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1、谁运动得快?谁运动得快?谁运动得慢?谁运动得慢?导入新课 小鬼们小鬼们, ,你们你们知道我的速度知道我的速度吗吗? ?1.3 运动快慢的描述运动快慢的描述速度速度第一章第一章 运动的描述运动的描述 知识与技能知识与技能 知道速度的定义,能写出速度的公式、符知道速度的定义,能写出速度的公式、符号和单位。号和单位。 知道速度的特点,能区分速度和速率。能知道速度的特点,能区分速度和速率。能用具体实例,区别平均速度和瞬时速度。用具体实例,区别平均速度和瞬时速度。 理解速度、平均速度的物理意义,解决相理解速度、平均速度的物理意义,解决相关的实际问题。关的实际问题。教学目标 过程与方法过程与方法 通过对物
2、体运动快慢的探究,采用比值法定通过对物体运动快慢的探究,采用比值法定义速度这一物理量。义速度这一物理量。 通过理解平均速度的定义,把变速直线运动通过理解平均速度的定义,把变速直线运动等效成匀速直线运动处理,渗透等效的方法。等效成匀速直线运动处理,渗透等效的方法。 由平均速度的极限思想,引出瞬时速度,培由平均速度的极限思想,引出瞬时速度,培养学生的迁移推理能力。养学生的迁移推理能力。 情感、态度与价值观情感、态度与价值观 引导学生勇于探究与日常生活有关的物理学引导学生勇于探究与日常生活有关的物理学问题。问题。 在教学中,使学生体验民族自豪感。在教学中,使学生体验民族自豪感。培养学生主动与他人合作
3、的精神,同时提升学培养学生主动与他人合作的精神,同时提升学生与他人沟通的能力。生与他人沟通的能力。重点重点 平均速度与瞬时速度的物理意义及平均速度与瞬时速度的物理意义及其区别。其区别。难点难点 利用极限的思想,由平均速度引出利用极限的思想,由平均速度引出瞬时速度。瞬时速度。教学重难点本节导航1、坐标与坐标的变化量、坐标与坐标的变化量 汽车汽车 t1 时刻处于时刻处于A点,点, t2 时刻处于时刻处于B点,则:点,则: 位置坐标的变化量位置坐标的变化量 x = _ 时间的变化量时间的变化量 t = _想一想想一想x-10 0 10 20 30 40ox1x2x/mAB直线坐标系直线坐标系t2 t
4、1x2 x1物理意义是什么?物理意义是什么?位置坐标的变化量位置坐标的变化量 x 就是就是 位移位移 。x/m024-2-4x = x2 x1正负:正负:数值:数值:x位移的方向位移的方向位移的大小位移的大小 某个物理量的变化量的一般某个物理量的变化量的一般计算方法是:计算方法是: 用后来的量减去原来的量。用后来的量减去原来的量。x = x2 x1t = t2 t12、速度、速度初位置初位置(m)经过时经过时(s)末位置末位置(m)A.自行车自行车020100B.公共汽车公共汽车 010100C.火车火车500301250D.飞机飞机500102500 以下有四个物体沿平直道路行驶以下有四个物
5、体沿平直道路行驶 ,请,请同学们比较一下它们运动的快慢。同学们比较一下它们运动的快慢。 如何比较如何比较A和和B、B和和D、B和和C的运动快慢?的运动快慢?想一想想一想 2006年瑞士洛桑田径超级大奖赛男子年瑞士洛桑田径超级大奖赛男子110米米栏栏的比赛中,刘翔以的比赛中,刘翔以12秒秒88打破了英国运动员保持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。年之久的世界纪录并夺取该项目冠军。 试计算其试计算其速度速度? 如要研究每次跨栏的快慢,这个速度精确吗?如要研究每次跨栏的快慢,这个速度精确吗?(1)比较运动快慢的方法)比较运动快慢的方法 方法方法1:距离一定,时间越少,运动越快
6、:距离一定,时间越少,运动越快 例如:在奥运会上的例如:在奥运会上的110米跨栏中,谁先跑米跨栏中,谁先跑到终点,即谁用时最少,谁最快。到终点,即谁用时最少,谁最快。110米栏栏间距9.14米一共10个栏第一个栏距起跑线13.72米最后一个栏距起跑线95.98米 方法方法2 :时间一定,位移越大,运动越快:时间一定,位移越大,运动越快 例如:两个同学在吹牛,甲说我只用例如:两个同学在吹牛,甲说我只用2分钟分钟可以骑到官园桥,乙说你真慢,我可以骑到官园桥,乙说你真慢,我2分钟早骑到分钟早骑到西直门桥了。西直门桥了。 怎样比较运动员怎样比较运动员与乙同学运动的快慢?与乙同学运动的快慢?(2)速度(
