第三节 运动快慢的描述——速度 随堂检测
1.下列物体运动的速度哪个大(C ).
A.蜗牛:1.5mm/s B.炮弹:1000m/s
C.发射人造卫星的最起码速度:7.9km/s D.火车:360km/h
2.关于速度,下面的说法是正确的是(BCD )
A.通过路程长的物体速度大
B.通过相同的路程,所用时间少的物体速度大
C.单位时间内通过路程长的物体速度大[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网]
D.运动快的物体速度大
3.对于做匀速直线运动的物体,则 (ABC)
A.任意2s内的位移一定等于1s内位移的2倍
B.任意一段时间内的位移大小一定等于它的路程
C.若两物体的速度相同,则它们的速率必然相同,在相同时间内通过的路程相等
D.若两物体的速率相同,则它们的速度必然相同,在相同时间内的位移相等
4.甲乙两车沿平直公路通过同样的位移,甲车在前半段位移上以v1=40km/h的速度运动,后半段位移上以v2=60km/h的速度运动;乙车在前半段时间内以v1=40km/h的速度运动,后半段时间以v2=60km/h的速度运动,则甲、乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是 (C)
A.v甲=v乙 B.v甲>v乙 C.v甲5.从匀速直线运动的公式v=S/t可知(BC)
A.速度与位移成正比,与时间成反比
B.速度等于位移与所用时间的比值,与速度和位移无关
C.做匀速直线运动的物体的速度不随时间或位移而变化
D.做匀速直线运动的物体的速度决定于运动的位移[来源:21世纪教育网]
6.一质点做变速直线运动,若前t/3 内的平均速度为6m/s,后2t/3时间的平均速度为9m/s,则这段时间t内的平均速度为______m/s .若质点前一半位移的平均速度为3m/s,后一半位移的平均速度为6m/s,则这段位移的平均速度为_______m/s.(8m/s,4m/s)
7.一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行,逆水时用1.5h,顺水时用1h,则往返一次的平均速度为________,平均速率为_________。(0,0.8km/h)
8.做变速直线运动的汽车,通过第一个100m用了20s,通过第二个100m用了10s,求汽车在第一个100m内和第二个100m内的平均速度各是多大?汽车在这200m内的平均速度是多大?(5m/s,10m/s,6.7m/s) 21世纪教育网[来源:21世纪教育网]《运动快慢的描述──速度》教学设计
湖南省新邵县第一中学 刘虹
【知识目标】
1.理解速度的概念,知道速度是表示物体运动快慢的物理量,知道速度的定义。
2.知道速度是矢量,知道速度的单位、符号和读法。了解生活实际中的某些直线运动的速度大小数据。
3.理解平均速度的概念,知道平均速度的定义式,会用平均速度的公式解答有关的问题。
4.知道瞬时速度的概念及意义,知道瞬时速度与平均速度的区别和联系。
5.知道速度和速率以及它们的区别。
【能力目标】
1.运用平均速度的定义,把变速直线运动等效成匀速直线运动处理,从而渗透物理学的重要研究方法等效的方法。
2.培养迁移类推能力
【情感目标】21世纪教育网
1.通过解决一些问题,而向复杂问题过渡,使学生养成一种良好的学习方法。
2.通过师生平等的情感交流,培养学生的审美情感。[21世纪教育网
【教学方法】
1.通过例题和实例引导学生分析如何辨别快慢。
2.通过讨论来加深对概念的理解。
【教学重点】速度,平均速度,瞬时速度的概念及区别。
【教学难点】
1.怎样由速度引出平均速度及怎样由平均速度引出瞬时速度。
2.瞬时速度与平均速度之间有什么区别和联系及在运动中瞬时速度是怎样确定的。
采用物理学中的重要研究方法──等效方法(即用已知运动来研究未知运动,用简单运动来研究复杂运动的一种研究方法)来理解平均速度和瞬时速度。
【师生互动活动设计】
1.教师通过举例,让学生自己归纳比较快慢的两种形式。
2.通过实例的计算,得出规律性的结论,即单位时间内的位移大小。
3.教师讲解平均速度和瞬时速度的意义。
【教学过程】
初始位置/m 经过时间/s 末了位置/m
A.自行车沿平直道路行驶 0 20 100
B.公共汽车沿平直道路行驶 0 10 100
C.火车沿平直轨道行驶 500 30 1250
D.飞机在天空直线飞行 500 10 2500
问题1:比较A和B谁运动的快,为什么?
问题2:比较B和D谁运动的快,为什么?
