3.2《探究——比较物体运动的快慢》课件（33张ppt）

第三章 物质的简单运动
第2节 探究——比较物体运动的快慢
1.知道物体运动快慢用速度表示。
2.知道在国际制单位中速度的单位是m/s。
3. 能用速度公式v=s/t进行简单计算。
4.初步了解用路程—时间图像描述匀速直线运动。
运动是有快慢的，那怎样判断物体运动的快慢呢？
一、时间的单位及其测量
1.单位
在国际单位制中,时间的单位是秒,用“s”表示。除此之外,还有很多时间单位,它们的换算关系：1 h＝60 min, 1 min＝60 s, 1 s＝1 000 ms。
2.测量工具
在日常生活中人们用钟表计时;在物理实验中,一般用停表、光电计时器等计时。
测量工具
3.停表的构造与使用
停表有机械式和电子式两种(如图所示)。停表能方便地启动和停止,主要用来测量时间间隔。停表测量的时间较精确,可以读到0.1 s或0.01 s。
机械停表是利用周期性振动的等时性制成的。它的读数方法：①首先读出小刻度盘中的整分钟数(包括半分钟);②然后读出大刻度盘的秒刻度数;③将两个读数统一单位后相加即得最后读数。
(1)钟表和停表都是测量时间的工具,钟表主要用于连续记录时间,而停表主要用来精确测量时间间隔。
(2)用停表计时时,误差的主要来源有三个：①秒针的初始时刻不在零位置;②操作时,手按按钮有超前或滞后的情况;③当被测对象为运动物体时,判断位置时有误差。
二、比较物体运动的快慢
如图所示，裁判是以谁先到达终点来判断胜负的,也就是说,龟兔通过相同的路程,谁用的时间短谁就跑得快。 除此之外,也可以通过比较它们在相同的时间内谁通过的路程长来判断谁跑得快。
【提出问题】
对于运动中的不同物体，如何比较它们的运动快慢？如何描述它们运动的快慢？
【猜想与假设】
(1)比较物体通过相同路程所用的时间，时间越短，物体运动得越快；
(2)比较物体相同时间内通过的路程，通过的路程越长，物体运动得越快。
【实验步骤】
(1)取甲、乙两个不同的电动小车，让两个小车同时从长木板上的同一位置向前运动，比较两个小车运动的快慢；
(2)在长木板上标出两个点A、B，用刻度尺测出AB间的距离，先后让甲、乙两个小车从A点运动到B点，用表记下它们所用的时间t甲、t乙，比较甲、乙两个小车运动的快慢；
(3)让甲、乙两个小车分别从木板的A点出发，同时用表计时，记下它们经过相同时间到达的位置，并用刻度尺测出这段距离，记为s甲、s乙，比较甲、乙两个小车运动的快慢。
【实验分析】
实验步骤(1)中，若甲车在乙车前面，说明甲车比乙车运动得快；若乙车在甲车前面，说明乙车比甲车运动得快。
实验步骤(2)中，若t甲>t乙，说明乙车比甲车运动得快;若t甲 实验步骤(3)中，若s甲>s乙，说明甲车比乙车运动得快;若s甲【结论】
(1)在相同的路程内，物体所用时间越短，运动得越快；
(2)在相同的时间内，物体经过的路程越长，运动得越快。
比较物体运动快慢的方法：
(1)比较相同时间通过路程的长短,在相等的时间内,通过的路程越长,运动得越快;
(2)比较通过相同路程所用时间的长短,通过相同的路程,用的时间越短,运动得越快。
(1)物理意义：表示物体运动快慢的物理量。
(2)速度的概念：我们把路程和通过这段路程所用时间的比叫作速度。
三、速度
(3)速度计算公式：
即
符号、意义及单位的对应关系：s—路程，米(m);t—时间，秒(s);v—速度，米每秒(m/s)。
(4)在国际单位制中,速度的单位是“米每秒”,符号为m/s或m·s-1。交通运输中常用“千米每小时”作速度的单位,符号为km/h或km·h-1,它们之间的换算关系：
1 m/s=3.6 km/h, 1 km/h= m/s。
四、匀速直线运动
