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文档简介
1、3.位置变化快慢的描述 速度核心素养定位.理解速度的概念,知道它的含义、公式、符号和单位,知道速度是矢量。.知道平均速度和瞬时速度的意义,了解它们的区别与联系。.知道速度与速率的区别与联系。.用打点计时器测量纸带的平均速度和瞬时速度。.用速度一时间图像分析实验数据,描述物体运动速度的变化规律。01 4课前自主学习 KEQIANZIZHUXUEXI:一、速度.定义:01位移跟发生这段位移所用02时间的比值。.定乂式:v=03飞.单位:在国际单位制中是米每秒,符号 m/s或m1,常用的还有千米每 时(km/h或km h 1)、厘米每秒(cm/s或cm s 1)等。换算关系:1 m/s=但3.6 k
2、m/h。.矢量性:速度既有大小又有方向,是05矢量。速度的大小在数值上等于单位时间内物体06位移的大小、速度的方向与07时间&内的位移m的方向相 同。二、平均速度和瞬时速度.平均速度描述物体在某段位移(或某段时间)内运动的平均 星快慢程度。只能粗略地描 述运动的快慢。平均速度的方向与物体 02位移的方向一致。.瞬时速度:运动物体在03一某个时刻(或经某一位置)的速度。.匀速直线运动:匀速直线运动是瞬时速度04保持不变的运动。在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度05相等。.速率:瞬时速度的06大小叫作谏率、瞬时速度是矢量,而谏率是.07标量。三、速度一时间图像.物理意义:v-t图像反映的是做出苴
3、线运动的物体的速度随时间变化的情.图像的建立(1)以时间t为横轴,速度v为纵轴建立平面直角坐标系。(2)根据计算出的不同时刻的02瞬时速度值,在坐标系中描点。(3)用 股平滑的曲线来描出这些点,曲线所反映的情况就会与实际更加接近。判一判 TOC o 1-5 h z (1)物体的瞬时速度总为零,则平均速度一定为零。()Ax.、一 (2)由公式v = /知,运动物体的位移 及越大,速度越大。()(3)瞬时速度是运动时间 N0时的平均速度。()(4)两物体的速度分别是vi = 2 m/s, v2= 3 m/s,则它们的大小关系为viv2。 ()(5)子弹以速度v从枪口射出,v指瞬时速度。()(6)作
4、v-t图像时,所取的点越多,图线就越准确。()(7)作出的v-t图线应该通过所有的点,图线曲折也可以。()提示:(1),(2)X (3),(4)X (5),(6),(7)X想一想一个物体一直在运动,在一段时间内它的速度有可能等于零吗?举例说明。提示:有可能。如某运动员在进行400米比赛时,他虽然一直在奔跑,但由 于他跑完一圈400米时又回到原出发位置,他的位移为零,在这段时间内他的平 均速度为零。024课堂探究评价 KETAMGTANJ1UPINGIIA 课堂任务四速度仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”甲乙喇闺园回活动1:如图甲,自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶,在 10分钟内
5、自行车行驶了 3 km,汽车行驶了 13 km,自行车和汽车哪个更快?提示:相同时间内,汽车的位移比自行车大,汽车更快。活动2:如图乙,百米比赛中,运动员 A用时10 s,运动员B用时12.5 s, 运动员A和运动员B哪个更快?提示:相同的位移,运动员A用时比运动员B短,运动员A更快。活动3:你能比较汽车和运动员 A哪个更快吗?提示:分别计算汽车和运动员A的位移和时间之比,即v=1X,比值大的运动得更快。活动4:讨论、交流、展示,得出结论。1.速度 _ . . .Ax位移与发生这段位移所用时间之比,叫作速度,用公式表示为丫=五。2,对速度概念的理解(1)这里的速度指运动物体的位移与所用时间的比
6、值,而不再是初中所学的路程与时间的比值。(2)两种速度的定义有所不同,是因为初中只研究匀速直线运动,不注重运动 方向,路程即位移大小。_ . .Ax 3.对定义式丫 =9的理解(1)公式v =号中的 及是物体运动的位移,也就是位置的变化,不是路程。速度言也可以说是物体位置的变化率,速度越大,表示物体运动得越快,其位置 也就变化得越快。Ax 一(2)v =不是米用比值法定义的,不能认为速度v与位移 及成正比、与时间出 成反比。X与N具有对应性。4,速度的矢量性(1)速度既有大小,又有方向,是矢量。瞬时速度的方向就是物体此时刻的运 动方向。(2)比较两个速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又要