结论:比较物体运动的快慢,可以有两种方法:
[来源:21世纪教育网]
1)一种是在位移相同的情况下,比较所用时间的长短,时间短的物体运动快,时间长的物体运动慢;
2)另一种是在时间相同的情况下,比较位移的大小,位移大的物体运动得快,位移小的物体运动得慢。
问题3:比较B和C谁运动的快,为什么?
一、速度
1.定义:位移跟发生这段位移所用时间的比值,用v表示。
2.物理意义:速度是表示运动快慢的物理量。
2.定义式:。
3.单位:国际单位:m/s(或m·s-1)。
常用单位:km/h(或km·h-1)、cm/s(或cm·s-1)。
4.方向:与物体运动方向相同。
说明:速度有大小和方向,是矢量。
二、平均速度和瞬时速度
如果物体做变速直线运动,在相等的时间里位移是否都相等?那速度还是否是恒定的?那又如何描述物体运动的快慢呢?
21世纪教育网
问题:百米运动员,10s时间里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢?
回答:每秒平均跑10m。21世纪教育网
百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢?
答:否。
说明:对于百米运动员,谁也说不来他在哪1秒破了10米,有的1秒钟跑10米多,有的1秒钟跑不到10米,但当我们只需要粗略了解运动员在100m内的总体快慢,而不关心其在各时刻运动快慢时,就可以把它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。此时的速度就称为平均速度。所以在变速运动中就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。
1.平均速度21世纪教育网
1)定义:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值,叫做这段时间(或这段位移)的平均速度,用表示。
2)说明:
A.平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物体在t时间内的平均快慢程度。这实际上是把变速直线运动粗略地看成是匀速运动来处理。
B.这是物理学中的重要研究方法──等效方法,即用已知运动研究未知运动,用简单运动研究复杂运动的一种研究方法。
问题8:百米赛跑运动员的这个=10m/s代表这100米内(或10秒内)的平均速度,是否是说明他在前50米的平均速度或后50米内或其他某段的平均速度也一定是10m/s?
C.平均速度只是对运动物体在某一段时间内(或某一段位移内)而言的,对同一运动物体,在不同的过程,它的平均速度可能是不同的,因此,平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”的。
D.平均速度只能粗略地描述一段时间(或一段位移)内的总体快慢,这就是“平均速度”与匀速直线运动“速度”的根本区别。
E.平均速度不是各段运动速度的平均值,必须根据平均速度的定义来求解。
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2.瞬时速度
(1)定义:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫做此时刻(或此位置)的瞬时速度。
(2)意义:反映物体在某一时刻(或经某一位置)时运动的快慢,它能精确地描述变速运动的快慢。平均速度只能粗略地描述变速运动。
(3)对瞬时速度的理解:瞬时速度是在运动时间时的平均速度,即平均速度在时的极限就是某一时刻(或某一位置)的瞬时速度。
(4)瞬时速度的方向:瞬时速度是矢量,在直线运动中,瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同,(若是曲线运动,瞬时速度的方向是轨迹上物体所在点的切线方向(与轨迹在该点的延伸方向一致))
三、速率
1.瞬时速率
1)定义:瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率。
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2)瞬时速率的测量:技术上通常用速度计来测量瞬时速率。
2.平均速率:
瞬时速度的大小是瞬时速率,那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢?(NO)其实我们初中所学的速度也不是没有意义的,我们给了他一个新的名字平均速率。
1)定义:路程与发生这段路程所用时间的比值。
2)速率是标量。
3)注意:平均速率不是平均速度的大小。
【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.在这一时刻之后1s内位移一定是10m
[来源:21世纪教育网]
C.在这一时刻起10s内位移可能是50m[来源:21世纪教育网]
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,这样得出的结果是错误的。可见,平均速度概念与速度的平均值概念是不完全相同的。
【巩固练习】(共16张PPT)
第一章 运动的描述
3、运动快慢的描述——速度
坐标与坐标的变化量
坐标表示位置
坐标的变化量表示位移
坐标的变化量: Δx=x2-x1
时间的变化量: Δt=t2-t1
一坐标与坐标的变化量
思考:
一个物体从某位置运动到另外一个位置,位置发生了变化,也一定会花费一定的时间。
如何确定位置变化快慢呢?
运动快慢的比较
以下有三个物体沿平直道路行驶 ,请同学们比较一下它们运动的快慢。
初始位置(m) 经过时间(s) 末了位置(m)
A.自行车 0 20 100
B.公共汽车 0 10 100
C.火车 100 10 400
如何比较A和B的运动快慢?
如何比较B和C 的运动快慢?
那如何比较A和C的运动快慢?
