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1、
1.3 怎樣描述運動的快慢(二)
[ 教學(xué)要求]
1.理解速度的概念.知道速度是表示運動快慢的物理量,知道它的定義、公式、符號和單位,知道它是矢量.
2.理解平均速度和瞬時速度的概念.
3.知道速度和速率以及它們的區(qū)別.
4.培養(yǎng)學(xué)生認識事物的規(guī)律由簡單到復(fù)雜.
[重點難點]
重點:速度、瞬時速度、平均速度三個概念,及三個概念之間的聯(lián)系.
難點:對瞬時速度的理解.
[新教材新思路]
讓學(xué)生在相互交流中逐漸領(lǐng)會瞬時速度與平均速度的關(guān)系,同時初步領(lǐng)略極限的思想并初步領(lǐng)會數(shù)學(xué)與物理相結(jié)合的方法,進而直接給出瞬時速度的定義.
[要點解析]
一
2、、坐標與坐標的變化量
1、研究直線運動時,坐標軸上的點x表示物體的位置,兩點間的線段Δx表示位置的變化。
2、物體的位移可以用坐標的變化量來表示:
Δx的大小表示位移的大?。?
Δx的正負表示位移的方向。
思考:課件投影圖,讓學(xué)生觀察,用數(shù)軸表示坐標與坐標的變化量,能否用數(shù)軸表示時間的變化量?
分析:顯然物體開始是向x軸正方向運動,位移△x=x2-x1為正值;若向x軸負方向運動時,位移△x為負值.
二、速度
1.表示運動快慢的方法
(1)相同時間內(nèi)比較位移的大小;
(2)相同位移時比較所用時間的長短.
2.速度
(1)定義:速度等于位
3、移跟發(fā)生這段位移所用時間的比值.
(3)單位:m/s,常用的還有km/h、cm/s等.
換算關(guān)系:
(4)物理意義:表示物體運動快慢的物理量.
(5)速度是矢量.
速度的大小等于單位時間內(nèi)位移的大?。凰俣鹊姆较蚴俏灰频姆较颍?
(6)勻速直線運動中,相等時間內(nèi)位移相等,即運動的快慢程度相同,即速度的大小方向都不變.
三、平均速度和瞬時速度
1.平均速度
(1)定義:在某段時間的位移△x與發(fā)生這段位移所用的時間△t的比值,叫做這段時間(或位移)內(nèi)的平均速度.
(2)公式:v=△x/△t
(3)平均速度只能粗略地描
4、述運動的快慢,即平均快慢程度.
(4)描述平均速度時,必須指明是哪一段位移上的平均速度;或是哪一段時間間隔內(nèi)的平均速度.
2.瞬時速度
(1)定義:物體在某一時刻(或通過某一位置時)的速度,叫做瞬時速度.
(2)物理意義:精確地描述物體的運動快慢.
(3)方向:與物體經(jīng)過某一位置的運動方向相同.
(4)物體在從t到t+△t時間間隔內(nèi),若△t非常小,以至于△t 0,則可以認為表示的是物體在t時刻的瞬時速度.
四、速度和速率
1.速率:瞬時速度的大小叫做速率.
2.日常生活和物理學(xué)中說到“速度”,有時是指速率.
思考:平均速率是平均速度的大小嗎?
提示:平均速度是
5、物體的位移與發(fā)生這段位移所需時間的比值.平均速率是物體通過的路程與所需時間的比值.由于物體在通過一段位移時,位移的大小一般不等于路程,故平均速率一般也不等于平均速度的大小. 特例:只有當物體做單方向的直線運動時,位移大小才等于路程,平均速度的大小才與平均速率相等.
[典例分析]
例1:光在空氣中的傳播速度約等于3.0108m/s,聲音在空氣中的傳播速度是340m/s,一個人看到閃電后5s聽到雷聲,則打雷的地方離他大約多遠?
分析:設(shè)打雷的地方到人的距離為x,根據(jù)x=vt,可分別計算閃電和雷聲傳到人所在處所用的時間分別為t1和t2,根據(jù)條件t2-t1=5s,則可的解。
答案:約1.710
6、3m
例2某物體沿一條直線運動,(1)若前一半時間內(nèi)的平均速度為v1,后一半時間內(nèi)的平均速度為v2,求全程的平均速度.(2)若前一半位移的平均速度為v1,后一半位移的平均速度為v2,全程的平均速度又是多少?
分析:求解平均速度一般由定義求解.
解:(1)設(shè)全程所用的時間為t,則由平均速度的定義知
[課標問題拓展]
從山頂懸崖邊釋放一小石塊,石塊下落,以釋放點為原點,釋放時開始計時,測得其v-t關(guān)系如下表:
x/m
4.9
19.6
44.1
t/s
1
2
3
根據(jù)上表畫
7、出石塊的v-t圖象,x軸向下為正方向,t軸水平向右,每1s為一個標度,然后回答下列問題:石塊的運動是勻速直線運動嗎?是否可以說石塊下落的軌跡是曲線?