7、)速度(velocity) 定义:定义:位移与发生这个位移所用时间的比值位移与发生这个位移所用时间的比值 公式:公式:txv比值定义法,比值定义法,v 与与x、t 没有决定关系没有决定关系国际单位:国际单位:m/s 或或ms-1(米每秒)(米每秒)常用单位:常用单位:km/h(千米每时)、(千米每时)、cm/s(厘米每秒)(厘米每秒) 物理意义:物理意义: 速度是用来描述物体运动快慢和方向的速度是用来描述物体运动快慢和方向的物理量,速度越大,表示物体运动得越快,物理量,速度越大,表示物体运动得越快,其位置的变化也越快。其位置的变化也越快。有有大小大小:有有方向方向: 速度的方向跟物体的速度的方
8、向跟物体的运动方向运动方向相同相同单位时间内单位时间内物体位移的大小物体位移的大小速度是矢量:速度是矢量: 两辆汽车从某地出发,两辆汽车从某地出发,速度都是速度都是20m/s,他们的运动情况完全相同吗?他们的运动情况完全相同吗?3、平均速度与瞬时速度、平均速度与瞬时速度 在自然界和人类生活中,物体的运动状态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各不相同且不断变化。 例如,运动员起跑,飞机起飞等等。在长例如,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,人们逐渐建立了地描述运动,人们逐渐建立了平均速度平均
9、速度和和瞬时瞬时速度速度的概念,并用平均速度和瞬时速度来描述的概念,并用平均速度和瞬时速度来描述物体运动的快慢。物体运动的快慢。 (1)平均速度)平均速度 定义:定义: 在时间间隔在时间间隔t 内的平均快慢程度,称为平内的平均快慢程度,称为平均速度(均速度(average velocity),用符号),用符号 v 来表示。来表示。 大小:大小:txv 方向:方向: 与这段时间内的与这段时间内的位移方向相同位移方向相同。 平均速度是矢量:平均速度是矢量: 既有大小,又有方向。既有大小,又有方向。 物理意义:物理意义: 平均速度只能平均速度只能粗略粗略地描述做变速直线运动地描述做变速直线运动的物体
10、在的物体在一段时间内一段时间内(或(或一段位移内一段位移内)的平均)的平均快慢程度。快慢程度。 1.由于做变速直线运动的物体在由于做变速直线运动的物体在不同时间不同时间内的内的平均速度一般是不同的,因此平均速度一般是不同的,因此 我们我们必须指明必须指明物体是物体是在在哪段时间(或哪段位移)的平均速度哪段时间(或哪段位移)的平均速度。通常所说。通常所说的某物体的运动速度是多大,一般是指平均速度。的某物体的运动速度是多大,一般是指平均速度。 2. 一般的变速直线运动,求平均速度时,要一般的变速直线运动,求平均速度时,要紧扣定义式找紧扣定义式找位移位移及与该位移对应的及与该位移对应的时间时间,不要
11、,不要凭空想当然来编造公式!凭空想当然来编造公式!平均速度不一定等于速平均速度不一定等于速度的平均值!度的平均值!(不同位移不同位移)221vvv 1. 百米运动员,百米运动员,10s时间里跑完时间里跑完100m,那么他,那么他1s平均跑多少米?平均跑多少米? 2. 一辆自行车在第一个一辆自行车在第一个5秒内的位移为秒内的位移为10米,第米,第二个二个5秒内的位移为秒内的位移为15米,第三个米,第三个5秒内的位移为秒内的位移为12米,请分别求出它在每个米,请分别求出它在每个5秒内的平均速度以及这秒内的平均速度以及这15秒内的平均速度。秒内的平均速度。 10m2m/s、3m/s、2.4m/s、2
12、.47m/s(2)瞬时速度)瞬时速度速度计速度计 汽车中常见的速度计能汽车中常见的速度计能直接读出车辆在某一时刻或直接读出车辆在某一时刻或某一位置时的某一位置时的瞬时速度瞬时速度。 根据图中指针指示的读根据图中指针指示的读数可读出瞬时速度大小,图数可读出瞬时速度大小,图中下部的数字显示的是本次中下部的数字显示的是本次行车的路程,上部数字显示行车的路程,上部数字显示的是该车行车总的里程数。的是该车行车总的里程数。汽车速度计汽车速度计 定义:定义: 如果如果t 非常非常小非常非常小,就可以认为,就可以认为 表示表示的是物体在时刻的是物体在时刻 t 的速度,这个速度叫做瞬时的速度,这个速度叫做瞬时速
