速度與導(dǎo)學(xué)案

第一章運(yùn)動(dòng)的描述

第三節(jié)運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度問(wèn)：用什么方法描述物體做直線運(yùn)動(dòng)的位移?用坐標(biāo)系．在一維直線坐標(biāo)系中，與某一時(shí)刻t1對(duì)應(yīng)的點(diǎn)x1表示t1時(shí)刻物體的位置，與另一時(shí)刻t2對(duì)應(yīng)的點(diǎn)x2表示t2時(shí)刻物體的位置，則就△x=x2──x1表示從t1到t2這段時(shí)間內(nèi)的位移。

坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量-２–１01234Ｘ/ｍ時(shí)刻t１=0

汽車(chē)

坐標(biāo)

ｘ１=時(shí)刻t2=2s

汽車(chē)

坐標(biāo)

ｘ２=坐標(biāo)的變化量:位移△ｘ=x2-x1=時(shí)間的變化量:△t=t2-t1=-2m3m5m2s思考與討論1、上圖中汽車(chē)（質(zhì)點(diǎn)）在向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？2、如果上述汽車(chē)沿x軸向另外一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，位移Δx是正值還是負(fù)值？-２–１01234Ｘ/ｍ一.位置、位置坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量

1.研究直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，坐標(biāo)軸上的點(diǎn)x表示物體的位置，兩點(diǎn)間的線段△x表示位置的變化。

2.物體的位移可以用坐標(biāo)的變化量來(lái)表示：

⑴△x的大小表示位移的大小

⑵△x的正負(fù)表示位移的方向

注意：在計(jì)算時(shí)首先弄清正方向小孩子在遙控一玩具小汽車(chē),他讓小汽車(chē)沿一條東西方向的筆直路線運(yùn)動(dòng),開(kāi)始時(shí)在某一標(biāo)記點(diǎn)東2m處,第1s末到達(dá)該標(biāo)記點(diǎn)西3m處,第2s末又處在該標(biāo)記點(diǎn)西1m處,分別求出第1s內(nèi)和第2s內(nèi)小車(chē)位移的大小和方向.課堂訓(xùn)練：首先建立一維直線坐標(biāo)系確定正方向

答案：小車(chē)在第1s內(nèi)的位移為5m，方向向西；第2s內(nèi)的位移為一2m，方向向東．

思考：一個(gè)物體從某位置運(yùn)動(dòng)到另外一個(gè)位置，位置發(fā)生了變化，也一定會(huì)花費(fèi)一定的時(shí)間。如何確定位置變化快慢呢？以下有四個(gè)物體,請(qǐng)同學(xué)們來(lái)比較一下它們運(yùn)動(dòng)的快慢程度.

初始位置(m)經(jīng)過(guò)時(shí)間(s)末位置(m)A.自行車(chē)沿平直道路行駛020100B.公共汽車(chē)沿平直道路行駛010100C.火車(chē)沿平直軌道行駛500301250D.飛機(jī)在天空直線飛行500102500如何比較A和B的運(yùn)動(dòng)快慢？位移相同，比較時(shí)間如何比較B和D的運(yùn)動(dòng)快慢？時(shí)間相同，比較位移那如何比較B和C的運(yùn)動(dòng)快慢？時(shí)間、位移均不同，比較比值比較B和C：它們的位移不同，所用的時(shí)間也不同，要比較它們的運(yùn)動(dòng)快慢，只有計(jì)算它們平均每秒鐘位移的大小量．單位時(shí)間內(nèi)位移大的運(yùn)動(dòng)得快，由上列表可算出以上四個(gè)物體每秒鐘位移大小分別為5m、10m、25m、200m，這說(shuō)明飛機(jī)行駛得最快．比較運(yùn)動(dòng)快慢的方法：

時(shí)間相同，比較位移。位移越大，運(yùn)動(dòng)越

_快_

位移相同，比較時(shí)間。時(shí)間越短，運(yùn)動(dòng)越_快_

位移不同，時(shí)間也不同，比較位移與時(shí)間的比值。比值越大，運(yùn)動(dòng)越_快_。位移與時(shí)間的比值是什么呢？運(yùn)動(dòng)快慢的比較物理學(xué)中為反映物體運(yùn)動(dòng)的快慢而引入速度這一概念．⑶單位：在國(guó)際單位制中是：米／秒，讀作“米每秒”，符號(hào)是m／s（或m·s－1）．常用單位還有千米／小時(shí)（km／h）、厘米／秒（cm／s）等．一.速度⑴定義：速度v等于位移△x

跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間△t的比值。

⑵公式：

（4）速度是矢量。大小等于單位時(shí)間內(nèi)位移的大?。环较蚴俏灰频姆较?也就是物體運(yùn)動(dòng)的方向）。(5)物理意義:表示物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量

(6)勻速直線運(yùn)動(dòng)：物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間里位移相等，即運(yùn)動(dòng)的快慢程度相同,這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)．a(chǎn)、勻速直線運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線b、“勻速”是指任何相等的時(shí)間內(nèi)位移都相等例題：汽車(chē)以+36km/h的速度從甲地勻速的運(yùn)動(dòng)到乙地用了2h，如果汽車(chē)從乙地仍勻速的返回甲地直線運(yùn)動(dòng)了2.5h，那么汽車(chē)返回時(shí)的速度為（設(shè)甲乙兩地在一條直線上），A、—8m/sB、10m/sC、—28.8km/hD、28.8km/h解析，速度和力、位移一樣都是矢量，即速度有正負(fù)方向，速度的正方向可以根據(jù)具體問(wèn)題自己規(guī)定，有時(shí)也隱含在題目中，例如此題從甲到乙的速度36km/s為正值，隱含從甲到乙為正方向，所以返回速度為負(fù)值，故淘汰B、D,甲乙兩地距離為36×2=72km,所以返回速度為—72km/2.5h=—28.8km/h=—28.8×1000/3600m/s=—8m/s故選AC想一想：初中物理課中談到的速度與我們高中物理課中談到的速度有什么區(qū)別？？關(guān)鍵在于位移和路程是兩個(gè)不同的概念初中：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的路程高中：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的位移高中談到的速度是矢量，它的方向與位移△x的方向相同，而初中說(shuō)的速度是沒(méi)有方向的。你了解以下物體的速度嗎您會(huì)形容物體運(yùn)動(dòng)快慢嗎？討論：汽車(chē)速度計(jì)不斷變化，汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)數(shù)值逐漸增大，剎車(chē)時(shí)速度計(jì)逐漸減小，可見(jiàn)物體運(yùn)動(dòng)快慢是在變化，這時(shí)我們說(shuō)的汽車(chē)的“速度”是指什么？三、平均速度和瞬時(shí)速度

⑵公式:

⑶物理意義:粗略描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢程度

1．平均速度：⑴定義:運(yùn)動(dòng)物體在某段時(shí)間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值.⑷平均速度是矢量。方向與這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移△x方向相同．（5）在變速直線運(yùn)動(dòng)中，不同時(shí)間（或不同位移）的平均速度一般是不相同的，因此，求出的平均速度必須指明是對(duì)哪段時(shí)間（或哪段位移）而言的。（6）平均速度不是速度的平均值，求解時(shí)必須根據(jù)定義【例2】一物體沿直線運(yùn)動(dòng)，先以3m/s的速度運(yùn)動(dòng)60m，又以2m/s的速度繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)60m，物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中平均速度是多少？平均速度概念與速度的平均值概念是不完全相同的，求解時(shí)必須根據(jù)定義（優(yōu)化學(xué)案例3）思考：剛才我們學(xué)了平均速度能夠粗略描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢，那么我們?cè)鯓硬拍芫_地描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢？2．瞬時(shí)速度：⑴定義：運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻（或某一位置）的速度叫做瞬時(shí)速度．（看圖）⑵公式:

（△t0）⑶物理意義:描述物體在某一時(shí)刻或某一位置的運(yùn)動(dòng)快慢。它能對(duì)變速運(yùn)動(dòng)做精確描述。⑷矢量性:與物體此時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向相同想一想：怎樣去求瞬時(shí)速度呢？返回

