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运动快慢与方向的描述——速度
第一章
运动的描述
嘉祥锦江高一物理廖友兵
0
复习引入
怎样表示汽车沿直线运动的位移?
X/m
O
1
-1
2
3
4
-2
-3
-4
A
B
C
D
向右
向右
向左
位移绝对值表示大小,正负号表示方向
上述运动能比较哪一段运动的快吗?
思考
1、观众怎么比较哪个运动员跑得快?
1
速度
他们的成绩为何不同?
思考
2、裁判又是怎么判断的?
1
速度
1.
位移
x
相同,比较时间
t
的大小
如
A、B
2.
时间
t
相同,比较位移
x
的大小
如
C、D
初位置
末位置
经过时间
Δx/Δt
A自行车沿平直公路行驶
0m
100m
20s
B公共汽车沿平直公路行驶
0m
100m
10s
C火车沿平直轨道行驶
500m
1250m
30s
D飞机在天空直线飞行
500m
2900m
30s
5
10
25
80
1
速度
A与C、D比较,B与C、D比较,x、t
都不同,不能简单的控制变量。
控制变量法
比值定义法:
密度,
比热容,
功率。
,
单位时间内的位移表示运动快慢
1.定义:位移与发生这个位移所用时间的比值。
2.定义式为:
3.物理意义:描述物体运动的快慢。
4.单位:国际单位制为m/s或m?s-1
其他单位:km/h或km?h-1
1
速度
1
速度
路程比时间还是位移
比时间?哪个更有意义?
(1)计算速度时为什么不用路程比时间?
事例:兄弟二人同时由学校出发回家。哥哥步行走近路,弟弟骑车绕道而行,结果他们同时到达。他们二人相比,谁快些?
1
速度
(2)位移越大速度越大吗?时间越大速度越小吗?
请举例说明。
(3)两辆车在同一条平直的公路上行驶,速度大小都是20m/s,他们的运动情况相同吗?
速度是矢量,既有大小还有方向,速度方向由位移方向决定。
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平均速度和瞬时速度
某位同学绕400m标准操场跑了一周,花了80s,位移是多少?速度是多少?
你认可速度为零吗?这个速度能切实反应运动的快慢吗?
平均速度只能粗略的描述运动的快慢。如何才能更准确的描述这位同学运动的快慢呢?
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平均速度和瞬时速度
1.平均速度
物体一段时间内运动的位移与这段时间的比值,叫做平均速度.
2.物理意义
粗略地描述了物体运动快慢程度和方向.
平均速度:8.54
m/s
2
平均速度和瞬时速度
瞬时速度
此时的运动快慢?
1.瞬时速度
运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做瞬时速度.
2.物理意义
精确地描述了物体运动快慢程度和方向.
3.定义式
4.单位:米每秒(m/s)、千米每时(km/h)、厘米每秒(cm/s)等.
5.瞬时速度的大小称之为速率.
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平均速度和瞬时速度
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.
瞬时
平均
平均
瞬时
2
平均速度和瞬时速度
瞬时速度的大小
速率
平均速度的大小
平均速率
?
平均速率=路程/时间
注意:平均速率不是平均速度的大小.
结论:平均速度大小一般不等于平均速率.
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平均速度和瞬时速度
测量瞬时速度的装置
2
平均速度和瞬时速度
你能体会出测量瞬时速度的原理吗?
测速原理:物体经过光电门短暂时间内的平均速度近似为物体经过光电门时的瞬时速度。
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速度时间图像
对于直线运动:以速度为纵轴,时间为横轴,建立一个平面直角坐标系,在该坐标系中画出物体的速度随时间的变化关系,这种图像叫做速度-时间图像(v-t图像),简称速度图像
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速度时间图像
由v-t图像可以得到的信息
1.确定物体在各时刻的速度大小和方向.
2.确定物体各时间段内速度大小的变化,是增大还是减小.
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小结
问题1
什么是速度?
问题2
什么是平均速度,平均速率,瞬时速度和速率?
问题3
什么是v-t图像?图像反映了哪些信息?