7、比较其方向是 否相同至像圜园例1 (多选)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动, 设向右为正方向,甲质点 的速度为2 m/s,乙质点的速度为一4 m/s,则可知()A.乙质点的速度大于甲质点的速度B.因为+2 4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度C.这里的正、负号表示的是质点运动的方向D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则 10 s后甲、乙两质点相距60 m提示:矢量。(2)速度的正负表示大小吗?提示:不表示大小,表示速度的方向。规范解答因为速度是矢量,所以其正、负号表示质点的运动方向,C正确;速度是矢量,比较大小时看绝对值,故 A正确,B错误;甲、乙两质点在同 一直线上沿相反方向运动,10 s后
8、的距离等于两者位移绝对值之和,计算可得 D 正确。完美答案ACD|配件*拗1速度矢量性的应用(1)速度是矢量,做直线运动的物体的速度可用正、负号表示其运动的方向, 速度的方向与正方向相同时取正值,相反时取负值。2物体做直线运动时,一般规定速度的正方向与位移的正方向相同。变式训练1下列关于速度的说法正确的是(), A .由v=不知,v与Ax成正比,与N成反比B.速度大小不变的运动是匀速直线运动C.因为 1 3,所以 1 m/s 3 m/sD.速度的方向与物体运动的方向一致答案 D解析 v是按比值定义法定义的物理量,N 一定时,及越大,v越大;Ax 一定时,N越大,v越小,A错误;匀速直线运动是速
9、度的大小和方向都不变的运动,B错误;速度是矢量,正、负号表示方向,绝对值表示大小,C错误;速度的方向与物体运动的方向一致,课堂任务D正确。平均速度和瞬时速度的理解与计算仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”活动i:龟兔赛跑中,乌龟赢了,可以说是什么速度大?提示:是平均速度大活动2:图中没打盹的兔子也比乌龟慢吗?此时指的是什么速度?提示:图中没打盹的兔子比乌龟快,此时指的是瞬时速度。活动3:讨论、交流、展示,得出结论。.平均速度与瞬时速度的比较内的平均速度F均速度瞬时速度物体的位移与发生这一 定义位移所用时间的比值。与段时间或位移对应物体在某一时刻或经过 某一位置的速度。与某 一时刻或某一位置对
10、应物理意义描述物体在一段时间内运动的平均快慢和方向描述物体在某一时刻运 动的快慢和方向大小方向与位移方向相同,与运 动方向不一定相同极小)物体的运动方向平均速度瞬时速度说明只能粗略地描述物体运 动的快慢可以精确地描述物体运 动的快慢联系(1)瞬时速度可看作当0时,X时间内的平 均速度(2)匀速直线运动中瞬时速度和平均速度始终相同特别提醒(3)两者的求解公式都为力=冬(1)平均速度必须指明是哪个过程(哪段时间或哪段位移)项目 定义意义性质关系A.平均速度,瞬时速度 C.平均速度,平均速度B .瞬时速度,平均速度D .瞬时速度,瞬时速度(2)平均速度的大小与瞬时速度的大小没有必然的关系,即瞬时速度
11、大的物体,其平均速度不一定大。(3)分析具体问题时,有时只需看平均速度,有时只需看瞬时速度,要根据具 体情况而定。.平均速度与平均速率的比较平均速度平均速率位移与时间的比值路程与时间的比值粗略描述物体运动的 仅粗略表示物体运动 快慢和方向的快慢矢量标量平均速度大小一般小于平均速率,仅物体做单向 直线运动时,两者大小才相等.速率与平均速率(1)速率为瞬时速度的大小,是瞬时速率的简称;而平均速率为路程与时间的 比值,不是平均速度的大小,不是速率的平均值。两者均是标量,前者是状态量, 后者是过程量。(2)速率与平均速率没有确定的必然关系,某一运动过程中,某时刻的速率可 能大于平均速率,也可能小于或者
