动
共速