13、度(速度(instantaneous velocity)。)。 方向:方向: 瞬时速度的方向与物体瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的经过某一位置时的运动方向相同运动方向相同。 大小:大小: 瞬时速度的大小叫做瞬时速度的大小叫做瞬时速率瞬时速率,有时简称,有时简称速率速率(汽车表盘的读数实际是汽车的速率)。(汽车表盘的读数实际是汽车的速率)。tx 瞬时速度是矢量:瞬时速度是矢量: 既有大小,又有方向。既有大小,又有方向。 物理意义:物理意义: 瞬时速度总是与瞬时速度总是与某一时刻某一时刻(或(或某一位置某一位置)相对应,它相对应,它精确精确地反映了某时刻(或某位置)地反映了某时刻(或某位置)物
14、体运动的方向和快慢程度。物体运动的方向和快慢程度。某时刻的某时刻的瞬时速度瞬时速度 = 某一段时间内的某一段时间内的平均速度平均速度= 全程的全程的平均速度平均速度在匀速直线运动中:(3)速度与速率的区别)速度与速率的区别 速度是运动物体的位移速度是运动物体的位移x与发生这个位移与发生这个位移所用时间所用时间t 的比值。的比值。 速率是运动物体经过的路程速率是运动物体经过的路程s 与通过这一与通过这一路程所用时间路程所用时间t 的比值。的比值。svt速率xvt速度 若沿闭合圆周运动一圈,位移是零:若沿闭合圆周运动一圈,位移是零:2xRvtt速度 RRsvtt速率2 Rvt速率 质点经过时间质点
15、经过时间 t,沿半径为,沿半径为R的圆周运动的圆周运动了了半周半周。求这段时间内质点的速度和速率。求这段时间内质点的速度和速率。解:解:0v速度例题视频:视频:龟兔赛跑龟兔赛跑(体会平均速度与瞬时速度)(体会平均速度与瞬时速度)常见物体的速度常见物体的速度速度与现代社会木轮车木轮车超音速飞机超音速飞机磁浮列车磁浮列车 在人类发明的在人类发明的的各种机械中,交的各种机械中,交通工具最深刻地改通工具最深刻地改变了我们的生活。变了我们的生活。 然而,大量汽车然而,大量汽车带来了交通堵塞、能带来了交通堵塞、能源的过度消耗、尾气源的过度消耗、尾气与噪声污染等一系列与噪声污染等一系列社会问题社会问题天然气
16、汽车天然气汽车太阳能车太阳能车电动车电动车 随着可持续发展战略的实施,人们对发展交随着可持续发展战略的实施,人们对发展交通的意义有了新的认识,采取了许多有效的措施。通的意义有了新的认识,采取了许多有效的措施。讨论讨论交通工具的速度是不是越快越好?交通工具的速度是不是越快越好? 有时候旅行注重的是欣赏沿途的有时候旅行注重的是欣赏沿途的风景,如果都像飞机这么快,也许就风景,如果都像飞机这么快,也许就会错过那些好的风景了会错过那些好的风景了! 不是。一方面速度越快越容易出意不是。一方面速度越快越容易出意外;一方面,速度快要求的道路质量也外;一方面,速度快要求的道路质量也要高。但就目前来说,这样的道路
17、在我要高。但就目前来说,这样的道路在我国还不多。第三,速度如果高到一定程国还不多。第三,速度如果高到一定程度就会超出人的反应速度,自然会有许度就会超出人的反应速度,自然会有许多意想不到的麻烦。多意想不到的麻烦。 安全和节能环保第一!安全和节能环保第一! 1. 速度:速度: (1)定义:)定义:速度等于位移速度等于位移 x 跟发生这段位移跟发生这段位移所用的时间所用的时间 t 的比值。用符号的比值。用符号 v 来表示速度。来表示速度。 (2)公式:)公式: (3)单位:)单位:m/s(或(或ms-1),常用的还有),常用的还有km/h(或(或kmh-1)、)、cm/s(或(或cms-1)。)。x
18、vt课堂小结 (4)物理意义:)物理意义: 速度是用来描述物体运动快慢和方向的物理速度是用来描述物体运动快慢和方向的物理量,速度越大,表示物体运动得越快,其位置的量,速度越大,表示物体运动得越快,其位置的变化也越快。变化也越快。 (5)速度是矢量:)速度是矢量: 既有既有大小大小,又有,又有方向方向。 速度的方向跟物体的运动方向相同。速度的方向跟物体的运动方向相同。 速度的运算遵循平行四边形定则。速度的运算遵循平行四边形定则。平均速度瞬时速度公式大小方向物理意义txv 与与这段时间内的位移方向这段时间内的位移方向相同相同 粗略粗略地描述做变速直地描述做变速直线运动的物体在线运动的物体在一段时间