12、等于平均速率。(3)在匀速直线运动过程中,速率、平均速率、平均速度的大小均相等。例2气象台对某次台风预报是:风暴中心以 18 km/h左右的速度向西北方 向移动,在登陆时,风暴中心最大风速达到 33 m/s。报道中的两个速度数值分别 是指()(1)平均速度与什么相对应?提示:平均速度与一段时间或一段位移相对应。(2)瞬时速度与什么相对应?提示:瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应。规范解答平均速度对应的是一段时间或一段位移,而瞬时速度对应的是 某一时刻或某一位置,18 km/h指的是台风向西北方向移动一段时间或一段位移 的平均速度,33 m/s指的是台风登陆时刻的瞬时速度,故 A正确。完美答案A
13、|观伴*拗1采用对比法,通过对物理概念、规律的对比 类比找出相同点和不同点,这 样可以更好地理解概念、规律。解答这类问题应注意以下几点:对应对应1瞬时速度*某一时刻或某个位置;平均速度某段位移或某段时间。2平均速度的大小与瞬时速度的大小无必然关系,平均速度大的物体,具瞬 时速度不一定大;平均速度为零的物体,其瞬时速度也可能很大,3在匀速直线运动中,物体的平均速度等于瞬时速度,在其他运动中,物体 的平均速度一般不等于其瞬时速度。变式训练2下列情况中的速度,属于平均速度的是()A.刘翔在110米跨栏比赛中冲过终点线时的速度为 9.5 m/sB.由于堵车,汽车在通过隧道过程中的速度仅为1.2 m/s
14、C.返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为8 m/sD.子弹射到墙上时的速度为800 m/s答案 B解析 刘翔在110米跨栏比赛中冲过终点线时的速度为 9.5 m/s,冲过终点线 时对应的是位置,是瞬时速度,A错误;同理,C、D中的速度也是瞬时速度,C、 D错误;由于堵车,汽车在通过隧道过程中的速度仅为1.2 m/s,对应的是过程,是平均速度,B正确。例3 (多选)物体沿如图路线由 A运动到E,通过AB、ABC、ABCD、ABCDE四段路线所用的时间分别是1 s、2 s、3 s、4 s0下列说法正确的是(A.物体在AB段的平均速度为1 m/s5B.物体在ABC段的平均速度为2 m/sC. A
15、B段的平均速度比ABC段的平均速度更接近物体在 A点时的瞬时速度D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度(1)平均速度怎么求?提示:根据对应时间内位移与时间的比值求解。(2)瞬时速度的含义是什么?提示:物体在某一时刻或某一位置的速度-M一11V5,规氾解答由 丫=1可得:vab=1 m/s= 1 m/s, vac= ? m/s,故 A、B 均 正确;所选取的过程离A点越近,其平均速度越接近A点的瞬时速度,故C正确;由A经B到C的过程,B点虽为中间时刻,但其速度不一定等于 AC段的平均速 度,D错误完美答案ABC|观伴*拗1辟物体在不同时间段内的平均速度可能不一样,v =公式中各量一定要一一对应
16、。解题时必须注意三点:,1求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段 时间的平均速度hX是平均速度的定义式,适用于所有的运动。3粗略计算时我们可以用很短时间内的平均速度来表示该时间段内某时刻 的瞬时速度。变式训练3如图所示,在t=0时刻,将小球从高出地面h=15 m的位置竖 直向上抛出,经1 s小球上升到距抛出点5 m的最高处,之后就开始竖直下落, 经0.5 s刚好经过距最高点1.25 m处,再经过1.5 s到达地面。求:h=5(1)前1.5 s内平均速度是多少?(2)全过程的平均速率是多少?(结果仅保留一位小数)答案 (1)2.5 m/s (2)8.3 m/s解析(1)由图可知,前1.5 s小
17、球的位移为x= Hh =5 m-1.25 m=3.75 m,所以小成在前1.5 s内的平均速度一x 3.75v =: = 15 m/s=2.5 m/so(2)由图可知,全过程小球的路程为s= 5 m+ 5 m+15 m = 25 m,全过程的平均速率为v = s= 25 m/s= 8.3 m/s。 t 3课堂任务图测量纸带的平均速度和瞬时速度 仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。甲HJI - 7(;-D Eh(Mi-乙1 A a -Ha 4-0.06 内活动1:怎样根据图乙纸带上的点迹计算纸带在D、G两点间的平均速度?提示:用刻度尺测出D、G两点间的位移,根据点数计算两点间的时间间隔, 根