位移相同,比较时间
时间相同,比较位移
时间、位移均不同,比较比值
比较运动快慢的方法:
时间相同,比较位移。位移越大,运动越 _快_
位移相同,比较时间。时间越短,运动越 _快_
位移不同,时间也不同,比较位移与时间的比值。比值越大,运动越_快_。
位移与时间的比值是什么呢?
运动快慢的比较
速度(velocity):位移与发生这个位移所用时 间的比值。速度是表示物体的运动快慢的物理量。
1、物理符号:v
2、国际单位:米每秒(m/ s)。
常用单位:km/h、cm/s
3、速度是矢量,既有大小又有方向
4、速度大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小;速度的方向与物体运动的方向相同。
二`
速度
二`
速度
在物理学上,我们用单位时间内通过的位移来比较——速度。
在自然界和人类生活中,物体的运动状态各不相同且不断变化。例如,运动员起跑,飞机起飞等等。在长期对运动的思索、探究过程中,为了比较准确地描述运动,人们逐渐建立了平均速度的概念,并用平均速度来描述物体运动的快慢。
三`平均速度和瞬时速度
2006年瑞士洛桑田径超级大奖赛男子110米栏的比赛中,刘翔以12秒88打破了英国运动员保持13年之久的世界纪录并夺取该项目冠军。
试计算其速度?
8.54 m/s
问题:这个速度是刘翔跑动过程中每个瞬间的速度么?(或经过每个栏杆时的速度么?)这个速度表示的是什么含义?
平均速度:物体在时间间隔Δt内的平均快慢程度
矢量
如要研究每次跨栏的快慢,这个速度精确吗?
0 10 20 30
X/m
1.88s 1.08s 0.92s
当 t非常非常小时所得速度就成为:x=0点处瞬时速度
△t
瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。
三`平均速度和瞬时速度
矢量
三
`平均速度与瞬时速度
1、平均速度:描述物体在某段时间内或某段位移内运动的快慢。对应的是一段位移或一段时间。
2、瞬时速度:描述物体在某时刻或经过某位置时的运动快慢。对应的是某时刻或某位置。
瞬时速度与平均速度间的关系:
当平均速度中,△t非常非常小, △x/ △t 可看作某时刻(某位置)的瞬时速度
例1:一辆汽车沿平直的公路行驶,第1s内通过5m的距离,第2s内和第3s内各通过20m的距离,第4s内又通过了15m的距离,求汽车在最初2s内的平均速度和这4s内的平均速度各是多大?
课堂练习
例2:关于瞬时速度,下列正确的是( )
A.瞬时速度是物体在某一段时间内或在某一段位移内的速度的平均值
B.瞬时速度可以看成是时间趋于无穷小时的平均速度
C.瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度
D.物体做匀速直线运动时,瞬时速度等于平均速度
课堂练习
BCD
四 `速度和速率
常说的“速度”,可能指:
“平均速度”、“瞬时速度”或“速率”
速率:瞬时速度的大小,是标量。
问:平均速度的大小是否也叫平均速率呢?
平均速度=位移/时间
平均速率=路程/时间
在单向直线运动中大小相等
汽车的速度计显示的是 _ _
不是
速率
下列对各种速率和速度的说法中,正确的是( )
A.平均速率就是平均速度
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等
D.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度
BCD
巩固练习
巩固练习
1.子弹离开枪口时的 速度是900m/s;汽车启动后第5s内 速度是15m/s;小球在第4s内的 速度是5m/s;一人在百米赛跑冲过终点时的 速度是10m/s。
2.短跑运动员在100m的竞赛中,测得他5s末的速度是8.7m/s,10s末到达终点的速度为10.3m/s,此运动员在这100m中的平均速度的大小是( )
A.9.5m/s B.10.3m/s C.9m/s D.10m/s
瞬时
平均
平均
瞬时
D学校 临清三中 学科 物理 编写人 审稿人
山东省临清市高中物理学案:第一章 1.3运动快慢的描述—速度
课前预习学案
预习目标
1.通过预习知道速度的意义、公式、符号、单位。
2、能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念。
3、知道速度和速率的区别。
4、会计算质点的平均速度,认识各种仪表中的速度。
预习内容
(一)坐标及坐标变化量
位移是描述 变化的物理量21世纪教育网
一个人从A点出发沿直线到达C点后再返回到B点静止,如图,已知AC=80m,BC=30m,则他走完全程所通过的路程为_____,人的位移为_______,位移的方向为________.