19、一段时间内(或一段位移上)内(或一段位移上)运动运动的平均快慢程度。的平均快慢程度。 精确精确地反映了地反映了某一时某一时刻(或某一位置)刻(或某一位置)物体运物体运动的方向和快慢程度。动的方向和快慢程度。 与物体经过与物体经过某一位置的某一位置的运动方向运动方向相同相同 瞬时速率,有时简称速率瞬时速率,有时简称速率 根据公式计算出大小根据公式计算出大小2. 平均速度与瞬时速度:平均速度与瞬时速度:高考链接 1.(08广东)某人骑自行车在平直道路上行进,广东)某人骑自行车在平直道路上行进,下图中的实线记录了自行车开始一段时间内的下图中的实线记录了自行车开始一段时间内的 v - t图像。某同学为
20、了简化计算,用虚线做近似处理,图像。某同学为了简化计算,用虚线做近似处理,下列说法正确的是(下列说法正确的是( )A. 在在t1时刻,虚线反映的加速度时刻,虚线反映的加速度 比实际的大比实际的大B. 在在0t1时间内,由虚线计算出时间内,由虚线计算出 的平均速度比实际的大的平均速度比实际的大C. 在在t1t2时间内时间内,由虚线计算出的位移比实际的大由虚线计算出的位移比实际的大D. 在在t3t4时间内,虚线反映的是匀速运动时间内,虚线反映的是匀速运动t1vt0t2t3t4vt0t2t3BD 2.(09海南)甲乙两车在一平直道路上同向运海南)甲乙两车在一平直道路上同向运动,其动,其 v t 图像
21、如图所示,图中图像如图所示,图中 OPQ和和OQT的面积分别为的面积分别为s1和和s2(s2s1),初始时,甲车在乙,初始时,甲车在乙车前方车前方s0处(处( )A. 若若s0=s1+s2,两车不会相遇,两车不会相遇B. 若若s0s1,两车相遇,两车相遇2次次C. 若若s0=s1,两车相遇,两车相遇1次次D. 若若s0=s2,两车相遇,两车相遇1次次vtQPOT甲甲乙乙ABC 1. 做变速直线运动的质点经过做变速直线运动的质点经过A点时的速度为点时的速度为3 m/s,这表示(,这表示( ) A. 质点在过质点在过A点后点后1 s内的位移是内的位移是3 m B. 质点在过质点在过A点前点前1 s
22、内的位移是内的位移是3 m C. 质点在以过质点在以过A点时刻为中间时刻的点时刻为中间时刻的1 s内的内的位移是位移是 3m D. 若质点从若质点从A点做匀速直线运动,则以后每点做匀速直线运动,则以后每1s内的位移是内的位移是 3m 课堂练习C 2.关于速度,下列说法正确的是(关于速度,下列说法正确的是( ) A. 速度是描述物体位置变化快慢的物理量速度是描述物体位置变化快慢的物理量 B. 速度的大小与位移大小成正比,与运动时间成反比速度的大小与位移大小成正比,与运动时间成反比 C. 速度的大小在数值上等于单位时间内位移的大小速度的大小在数值上等于单位时间内位移的大小 D. 速度的方向就是物体
23、运动的方向速度的方向就是物体运动的方向ACD 3.试判断下面的几个速度中哪个是平均速度?试判断下面的几个速度中哪个是平均速度?哪个是瞬时速度哪个是瞬时速度? A. 子弹出枪口的速度是子弹出枪口的速度是800 m/s,以,以790 m/s的的速度击中目标速度击中目标. B. 汽车从甲站行驶到乙站的速度是汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/h C. 汽车通过站牌时的速度是汽车通过站牌时的速度是72 km/h D. 小球第小球第3末的速度是末的速度是6 m/s平均速度:平均速度:B瞬时速度:瞬时速度:A、C、D 4. 一质点沿直线一质点沿直线OX方向做变速运动,它离开方向做变速运动,它离开O点的距离点的距离x随时间变化的关系为随时间变化的关系为 x=5+2t3(m),它,它的速度随时间的速度随时间t变化的关系为变化的关系为v=6t2(m/s),该质点该质点在在 t=0到到 t=2s间的平均速度和间的平均速度和 t=2s到到 t=3s间的平均间的平均速度的大小分别为(速度的大小分别为( ) A. 12 m/s, 39 m/s B. 8 m/s, 38 m/s C. 12 m/s,19.5 m/s D. 8 m/s, 13 m/s C 5.一个运
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