18、据v = 就可以求出纸带在D、G两点间的平均速度。活动2:如果纸带上的点迹分布不均匀,那么,点迹密集的地方表示运动的 速度较大还是较小?提示:每相邻两点间的时间间隔相同,点迹密集的地方,两点间的位移小, 则表示运动的速度较小。活动3:如图内,你能准确求得在打E点时纸带的瞬时速度吗?提示:因为不能准确知道 &趋近于0时的位移,故不能准确求得在打 E点 时纸带的瞬时速度。活动4:如果要求不是很精确,能否用D、G两点间的平均速度粗略地代表 E 点的瞬时速度?能否把E点的瞬时速度表示得更准确一些?提示:如果要求不是很精确,可以用 D、G两点间的平均速度粗略地代表 E 点的瞬时速度。D、F两点的时间间隔
19、更小,用D、F两点间的平均速度代表在E 点的瞬时速度更准确。D、F两点离E点越近,算出的平均速度越接近 E点的瞬 时速度。活动5:讨论、交流、展示,得出结论。.实验步骤和数据处理(1)打纸带把电磁打点计时器固定在水平桌面上,纸带穿过限位孔,把复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面;把电磁打点计时器的两个接线柱接到 6 V的低压交流电源上;接通电源,用手水平拉动纸带,使纸带在水平方向上运动,纸带上就打下 一系列点,随后立即关闭电源。(2)测平均速度选取纸带上一点为起始点 0,后面每5个点取一个计数点,分别用数字 1,2,3,标出这些计数点;测量各计数点到起始点0的距离x,记录在表1中;计算两相邻计
20、数点间的位移 Ax,同时记录对应的时间 N;根据Ax和N计算纸带在相邻计数点间的平均速度 v。表1手拉纸带的位移和平均速度通01234 A工/m3/ms,u/ (m s 1 )测瞬时速度从纸带起始点0算起,后面每3个点取一个计数点;测量各计数点到起始点0的距离x,记录在表2中;计算两相邻计数点间的位移 Ax,同时记录对应的时间 N;根据 反和&算出的速度值就可以代表在 反这一区间内任意一点的瞬时速度。将算出的各计数点的速度值记录在表 2中。表2手拉纸带各计数点的瞬时速度位置0123456 工/mAi/s1 i?/(Tn , s-1 ).误差分析(1)利用平均速度来代替计数点的瞬时速度造成误差。
21、为减小此种误差,应取 以计数点为中点的较近的两点间的位移 Ax来求平均速度。(2)测量计数点间的位移x带来误差。减小此误差的方法:一是取计数点时, 相邻两计数点间的距离不能过小;二是一次测出各计数点到起始计数点 O的距离, 再分别计算出各相邻计数点间的距离。拓展学习:测瞬时速度的其他方法.借助传感器用计算机测速度(1)如图所示,是利用位移传感器测量速度的示意图。 这个系统由发射器A与 接收器B组成,发射器A能够发射红外线和超声波信号,接收器 B可以接收红 外线和超声波信号。发射器A固定在被测的运动物体上,接收器B固定在桌面上 或滑轨上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲(即持续
22、时 间很短的一束红外线和一束超声波)。B接收到红外线脉冲开始计时,接收到超声 波脉冲时停止计时。根据两者的时差和空气中的声速,计算机自动算出A与B的 距离(红外线的传播时间可以忽略)。连接到 I 1-ri运动方向:鼻红外线H M 超声波多经过短暂的时间 及后,传感器和计算机系统自动进行第二次测量, 得到物体 的新位置。算出两个位置差,即物体运动的位移Ax,系统按照v=算出速度v, 显示在屏幕上。所有这些操作都可以在不到 1 s的时间内自动完成。这样测出的速度是发射器 A在时间At内的平均速度。然而 N很短,通常设 置为0.02 s,所以Ax与N之比可以代表此刻发射器 A(即运动物体)的瞬时速度
23、。(2)另一种位移传感器,如图所示。这个系统只有一个不动的小盒C,工作时小盒C向被测物体D发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动物体反射后又被小盒 C 接收。根据发射与接收超声波脉冲的时间差和空气中的声速,可以得到小盒C与运动物体D的距离xi、x2以及Ax和N,从而系统就能算出运动物体 D的速度v。 .一 ., 、Ax瞬时速度v=/。运动方向.利用光电门测瞬时速度实验装置如图所示,使一辆小车从一端垫高的木板上滑下,木板旁装有光电 门,其中A管发出光线,B管接收光线。当固定在车上的遮光板通过光电门时, 光线被阻挡,记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间。这段时间就是遮光板通 过光电门的时间。根据遮光板的