如图所示,一辆小汽车在平直的公路上平稳地行驶,在这条公路上任意取三段路程,并记录其运动时间,请根据速度公式,计算这辆小汽车在这三段路程上的运动速度。
由计算可知,这辆小汽车做直线运动时,快慢始终如一,在各段路程中,它的速度是不变的。
(1)如果物体沿直线运动,并且速度大小保持不变,那么我们称这种运动为匀速直线运动。匀速直线运动是最简单的机械运动。
(2)匀速直线运动过程中,路程与时间成正比。
(3)做匀速直线运动的物体,在整个运动过程中其速度是不变的,无论用多长时间(多少路程)计算出的速度都相同。
运动图像
匀速直线运动的s-t图像是一条过原点的倾斜直线，直线的倾斜程度表示速度的大小，如图甲所示；匀速直线运动的v-t图像是一条平行于横轴的直线，如图乙所示
乙
甲
巧记乐背
匀速运动有特点，
速度大小不会变；
路程时间虽在变，
比值始终是定值。
(1)匀速直线运动在现实生活中很少存在，如果物体在运动过程中速度变化不大，且运动轨迹近似为直线，在这种情况下可近似认为物体做匀速直线运动。
(2)判断物体做匀速直线运动的关键的两点：一是匀速，即快慢不变；二是物体沿直线运动。
1.机械停表和石英表是两种常用的测量时间的工具。如图所示,其中甲表是 ,它的分度值是 ,长指针走一周经历的时间是 ;乙表是 ,它的分度值是 ,长指针走一大周所用的时间是 。若体育课上测量跑完200 m的时间,应用 表;若要观测一集连续剧的时长应用 表。(最后两空填“甲”或“乙”)
解析：甲表是石英表,长指针是分针,转动一周所用的时间是60 min,即1 h,共经历60小格,故其分度值是1 min;乙表是机械停表,长指针是秒针,转动一周为30 s,一大格表示1 s,一大格分为10小格,故其分度值为0.1 s。200 m赛跑所用时间几十秒,并且对测量值的精确程度要求高,故应使用机械停表(即乙表)来测量时间;一集电视剧时长大于30 min,应使用石英表(即甲表)来测量时间。
答案：石英表 1 min 1 h(或60 min) 机械停表 0.1 s 30 s 乙 甲
2.日常生活中我们常用两种方法来比较物体运动的快慢,请借助图中的短跑比赛来说明这两种方法：
图甲表明: ;
图乙表明: 。
解析：本题考查通过观察获取信息,进而比较物体运动快慢的方法。我们知道,物体运动的快慢与物体通过的路程及通过这段路程所用的时间有关。本题比较物体运动的快慢,可从两个角度考虑,如图甲中观看短跑比赛的观众是通过三名运动员在相同时间内,通过路程的长短来比较运动员运动快慢的,跑在前面的运动员跑得快；而图乙中裁判是通过三名运动员跑完全程所用时间的长短来比较运动员运动快慢的,谁用的时间短,谁就跑得快。因此图甲表明:运动时间相同,通过路程长的运动员跑得快;图乙表明：通过相同路程,所用时间短的运动员跑得快。
答案：运动时间相同,通过路程长的人跑得快 通过相同路程,所用时间短的人跑得快。
3.一物体做匀速直线运动,其运动的路程-时间图像如左下图所示,根据图像所示路程-时间关系画出其运动的速度-时间图像。
解析：由题图可知,物体做的是匀速直线运动,物体的速度v=5 m/s,其v-t图像如右上图所示。
用速度-时间图像也可以表示做匀速直线运动的物体的速度。例如,一个物体以10 m/s的速度做匀速直线运动,可以分别用图甲和乙表示。
停表读数时应按先小表盘后大表盘的顺序读取两指针的示数，最后记录结果为大表盘的读数加上小表盘的读数。
“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法，如图所示。认识频闪照片，关键是抓住“照片上记录的物体相邻两个位置之间的时间间隔相等”，根据物体在相同时间内通过的路程是否相等来判断物体是否做匀速运动。