解析:建立x-t坐標系,將實驗數(shù)據(jù)一一描點,把所描點用平滑曲線連在一起,得到的x-t圖象是曲線,如圖由圖象可知石塊的運動不是勻速直線運動而是變速直線運動,石塊豎直下落,它的軌跡是直線.
答案:如圖1.3—8所示,不是勻速直線運動;不能說明下落軌跡是曲線.
[小結(jié)]
本節(jié)主要學(xué)習(xí)了速度的概念及其物理意義,平均速度和瞬時速度的概念及物理意義.知道了平均速度只能粗糙描述質(zhì)點運動的快慢,而瞬時速度
8、能更準確地描述質(zhì)點運動的快慢.速度是矢量,方向就是物體運動的方向.平均速度中,速度方向也與位移方向相同。瞬時速度的方向就是質(zhì)點在那一時刻的運動方向。速率是標量,是指速度的大?。骄俣扰c平均速率是不同的,前者跟位移相關(guān),后者跟路程相關(guān).
[板書]
怎樣描述運動的快慢(二)
一、 坐標與坐標的變化量
二、 速度
1、 物理意義:表示物體運動的快慢
2、 定義:位移跟發(fā)生這個位移所用時間的比值.
3、 公式:v=Δx/Δt
三、 平均速度
1.定義:運動物體在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用的時間的比值.
2.公式:v=Δx/Δt
3.物理意義:表示物體運動的平均快慢程度
9、
4.矢量性:方向與位移△x方向相同,就是物體的運動方向
四、 瞬時速度
1.定義:運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度.準確地講,瞬時度是物體在某時刻前后無窮短時間內(nèi)的平均速度.
2.公式:v=Δx/Δt(Δt→0)
3.物理意義:描述物體在某一時刻或某一位置的運動快慢
4.矢量性:與物體此時刻的運動方向相同,即物體運動軌跡在該點的切線方向速度
五、 速度和速率
1. 速率:速度的大小。
2. 速度既有大小,又有方向,是矢量
[知識應(yīng)用自測]
1.下列物體運動的速度哪個大( ).
A.蝸牛:1.5mm/s B.
10、炮彈:1000m/s
C.發(fā)射人造衛(wèi)星的最起碼速度:7.9km/s D.火車:360km/h
答案:C
2.關(guān)于速度,下面的說法是正確的是( )
A.通過路程長的物體速度大
B.通過相同的路程,所用時間少的物體速度大
C.單位時間內(nèi)通過路程長的物體速度大
D.運動快的物體速度大 答案:BCD
3.對于做勻速直線運動的物體,則 ( )
A.任意2s內(nèi)的位移一定等于1s內(nèi)位移的2倍
B.任意一段時間內(nèi)的位移大小一定等于它的路程
C.若
11、兩物體的速度相同,則它們的速率必然相同,在相同時間內(nèi)通過的路程相等
D.若兩物體的速率相同,則它們的速度必然相同,在相同時間內(nèi)的位移相等
答案:ABC
4.甲乙兩車沿平直公路通過同樣的位移,甲車在前半段位移上以v1=40km/h的速度運動,后半段位移上以v2=60km/h的速度運動;乙車在前半段時間內(nèi)以v1=40km/h的速度運動,后半段時間以v2=60km/h的速度運動,則甲、乙兩車在整個位移中的平均速度大小的關(guān)系是 ( )
A.v甲=v乙 B.v甲>v乙 C.v甲
12、 )
A.速度與位移成正比,與時間成反比
B.速度等于位移與所用時間的比值,與速度和位移無關(guān)
C.做勻速直線運動的物體的速度不隨時間或位移而變化
D.做勻速直線運動的物體的速度決定于運動的位移
答案:BC
6.一質(zhì)點做變速直線運動,若前t/3 內(nèi)的平均速度為6m/s,后2t/3時間的平均速度為9m/s,則這段時間t內(nèi)的平均速度為______m/s .若質(zhì)點前一半位移的平均速度為3m/s,后一半位移的平均速度為6m/s,則這段位移的平均速度為_______m/s.(8m/s,4m/s)
7.一汽艇在相距2km的甲乙兩碼頭之間往返航行,逆水時用1.5h,順水時用1h,則
13、往返一次的平均速度為________,平均速率為_________。(0,0.8km/h)
8.做變速直線運動的汽車,通過第一個100m用了20s,通過第二個100m用了10s,求汽車在第一個100m內(nèi)和第二個100m內(nèi)的平均速度各是多大?汽車在這200m內(nèi)的平均速度是多大?(5m/s,10m/s,6.7m
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