24、宽度 及和测出的时间 N,就可以算出遮光板通 过光电门的平均速度 V二墨。由于遮光板的宽度 Ax很小,可以认为这个平均速度就是小车通过光电门的瞬时速度。.利用频闪照相法计算物体的速度频闪照相法是一种利用照相技术每间隔一定时间曝光,从而在胶片上形成问 隔相同时间的影像的方法。在频闪照相中会用到频闪灯,它每隔相等时间闪光一 次,例如每隔0.1 s闪光一次,即每秒闪光10次。当物体运动时,利用频闪灯照 明,照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间在所到达的位置的像。通过这种方法 拍摄的照片称为频闪照片。图中是采用每秒闪光10次拍摄的小球沿斜面滚下的频 闪照片示意图,照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间就是
25、0.1 s,这样便记录了物体运动的时间。物体运动的位移则可以用尺子量出。与打点计时器记录信息 相比,频闪灯的闪光频率相当于打点计时器交变电源的频率,而相同时间问隔出 现的影像则相当于打点计时器打出的点迹。因此,运动物体的频闪照片既记录了 物体运动的时间信息,又记录了物体运动的位移信息。至于求平均速度和瞬时速 度的方法,与打点计时器实验纸带分析时的方法相同。司雇短园S %例4打点计时器所用电源的频率为 50 Hz,某次实验中得到的一条纸带,用 毫米刻度尺测量情况如图所示,纸带在 A、C间的平均速度为 m/s, A、 D间的平均速度为 m/s, B点的瞬时速度更接近于 m/s1.40 eniH*2
26、.52 cm*少?(1)电源的频率为50 Hz,打点计时器的打点周期是多一 i一一. . 一. 一 i提小:根据T=7可知,打点计时器的打点周期是 丁=而s= 0.02 sof50.Ax 一 一一一 ,、(2)怎样才能使飞更接近瞬时速度?提示:只有使及一0时才能使吉更接近瞬时速度。规范解答打点计时器是根据交变电流的电流方向随时间迅速变化而工作 的,打点周期等于交流电的周期,为 0.02 s;根据平均速度的定义得:在 AC间的平均速度XAC 1.40X 10 2vAC= tAC=0 m/s= 0.35 m/s,在AD间的平均速度xAD 2.52X 10-2vad = ;m/s = 0.42 m/
27、s, tAD0.06AC段时间比AD段时间更短,故AC段平均速度与B点的瞬时速度更接近, 即B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s。完美答案0.35 0.42 0.35现伴*版处理实验数据时要注意:1平均速度可由求出,求瞬时速度时,应当取包含该点的尽可能短的时间间隔,应用“极限”的思想求物体的瞬时速度,由平均速度代替瞬时速 度。同时要注意两点间距离过小带来的测量误差。T=-2注意相邻两计数点之间的时间问隔,明确周期与频率的关系3注意纸带中涉及的字母、数据,以及数据的含义、单位,不是国际单位制 的,要换算成国际单位制。4注意题干要求,明确有效数字的保留规则。从左侧第一个不为零的数字起 到最末一位
28、数字止,共有几个数字,就是几位有效数字。变式训练4某同学分析小车的运动时,从若干条纸带中选出点迹比较清晰 的一条纸带,如下图所示,他每隔四个点取一个计数点,并在图上标明了各计数 点之间的距离(单位:cm)。)28)4.40 195737(071? ,计算06点间小车的平均速度;(2)计算打第4个计数点时小车的瞬时速度答案 (1)0.68 m/s (2)0.83 m/s解析(1)06点间小车的位移x= xi + x2+ +x6 = 40.53 cm每两个相邻计数点间有 4个点,故每两个相邻计数点间的时间间隔T = 0.02X 5 s= 0.1 s06点间的时间间隔t=6T = 6X0.1 s=