如圖所示：讓滑塊沿傾斜的氣墊導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，將滑塊放上不同寬度的遮光片。測(cè)出每個(gè)遮光片通過(guò)光電門(mén)所用的一段時(shí)間間隔下圖是某位老師采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。當(dāng)滑塊從同一高度滑下，其前端P到達(dá)A點(diǎn)的速度相等?；瑝K上裝有不同寬度的遮光片，用光電門(mén)測(cè)量滑塊上不同寬度的遮光片通過(guò)A點(diǎn)所需時(shí)間，可以知道它們經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的平均速度。說(shuō)明：（觀看介紹光電門(mén)測(cè)速度的視頻）△x/m(遮光片的寬度)△t/sv/m*s-11230.3000.6320.6350.6360.470.2000.4600.4590.4580.440.1100.2640.2630.2630.420.0380.0940.0940.0930.410.0240.0590.0580.0580.410.00860.0210.0210.0210.41由表格中數(shù)據(jù)可知：在遮光片寬度小于3.8cm之后，三組數(shù)據(jù)的平均速度都是0.41m/s.說(shuō)明：在時(shí)間小到一定程度后，滑塊通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度就等于0.41m/s.即在時(shí)間小到一定程度后，遮光片通過(guò)A點(diǎn)的平均速度與遮光片的寬度不影響平均速度思考：甲、乙兩位同學(xué)用不同的時(shí)間圍繞操場(chǎng)跑了一圈，都回到了出發(fā)點(diǎn)，他們的平均速度相同嗎？怎樣比較他們運(yùn)動(dòng)的快慢？

四.速度和速率

⑴速率:瞬時(shí)速度的大小叫做速率。（3）日常生活中說(shuō)到“速度”，可能指：“平均速度”、“瞬時(shí)速度”或“速率”。

（2）速率是一個(gè)標(biāo)量。問(wèn)：汽車(chē)的速度計(jì)顯示的是_____速率速度和速率無(wú)論物體作何種運(yùn)動(dòng)，瞬時(shí)速度大小中等于瞬時(shí)速率。問(wèn)：平均速度的大小是否也叫平均速率呢？平均速度=位移/時(shí)間平均速率=路程/時(shí)間在單向直線運(yùn)動(dòng)中大小相等不是

下列對(duì)各種速率和速度的說(shuō)法中，正確的是（）

A．平均速率就是平均速度

B．瞬時(shí)速率是指瞬時(shí)速度的大小

C．勻速直線運(yùn)動(dòng)中任何一段時(shí)間內(nèi)的平均速度都相等

D．勻速直線運(yùn)動(dòng)中任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度都等于其任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度BCD鞏固練習(xí)1．勻速直線運(yùn)動(dòng)：物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間里位移相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)．（1）勻速直線運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線（2）“勻速”是指任何相等的時(shí)間內(nèi)位移都相等．勻速直線速度2．勻速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：位移與時(shí)間成正比時(shí)間/s05.19.915.020.1位移/m0100200300400（l）以縱軸表示位移s，橫軸表示時(shí)間t，質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的圖象叫做位移—時(shí)間圖象，簡(jiǎn)稱位移圖象．五．勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖像時(shí)間/s05.19.915.020.1位移/m0100200300400

注意：位移圖象不是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡．S/mt/s01002003004005101520（3）位移圖象的物理意義（2）勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖象是一條直線．S/mt/s01002003004005101520①在圖象上的某一點(diǎn)表示運(yùn)動(dòng)物體在某時(shí)刻所處的位置．②圖線的斜率大小反映物體運(yùn)動(dòng)的快慢，斜率越大表明物體運(yùn)動(dòng)越快．如圖所示，Ⅰ、Ⅱ運(yùn)動(dòng)有什么不同？答：

Ⅰ的斜率>Ⅱ的斜率即tgα>tgβ結(jié)論：斜率的大小反映了物體運(yùn)動(dòng)的快慢，斜率越大運(yùn)動(dòng)越快。S/mt/s01002003004005101520ⅠⅡαβVⅠ=tgα=40m/sVⅡ=tgβ=20m/s典例探究如果初始位置不為0處，即初始位置為S0處，S0=100m;圖象會(huì)是什么樣子的呢？S/m0100200300400S/mt/s01002003004005101520多維鏈接如果初始時(shí)刻不為0，又會(huì)是怎樣的圖象呢？S/mt/s01002003004005101520多維鏈接如果汽車(chē)沿與正方向相反的方向行駛;圖象會(huì)是什么樣子的呢？S/m0100200300400S/mt/s01002003004005101520多維鏈接例：如圖，Ⅰ、Ⅱ分別做什么直線運(yùn)動(dòng)？哪個(gè)物體運(yùn)動(dòng)較快？t/sS/mⅠⅡ020301042βα答：

Ⅰ、Ⅱ都做勻速直線運(yùn)動(dòng)。Ⅰ的斜率為：tgα=20/4=5Ⅱ的斜率為：tgβ=－tg(1800－β)=－30/4=－7.5Ⅱ的斜率的絕對(duì)值大于Ⅰ的斜率Ⅱ的斜率為負(fù)值，表示兩物體運(yùn)動(dòng)方向相反。表示Ⅱ運(yùn)動(dòng)較快；典例探究