3 位置变化快慢的描述———速度 第1课时 速度 [学习目标] 1.掌握速度的物理意义和定义,理解其矢量性(重点)。2.理解平均速度,能区分平均速度和平均速率并会进行相关计算(重难点)。3.理解瞬时速度,知道瞬时速度与平均速度的区别与联系,初步体会极限思想在研究物理问题中的应用和意义(重难点)。 一、速度 阅读下面的表格,完成相关问题。 初位 置/m 经过 时间/s 末位 置/m 位移 /m 人在平直 道路上跑步 0 10 50 自行车沿平 直道路行驶 0 10 80 汽车沿平直 道路行驶 0 5 80 (1)将位移分别填入表中。 (2)人、自行车、汽车,谁的位置变化快 为什么 答案 (1)50 80 80 (2)汽车位置变化快,单位时间内汽车的位移大。 1.对速度概念的理解 (1)物理意义:表示物体运动的快慢。 (2)定义:位移与发生这段位移所用时间之比。 (3)定义式:v=。 (4)单位:国际单位制单位是米每秒,符号是m/s或m·s-1。常用单位:千米每时(km/h或km·h-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等。1 m/s=3.6 km/h。 2.速度的矢量性 (1)速度既有大小,又有方向,是矢量(选填“标量”或“矢量”),方向与Δx的方向相同。 (2)在一维坐标系中,速度方向可用带正、负号的数值表示,正号表示与规定的正方向相同,负号表示与规定的正方向相反。 某同学根据v=得出“速度与位移成正比、与时间成反比”的结论正确吗 为什么 你还学过哪些物理量是用比值法定义的 答案 不正确。v=是速度的定义式,用比值法定义的物理量,其大小与Δx及Δt无关,比如匀速直线运动中v不变。ρ=、R=。 1.比值定义法:用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。如速度、压强、密度等。 2.比值定义法的特点:比值定义法定义的物理量往往不随定义所用的物理量的大小、有无而改变。 例1 (多选)甲、乙两质点在同一直线上做匀速运动,取向右为正方向,甲的速度为2 m/s,乙的速度为-4 m/s,则可知 ( ) A.乙的速度大于甲的速度 B.因为+2>-4,所以甲的速度大于乙的速度 C.这里正、负号的物理意义是表示质点的运动方向 D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10 s后甲、乙相距60 m 答案 ACD 解析 速度是矢量,其正、负号表示质点的运动方向,比较速度大小只比较其绝对值,故A、C正确,B错误;甲、乙两质点在同一直线上由同一点出发,向相反方向运动,10 s内甲运动了20 m,乙运动了40 m,故10 s后甲、乙相距60 m,D正确。 二、平均速度和瞬时速度 生活中的速度大多都是时刻变化的,例如:运动员在比赛中的速度不可能时刻都是巅峰速度;开车出行时,总会需要加速或是减速……那么我们如何去描述它们在这一个过程中运动的快慢呢 答案 可以使用这个过程中的平均速度来粗略地描述物体运动的快慢,还可以用速度计测瞬时速度的大小显示某一时刻的运动快慢。 1.平均速度 (1)物理意义:描述物体在时间Δt内运动的平均快慢程度及方向。 粗略地描述物体位置变化的快慢,与物体运动的路径无关。 (2)表达式:v=。 (3)方向:与这段时间内的位移方向相同。 2.瞬时速度 (1)定义:在表达式v=中,当Δt非常非常小时,运动快慢的差异可以忽略不计,此时,我们就把叫作物体在时刻t的瞬时速度。(极限思想) (2)方向:物体在该时刻的运动方向。 (3)物理意义:是精确地描述物体运动快慢和方向的物理量。 3.速率和平均速率 (1)速率:瞬时速度的大小叫作速率,是一个标量,没有方向。一般汽车速度计显示的是速率。 (2)平均速率:物体通过的路程与通过这一路程所用时间的比叫作平均速率,在一般情况下平均速率并不等于平均速度的大小。 1.小明坐在沿直线行驶的汽车上,从甲地到乙地用时20 min,行程20 km。根据公式v=,他计算出自己的速度为60 km/h,而途中某时刻小明发现速度计显示为70 km/h。 上面提到的两个速度分别表示什么速度 答案 60 km/h表示平均速度 70 km/h表示速率 2. ... ...
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