29、0.6 s所以平均速度 v = =0-6m/s=0.68 m/s。(2)打第4个计数点时小车的瞬时速度为X4+X5v4= 2T =7.57+ 9.10 X 10-22X0.1m/s=0.83 m/s。课堂任务速度一时间图像仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”活动1:对比位移一时间图像,速度一时间图像表示什么? 提示:表示物体的速度随时间的变化情况。活动2: v-t图像是描述直线运动还是曲线运动?提示:直线运动。活动3:如图乙所示,用折线把这些点连起来就是物体运动的 v-t图像了吗?提示:因为通常速度不会发生突变,所以要用一条平滑的曲线描出这些点, 如图内所示。活动4:讨论、交流、展示,得出结
30、论 v-t图像的应用如图所示为物体1、2、3、4、5在同一直线上运动的v-t图线。(1)由图像能看出物体在每一时刻对应的瞬时速度。瞬时速度为正,说明物体沿选定的正方向运动,如图中的1、4、5图线;瞬时速度为负,说明物体沿与选定的正方向相反的方向运动,如图中的 2、3图线。(2)根据图线形状判断物体的运动性质:若图线平行于 t轴,则表示物体做匀 速直线运动,如图中所示的1、2图线;若图线不平行t轴,则表示物体做变速运 动,如图中的3、4、5图线,且倾斜程度越大,表示速度变化越快。(3)截距:v-t图像的纵轴截距表示初始时刻物体的瞬时速度,横轴截距表示 物体速度为零的时刻。(4)图线交点:两条图线
31、相交,交点表示两物体此时的瞬时速度相同。 国画国园例5用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分如图所示, 从0点开始依照打点的先后依次标为 0、1、2、3、4、5、6、,现在量得0、1 间的距离 x5.18 cm,1、2 间的距离 x2=4.40 cm,2、3 间的距离 X3=3.62 cm,3、4 间的距离 X4 = 2.78 cm,4、5 间的距离 X5 = 2.00 cm,S 6 间的距离 X6=1.22 cm(f= 50 Hz)。碗一广1 港(1)根据上面记录,计算打点计时器在打 1、2、3、4、5点时的速度并填在表位置12345+*I+n/(m s 1 )(2)根据(1)中
32、的表格,在图中画出速度一时间图像,并说明速度的变化特点:实践探究0(1)如何计算纸带上各点的瞬时速度?提示:用平均速度丫 =年代替瞬时速度画图描点时,是不是依次用线段把相邻的点连起来? 提示:不是。规范解答(1)某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的平均速度表示X1 +X2打 1 点时:V1= 2At =1.20 m/sX2 + X3打 2 点时:V2= 2 At =1.00 m/s,X3 + X4打 3 点时:v3= 2 At =0.8 m/sX4 + X5打 4 点时:V4=G=0.60 m/sX5 + X6打 5 点时:V5=T=0.40 m/s将数值填入表格中 TOC o 1-5 h
33、 z HYPERLINK l bookmark34 o Current Document f a 12345 jm * s-1 )1. 201. 006 800. 600. 40(2)描点并连线得到速度一时间图像:由图像可知,速度均匀减小。完美答案见规范解答|配件*版1.作v-t图像的方法(1)坐标系的建立在坐标纸上画出平面直角坐标系;标出坐标原点;标出两个坐标轴代表的物理量的符号及单位:纵轴为速度v(单位:m/s),横轴为时间t(单位:s);在两个坐标轴上选择合适的单位长度。注意:在确定坐标系横轴、纵轴的单位长度时,要根据实验数据的最大值、最小值合理选取,使描绘的v-t图像能充满坐标平面的大
34、部分空间。(2)v-t图像的描绘根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值,在坐标系中描点;用平滑曲线来“拟合”实验中描出的点.对x-t图像的理解(1)图像为倾斜直线时,表示物体做匀速直线运动,如图甲中的a、b所示。一人一“反,、人一、人一直线的斜率 等于不表示物体的速度,斜率的大小表示速度的大小,斜率的正、负表示物体的运动方向,如图甲中的 a、b所示,b图线所代表的物体向正方 向运动,a图线所代表的物体向负方向运动。(2)图像为曲线时,表示物体做变速直线运动,如图乙中c表示物体的速度逐渐变大(图线越来越陡),d表示物体的速度逐渐变小(图线越来越缓)。对于变速运动,某时刻的瞬时速度等于该时刻图线上对
