4.速度變化快慢的描述——加速度

1 3 運動快慢的描述 速度 提出問題 怎樣描述汽車的位置的變化 坐標表示位置 A點x1B點x2 坐標變化量表示位移 x x2 x1 x x2 x1 30m 10m 20m 上述汽車在向哪個方向運動 如何表示 思考與討論 一 坐標和坐標的變化 t1 t2 觀察與比較 通過相同位移 用時短 運動得快 相同時間內(nèi) 位移大 運動得快 13s 110m 21s 200m 時間不同位移不同 如何比較快慢 歸納總結(jié) 如何判斷誰運動的快 方法二 時間t相同 比較位移s的大小 方法一 位移s相同 比較時間t的大小 辦法 以單位時間作為標準 比較在單位時間內(nèi)的位移 結(jié)論 可以用單位時間內(nèi)的位移來描述物體運動的快慢 分析討論 比較它們運動的快慢 5 10 25 80 二 速度 2 符號 v3 定義式 4 單位及其換算 m skm h1m s 3 6km h 1 定義 位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值 國際單位制為m s 或m s 1 兩輛汽車從某地出發(fā) 速度都是20m s 他們的運動情況完全相同嗎 可能是背道而馳 體會 速度僅指出大小是不夠的 還必須具有 方向 5 速度是 量 矢 方向 與物體的運動方向相同 速度的方向是由什么決定 物理意義 速度大小在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)物體位移的大小 速度的方向是物體運動的方向 V的方向是由對應(yīng) t時間內(nèi)位移 x的方向決定 正號表示與規(guī)定的正方向相同 負號表示與規(guī)定的正方向相反 反映物體運動的方向 速度方向的理解 鞏固練習(xí) 1 下列關(guān)于速度的說法不正確的是 A 速度描述物體運動的快慢 只有大小 B 物體運動時間越短 速度越大 C 物體運動位移越大 速度越大 D 物體位置變化越快 速度越大 ABC 8 54m s 例2006年瑞士洛桑田徑超級大獎賽男子110米欄的的比賽中 劉翔以12秒88打破了英國運動員保持13年之久的世界紀錄并奪取該項目冠軍 試計算其速度的大小 劉翔完成110m欄的比賽 始終是這個速度嗎 他做的是什么運動 用這個速度描述他每次跨欄的快慢精確嗎 三 平均速度 物理意義 粗略地描述物體在時間間隔 t內(nèi)的平均快慢程度 定義 位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值 叫做物體在這段時間 或這段位移 內(nèi)的平均速度 定義式 x t 一輛自行車在第一個5s內(nèi)的位移為10m 第二個5s內(nèi)的位移為15m 第三個5s內(nèi)的位移為12m 請分別求出它在每個5s內(nèi)的平均速度以及這15s內(nèi)的平均速度 v1 2m s v2 3m s v3 2 4m s v 2 47m s 計算物體的平均速度時要注意哪些問題 說明 平均速度只是對運動物體在某一段時間內(nèi) 或某一段位移內(nèi) 而言的 對同一運動物體 在不同的過程 它的平均速度可能是不同的 因此 平均速度必須指明 哪段時間 或 哪段位移 的 平均速度的方向如何 A B 一個物體沿著一個圓周運動 圓的半徑為5m 物體從A點出發(fā)經(jīng)過5s第一次到達B點 那么在這段時間內(nèi)物體的平均速度多大 方向如何 平均速度的方向 物體的位移方向 1 4m s 1 一個運動員在百米賽跑中 50m處的速度是6m s 16s末到達終點時的速度為7 5m s 則整個賽跑過程中他的平均速度的大小是 A 6m sB 6 25m sC 6 75m sD 7 5m s B 解題心得 平均速度不等于速度的平均 鞏固練習(xí) 平均速度 位移 時間 平均速率 路程 時間 問 平均速度的大小是否也叫平均速率呢 在單向直線運動中大小相等 不是 在公式中 如果時間非常小 接近于零 表示的是某一瞬間 這時的速度稱為 極限思想 探究 瞬時速度 當(dāng) 非常非常小時所得平均速度就可認為質(zhì)點在A處的瞬時速度 瞬時速度 運動物體在某一時刻 或某一位置 的速度 某個位置 某個時刻 可以準確 勻速直線運動是瞬時速度保持不變的運動 在勻速直線運動中平均速度和瞬時速度相等 運動方向 2 速率 1 定義 瞬時速度的大小 2 是 量 3 汽車的速度計顯示的是 3 常說的 速度 可能指 平均速度 瞬時速度 或 速率 速率 標 速度顯示器顯示的是 平均速度 速率 瞬時速度 3 試判斷下面的幾個速度中哪個是平均速度 哪個是瞬時速度 A 子彈出槍口的速度是800m s 以790m s的速度擊中目標B 汽車從甲站行駛到乙站的速度是40km hC 汽車到達站牌時的速度是72km hD 小球第3 末的速度是6m s 平均速度 瞬時速度 B A C D 鞏固練習(xí) 常見物體的運動速度 了解 一 速度 2 符號 v 3 定義式 4 單位及其換算 m skm h1m s 3 6km h x越大 v越大嗎 1 定義 位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值 國際單位制為m s 或m s 1 說明 平均速度只是對運動物體在某一段時間內(nèi) 或某一段位移內(nèi) 而言的 對同一運動物體 在不同的過程 它的平均速度可能是不同的 因此 平均速度必須指明 哪段時間 或 哪段位移 的 二 平均速度 物理意義 粗略地描述物體在時間間隔 t內(nèi)的平均快慢程度 定義 