速度與導學案

第一章運動的描述

第三節(jié)運動快慢的描述速度問：用什么方法描述物體做直線運動的位移?用坐標系．在一維直線坐標系中，與某一時刻t1對應的點x1表示t1時刻物體的位置，與另一時刻t2對應的點x2表示t2時刻物體的位置，則就△x=x2──x1表示從t1到t2這段時間內(nèi)的位移。

坐標與坐標的變化量-２–１01234Ｘ/ｍ時刻t１=0

汽車

坐標

ｘ１=時刻t2=2s

汽車

坐標

ｘ２=坐標的變化量:位移△ｘ=x2-x1=時間的變化量:△t=t2-t1=-2m3m5m2s思考與討論1、上圖中汽車（質(zhì)點）在向哪個方向運動？2、如果上述汽車沿x軸向另外一個方向運動，位移Δx是正值還是負值？-２–１01234Ｘ/ｍ一.位置、位置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△x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：

⑴△x的大小表示位移的大小

⑵△x的正負表示位移的方向

注意：在計算時首先弄清正方向小孩子在遙控一玩具小汽車,他讓小汽車沿一條東西方向的筆直路線運動,開始時在某一標記點東2m處,第1s末到達該標記點西3m處,第2s末又處在該標記點西1m處,分別求出第1s內(nèi)和第2s內(nèi)小車位移的大小和方向.課堂訓練：首先建立一維直線坐標系確定正方向

答案：小車在第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：一個物體從某位置運動到另外一個位置，位置發(fā)生了變化，也一定會花費一定的時間。如何確定位置變化快慢呢？以下有四個物體,請同學們來比較一下它們運動的快慢程度.

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

時間相同，比較位移。位移越大，運動越

_快_

位移相同，比較時間。時間越短，運動越_快_

位移不同，時間也不同，比較位移與時間的比值。比值越大，運動越_快_。位移與時間的比值是什么呢？運動快慢的比較物理學中為反映物體運動的快慢而引入速度這一概念．⑶單位：在國際單位制中是：米／秒，讀作“米每秒”，符號是m／s（或m·s－1）．常用單位還有千米／小時（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)生這段位移所用時間△t的比值。

⑵公式：

（4）速度是矢量。大小等于單位時間內(nèi)位移的大小；方向是位移的方向(也就是物體運動的方向）。(5)物理意義:表示物體運動快慢和方向的物理量

(6)勻速直線運動：物體在一條直線上運動，如果在相等的時間里位移相等，即運動的快慢程度相同,這種運動叫做勻速直線運動．a(chǎn)、勻速直線運動的軌跡是直線b、“勻速”是指任何相等的時間內(nèi)位移都相等例題：汽車以+36km/h的速度從甲地勻速的運動到乙地用了2h，如果汽車從乙地仍勻速的返回甲地直線運動了2.5h，那么汽車返回時的速度為（設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，即速度有正負方向，速度的正方向可以根據(jù)具體問題自己規(guī)定，有時也隱含在題目中，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？？關鍵在于位移和路程是兩個不同的概念初中：單位時間內(nèi)的路程高中：單位時間內(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，而初中說的速度是沒有方向的。你了解以下物體的速度嗎您會形容物體運動快慢嗎？討論：汽車速度計不斷變化，汽車啟動時數(shù)值逐漸增大，剎車時速度計逐漸減小，可見物體運動快慢是在變化，這時我們說的汽車的“速度”是指什么？三、平均速度和瞬時速度

⑵公式:

⑶物理意義:粗略描述物體運動的快慢程度

1．平均速度：⑴定義:運動物體在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值.⑷平均速度是矢量。方向與這段時間內(nèi)發(fā)生的位移△x方向相同．（5）在變速直線運動中，不同時間（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哪段時間（或哪段位移）而言的。（6）平均速度不是速度的平均值，求解時必須根據(jù)定義【例2】一物體沿直線運動，先以3m/s的速度運動60m，又以2m/s的速度繼續(xù)向前運動60m，物體在整個運動過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，求解時必須根據(jù)定義（優(yōu)化學案例3）思考：剛才我們學了平均速度能夠粗略描述物體運動的快慢，那么我們怎樣才能精確地描述物體運動的快慢？2．瞬時速度：⑴定義：運動物體在某一時刻（或某一位置）的速度叫做瞬時速度．（看圖）⑵公式:

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

如圖所示：讓滑塊沿傾斜的氣墊導軌做加速運動，將滑塊放上不同寬度的遮光片。測出每個遮光片通過光電門所用的一段時間間隔下圖是某位老師采集的實驗數(shù)據(jù)。當滑塊從同一高度滑下，其前端P到達A點的速度相等?；瑝K上裝有不同寬度的遮光片，用光電門測量滑塊上不同寬度的遮光片通過A點所需時間，可以知道它們經(jīng)過A點時的平均速度。說明：（觀看介紹光電門測速度的視頻）△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.說明：在時間小到一定程度后，滑塊通過A點時的瞬時速度就等于0.41m/s.即在時間小到一定程度后，遮光片通過A點的平均速度與遮光片的寬度不影響平均速度思考：甲、乙兩位同學用不同的時間圍繞操場跑了一圈，都回到了出發(fā)點，他們的平均速度相同嗎？怎樣比較他們運動的快慢？

四.速度和速率

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

（2）速率是一個標量。問：汽車的速度計顯示的是_____速率速度和速率無論物體作何種運動，瞬時速度大小中等于瞬時速率。問：平均速度的大小是否也叫平均速率呢？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不是

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

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鞏固練習1．勻速直線運動：物體在一條直線上運動，如果在相等的時間里位移相等，這種運動叫做勻速直線運動．（1）勻速直線運動的軌跡是直線（2）“勻速”是指任何相等的時間內(nèi)位移都相等．勻速直線速度2．勻速直線運動的特點：位移與時間成正比時間/s05.19.915.020.1位移/m0100200300400（l）以縱軸表示位移s，橫軸表示時間t，質(zhì)點的位移隨時間變化的圖象叫做位移—時間圖象，簡稱位移圖象．五．勻速直線運動的位移—時間圖像時間/s05.19.915.020.1位移/m0100200300400

注意：位移圖象不是質(zhì)點運動的軌跡．S/mt/s01002003004005101520（3）位移圖象的物理意義（2）勻速直線運動的位移圖象是一條直線．S/mt/s01002003004005101520①在圖象上的某一點表示運動物體在某時刻所處的位置．②圖線的斜率大小反映物體運動的快慢，斜率越大表明物體運動越快．如圖所示，Ⅰ、Ⅱ運動有什么不同？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動的快慢，斜率越大運動越快。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;圖象會是什么樣子的呢？S/m0100200300400S/mt/s01002003004005101520多維鏈接如果初始時刻不為0，又會是怎樣的圖象呢？S/mt/s01002003004005101520多維鏈接如果汽車沿與正方向相反的方向行駛;圖象會是什么樣子的呢？S/m0100200300400S/mt/s01002003004005101520多維鏈接例：如圖，Ⅰ、Ⅱ分別做什么直線運動？哪個物體運動較快？t/sS/mⅠⅡ020301042βα答：

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