35、应点的切线的斜率, 如图乙中d图线所代表的物体在A点的瞬时速度等于直线e的斜率。(3)纵截距表示运动物体的初始位置,如图甲中所示,a所代表的物体的初始位置在xi; b所代表的物体的初始位置在坐标原点。变式训练51(多选)如图所示,为一物体做直线运动的速度 一时间图像, 在整个运动过程中,A. BC段和CD段的运动方向相反B . CD段和DE段的运动方向相反C.物体在D点速度为零,此后运动方向改变D. AB段物体静止答案 BC解析 由图可知,物体在020 s内的速度均为正值,运动方向不变,物体 在D点速度为零,此后运动方向改变,A错误,B、C正确;AB段物体的速度为 v = 5 m/s, D 错
36、误。变式训练5 2(多选)甲、乙两车停在同一水平道路上,一前一后相距s= 4x-t图像如图所m,乙车在前,甲车在后,某时刻两车同时开始运动,两车运动的()小,则下列表述正确的是A.乙车做曲线运动,甲车做直线运动B.甲车先做匀速运动,后静止C.乙车速度不断增大D.两车有两次相遇答案 BCD解析 乙车的x-t图像是曲线,但这不是乙车的运动轨迹,乙车做直线运动,A错误;由题图可知,两车的运动方向与规定的正方向相反,甲车在前6 s内做匀速运动,之后静止,B正确;由于乙车位移图像的斜率逐渐增大,即速度逐渐 增大,C正确;在x-t图像中图线的交点表示两车相遇,则甲、乙两车相遇两次, D正确。03 4课后课
37、后作业 KEHOUKESHIZUOYA组:合格性水平训练1.(速度)下列关于速度的说法正确的是()A.速度描述物体运动的快慢,只有大小,没有方向B.物体运动的时间越短,速度越大C.物体运动的位移越大,速度越大D.物体位置变化得越快,速度越大答案 D解析 速度是描述物体运动快慢的物理量,速度为矢量,既有大小又有方向, A错误;速度等于物体的位移与发生这段位移所用时间的比值,物体的位置变化 得越快,速度越大,B、C错误,D正确。x.(速度)(多选)对速度的定义式v = x,以下叙述正确的是()A.物体做匀速直线运动时,速度 v与运动的位移x成正比,与运动时间t 成反比B,速度v的大小与物体运动的位
38、移x和时间t都无关C.此速度定义式适用于任何运动D.速度是表示物体运动快慢及方向的物理量答案 BCDx解析 速度是表小物体运动快慢及方向的物理量,v=;是速度的定义式,适用于任何运动,此式只说明计算速度可用位移x除以时间t来获得,并不是说v与x成正比,与t成反比。A错误,B、C、D正确。.(平均速度和瞬时速度)下列情境中的速度,表示平均速度的是()A .苏炳添在某次百米赛跑中以10 m/s的速度冲过终点线B.返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋中C.由于堵车,汽车从甲地到乙地的车速仅为 10 km/hD. C919以260 km/h的速度从跑道上起飞答案 C解析 苏炳添在某次百米赛跑中
39、以10 m/s的速度冲过终点线,对应一个点, 为瞬时速度,A错误;返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋中,对应一 个位置,表示瞬时速度,B错误;由于堵车,汽车从甲地到乙地的车速仅为10 km/h, 对应一段位移,表示平均速度,C正确;C919以260 km/h的速度从跑道上起飞,对应一个点,表示瞬时速度,D错误4.(平均速度和瞬时速度)电动自行车以其时尚、方便、快捷深受广大中学生的 喜爱,但由电动自行车引发的交通事故也在逐年增多。“学习交通安全常识,自 觉遵守交通法规”是确保学生交通安全的重要举措之一。按规定电动自行车在城区限速20 km/h。下列说法正确的是()A.电动自行车限速20
40、 km/h,指的是平均速度B.电动自行车限速20 km/h,指的是瞬时速度C.交通事故发生时,相互碰撞的速度指的是平均速度D.在某一路段行驶的速度,指的是瞬时速度答案 B解析 电动自行车限速20 km/h,是指电动自行车的最高时速,为瞬时速度A错误,B正确;交通事故发生时,相互碰撞的速度指的是碰撞瞬间的速度,为瞬时速度,C错误;在某一路段行驶的速度,指的是平均速度,D错误。5.(平均速度的计算)“水立方”的泳池长50 m,在100 m蝶泳比赛中,测得 菲尔普斯在10 s末的速度为1.8 m/s, 50 m时的速度为2.1 m/s,经过50.58 s到达 终点时的速度为2.4 m/s,则他在全程