位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值 叫做物體在這段時間 或這段位移 內(nèi)的平均速度 定義式 x t 某個位置 某個時刻 可以準確 勻速直線運動是瞬時速度保持不變的運動 在勻速直線運動中平均速度和瞬時速度相等 2 速率 1 定義 瞬時速度的大小 2 是 量 3 汽車的速度計顯示的是 3 常說的 速度 可能指 平均速度 瞬時速度 或 速率 速率 標 平均速度 位移 時間 平均速率 路程 時間 在單向直線運動中大小相等 四 平均速度與平均速率 1 一輛汽車沿筆直的公路行駛 第1 內(nèi)通過5 的距離 第 內(nèi)和第3 內(nèi)各通過20 的距離 第4 內(nèi)又通過15 的距離 求汽車在最初兩秒內(nèi)的平均速度和這4 內(nèi)的平均速度各是多少 解析 根據(jù)平均速度的定義式得 m s 12 5m s m s 15m s 鞏固練習(xí) 2 某人爬山 從山腳爬上山頂 然后又從原路返回到山腳 上山的平均速率為v1 下山的平均速率為v2 則往返的平均速度的大小和平均速率是 解 平均速度是位移與時間的比值 由于此人爬山往返一次 位移為零 平均速度等于 0 而平均速率是路程與時間的比值 由于此人往返一次 路程為山腳到山頂距離的2倍 平均速率 鞏固練習(xí) 例1 關(guān)于瞬時速度 下列正確的是 A 瞬時速度是物體在某一段時間內(nèi)或在某一段位移內(nèi)的速度的平均值B 瞬時速度可以看成是時間趨于無窮小時的平均速度C 瞬時速度是物體在某一位置或某一時刻的速度D 物體做勻速直線運動時 瞬時速度等于平均速度 BCD 典型例題 例2 日常生活中所說的速度哪些是瞬時速度A 汽車在高速公路行駛的最大速度限制在120km hB 劉翔以9 4m s的速度沖刺C 一輛汽車在高速公路上行駛的速度約為100km hD 聲音在空氣中的傳播速度是340m s AB 例3 下列說法正確的是 A 平均速度就是速度的平均值B 勻速直線運動中 瞬時速度等于平均速度C 汽車以速度v經(jīng)過某一段路時 v指瞬時速度D 子彈以速度v從槍口射出 v是平均速度 汽車速度表測的是瞬時速度 B 例4 圖示為高速攝影機拍攝到的子彈穿過蘋果瞬間的照片 該照片經(jīng)過放大后分析出 在曝光時間內(nèi) 子彈影響前后錯開的距離約為子彈長度的1 2 已知子彈飛行速度約為500m s 因此可估算出這幅照片的曝光時間最接近 A 10 3sB 10 6sC 10 9sD 10 12s B 1 下列對各種速率和速度的說法中 正確的是 A 平均速率就是平均速度的大小B 瞬時速率是指瞬時速度的大小C 勻速直線運動中任何一段時間內(nèi)的平均速度都相等D 勻速直線運動中任意一段時間內(nèi)的平均速度都等于其任一時刻的瞬時速度 BCD 針對訓(xùn)練 2 三個質(zhì)點A B C的運動軌跡如圖所示 三個質(zhì)點同時從N點出發(fā) 同時到達M點 設(shè)無往返運動 下列說法正確的是 A 三個質(zhì)點從N到M的平均速度相同B 三個質(zhì)點任意時刻的速度方向相同C 三個質(zhì)點從N點出發(fā)到任意時刻的平均速度都相同D 三個質(zhì)點從N點到M點的平均速率相同 A 針對訓(xùn)練 解 這是一道上當(dāng)題 不能用兩個速度求算術(shù)平均值的辦法來解 要由平均速度的定義式來解 故有 正確選項為D 3 短跑運動員在100m的競賽中 測得他在5s末的速度是8 7m s 10s末到達終點的速度為10 3m s 此運動員在這100m中的平均速度大小是 A 9 5m s B 10 3m s D 10m s C 9m s 針對訓(xùn)練 4 一輛汽車沿直線從甲地到乙地 前一半時間的速度為60m s 后一半時間的速度為80m s 則全過程中的平均速度是多少 如果前一半位移的速度為60m s 后一半位移的速度為80m s 則全過程中的平均速度為多少 設(shè)一半時間為t 則由平均速度的定義式有 解 70m s 68 6m s 設(shè)一半位移為x 則由平均速度的定義式有 針對訓(xùn)練 小結(jié) 1 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 2 知道了平均速度只能粗略描述質(zhì)點運動的快慢 3 速度是矢量 方向就是物體運動方向 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 4 速率是標量 是指瞬時速度的大小 有方向 矢量 運動質(zhì)點的位移與時間的比值 運動質(zhì)點在某一時刻 或位置 的速度 瞬時速度的大小 運動質(zhì)點的路程與時間的比值 有方向 矢量 無方向 標量 無方向 標量 精確描述物體運動的快慢 某段時間 或位移 精確描述物體運動的快慢 粗略描述物體運動的快慢 粗略描述物體運動的快慢 某一時刻 或位置 某段時間 或路程 某一時刻 或位置 練習(xí)與作業(yè) 1 某物體沿一條直線運動 1 若前半時間內(nèi)的平均速度為v1 后一半時間內(nèi)的平均速度為v2 求全程的平均速度的大小 2 若前半位移的平均速度為v1 后半位移的平均速度為v2 全程的平均速度的大小又是多少 2 課外探究 解 1 設(shè)物體全過程運動的位移為 t 運動時間為 t 則 物體全過程運動的平均速度設(shè)前半段時間內(nèi)的位移為后半段時間內(nèi)的位移為由題意得 x x1 x2聯(lián)立以上方程可解得 2 設(shè)物體全過程運動的位移為 x 運動時間為 t 則 物體全過程運動的平均速度設(shè)