(二)速度
定义:物理学中用 的比值称为物体的速度,通常用字母 表示,如果在时间△t:表示 物理量,也就是描述物体 的物理量,速度越大,表示物体运动越快,其位置变化也越快。速度是矢量,既有大小,又有方向。在国际单位制中,速度的单位是 ,符号是 ,常用单位还有千米每小时( ),厘米每秒(cm/s)等
(三)、瞬时速度和平均速度
(1)平均速度:在变速直线运动中,运动质点的 的比值,叫做这段时间内的平均速度,平均速度只能 地描述运动的快慢。
(2)瞬时速度:运动物体在 的速度,瞬时速度 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。
(四)、速度和速率
速率: 21世纪教育网
提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑
课内探究学案
【学习目标】
(1) 理解坐标变化量的物理意义,能用坐标变化量表示直线运动的位移和时间.
(2) 通过极短时间内的平均速度认识瞬时速度。通过瞬时速度,初步了解极限的思想21世纪教育网
(3) 通过对日常生活中有关速度的实例的分析,体会变化率的概念及表达方式.
(4) 理解速度和速率的物理意义,知道速度是矢量
【学习重点】比值法定义速度,瞬时速度,平均速度的理解
【学习难点】对瞬时速度的理解
【学习过程】
一.仔细阅读“速度”一部分,回答问题:
1、比较物体运动的快慢,可以有哪些方法?结合你身边的实例加以说明
2、什么是速度?为什么用速度就可以描述物体运动的快慢?
3、表示速度的单位有哪些?它是矢量还是标量?
[来源:21世纪教育网]
二.仔细阅读“平均速度和瞬时速度、速度和速率”两部分,同时提出问题:我们日常生活中说到的“速度”是指什么?请举例说明。
思考:平均速率是平均速度的大小吗
三.精讲精练
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?
例2〕汽车沿着指向从甲地开往乙地,(1)若在一半路程的平均速度为v1,后一半路程为v2,则汽车全程的平均速度为多少?(2)若汽车在全程所用时间的前一半和平均?(3)两种情况下的平均速度哪个大?
【反思总结】:
【当堂检测】
]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,v是指瞬时速度
D.子弹以速度v从枪口射,v是平均速度
2、下列说法正确的是( )
若物体在某段时间内每个时刻的速度都等于零,则它在这段时间内任意一段时间的平均速度一定等于零。
若物体在某段时间内平均速度为零,则它在这段时间内任一时刻的速度一定等于零。
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。21世纪教育网
D.变速直线运动中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
3.一质点做变速直线运动,若前t/3 内的平均速度为6m/s,后2t/3时间的平均速度为9m/s,则这段时间t内的平均速度为______m/s .若质点前一半位移的平均速度为3m/s,后一半位移的平均速度为6m/s,则这段位移的平均速度为_______m/s.
4.一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行,逆水时用1.5h,顺水时用1h,则往返一次的平均速度为________,平均速率为_________。
5、短跑运动员在100m竞赛中,测得7s末的速度是9m/s,10s末到达终点的速度是10.2m/s,则运动员登程中的平均速度是多少?
【课后练习与提高】
1.下列说法错误的是 [ ]
A.变速直线运动的速度是变化的 B.平均速度即为速度的平均值
C.瞬时速度是物体在某一时刻或在某一位置时的速度
D.瞬时速度可看作时间趋于无穷小时的平均速度
2、一个物体沿平直路运动,由静止起在10s内加速到20m/s,共运动了80m,该物体在10s内平均速度是 [ ]
A.20m/s B.10m/s C.8m/s D.都不对
3.一质点在x轴上并只朝着x轴的正方向运动,各个时刻的位置坐标如下表,则质点开始运动后:
t/s 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
x/m 2 4 6 8 8 8 12 16 20 24
(1)质点在前10 s内的位移、路程各为多大?21世纪教育网
(2)质点在8s末的瞬时速度为多大?
(3)质点在0到18s这段时间内的平均速度多大?
4、一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路从甲地运动到乙地,又以30m/s的速度从乙地运动到丙地。已知甲、乙两地间的距离与乙、丙两地间的距离相等,求汽车从甲地开往丙地的过程中的平均速度。
变题:如果问题改成“物体在前半段时间和后半段时间内的速度分别为20m/s和30m/s,求它在整个时间内的平均速度?
5.一起重机在竖直向上吊运重物时的速度变化如下表所示:
t/s21世纪教育网 021世纪教育网 0.5 1 1.5 2 3 4 5 6 7 8 9 10
v/m·s-1 0 0.25 0.5 0.75 1 1.2 1.4 1.6 1.6 1.621世纪教育网 1.6 0.8 0
在表格中所列时间内,哪段时间内重物在做加速运动?哪段时间内重物做匀速运动?哪段时间内重物在做减速运动?
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