41、中的平均速度为()A. 1.98 m/sB. 1.2 m/sC. 2.1 m/sD. 0 m/s答案 D解析由题意可知,菲尔普斯的位移为零,故他在全程的平均速度为零,D 正确。6.(平均速度和平均速率)某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又沿原路返回到山脚,上山的平均速度为V1,下山的平均速度为V2,则往返的平均速度的大小和 平均速率分别是()A.1 + V22 ,1 + V22B.1 V22V1 V2C, 0, V1+V2D. 0,2V1V2V1 + V2答案 D解析一 x位移 0一 s路程2s往返的平均速度 V =一厂= 1=0,平均速率 v =S s =V1 +V22V1V2-,D正确。v1
42、+V27.(位移一时间图像)质点沿直线运动,其位移一时间图像如图所示,关于质点的运动,下列说法中正确的是()2s内位移为正,所以02 s末质点的位移为零,前2 s内位移为负,后 2 s末质点改变了运动方向02 s质点的位移为零,速度为零C.质点做匀速直线运动,速度大小为 0.1 m/s,方向与规定的正方向相反D.质点在04 s的位移大小为0.4 m,位移的方向与规定的正方向相同 答案 D解析 由所给图像可知:t=0时刻质点从“负”方向上距原点0.2 m处沿规 定的正方向做匀速直线运动,经4 s运动到“正”方向上距原点0.2 m处,在位移一时间图像中,位移为正表示质点的位移沿规定的正方向,位移为
43、负表示质点的位移沿规定的负方向,与质点实际运动方向无关,位移由负变为正并不表示质点运动方向改变,A错误。由图像的斜率可得质点运动速度大小为 0.1 m/s,方向与 规定的正方向相同,质点在02 s的位移大小为0.2 m,在04 s的位移大小为0.4 m,方向均与规定的正方向相同,B、C错误,D正确。8. (v-t图像)小军的爸爸携全家驾车去外地游玩,途中,路边窜出一只小猫, 他紧急刹车才没撞到它。如图所示为紧急刹车前后汽车行驶的速度一时间图像,根据图像,下列说法中不正确的是();7(km * Ir1)A.紧急刹车发生在9: 06.在9: 029: 06时间段内他驾车匀速前进C.在9: 009:
44、 11时间段内他驾车的最大速度为 60 km/hD.在9: 009: 11时间段内他驾车的平均速度为 60 km/h答案 D解析 由图像可知,速度急剧减小的时间是9: 06,即紧急刹车发生在9:06, A正确;在9: 029: 06时间段内汽车的速度是 60 km/h,即汽车在这段时间做 匀速运动,B正确;由图像可知,在9: 009: 11时间段内他驾车的最大速度为 60 km/h,最小速度为0,平均速度一定小于60 km/h, C正确,D错误。.(平均速度、瞬时速度的计算)如图所示,两路灯灯杆A、B相距40 m, 一 辆汽车用3.2 s时间通过这两根路灯灯杆,据此可以计算出汽车在这段位移中的
45、平 均速度大小为 m/$若或T杆A的近旁相距0.42 m处有一块路牌,汽车驶过路牌和灯杆的这一小段距离只用了0.03 s,则在这段时间里汽车的平均速度大小为 m/s,可以认为汽车驶过灯杆 A时的瞬时速度为 m/S答案 12.5 14 14解析 由题意可知,两路灯灯杆 A、B相距40 m,汽车用3.2 s时间通过这 两根路灯灯杆,则汽车通过这段位移的平均速度为:v =xx=32 m/s=12.5 m/s。汽车驶过路牌和灯杆的这一小段距离为0.42 m,只用了 0.03 s,故在这段位移中的平均速度为:v =xL=043 m/s= 14 m/s0极短时间内的平均速度可认为是瞬时速度,故可以认为汽车驶过灯杆 A时的瞬时速度为14 m/s0.(测量纸带的平均速度和瞬时速度)在练习使用打点计时器的实验中,得 到了一条如图所示的纸带,其中0、1、2、3是选用的计数点,每相邻两个计数 点之间还有3个打出的点没有在纸带上标出。图中画出了将米尺靠在纸带上测量 的情况,图中所测量点 的读数分别是 cm、cm、cm 和 cm;打第2个计数点时纸带的速度是 m/so
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