4.速度變化快慢的描述——加速度

1 3 運(yùn)動(dòng)快慢的描述 速度 提出問(wèn)題 怎樣描述汽車的位置的變化 坐標(biāo)表示位置 A點(diǎn)x1B點(diǎn)x2 坐標(biāo)變化量表示位移 x x2 x1 x x2 x1 30m 10m 20m 上述汽車在向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng) 如何表示 思考與討論 一 坐標(biāo)和坐標(biāo)的變化 t1 t2 觀察與比較 通過(guò)相同位移 用時(shí)短 運(yùn)動(dòng)得快 相同時(shí)間內(nèi) 位移大 運(yùn)動(dòng)得快 13s 110m 21s 200m 時(shí)間不同位移不同 如何比較快慢 歸納總結(jié) 如何判斷誰(shuí)運(yùn)動(dòng)的快 方法二 時(shí)間t相同 比較位移s的大小 方法一 位移s相同 比較時(shí)間t的大小 辦法 以單位時(shí)間作為標(biāo)準(zhǔn) 比較在單位時(shí)間內(nèi)的位移 結(jié)論 可以用單位時(shí)間內(nèi)的位移來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢 分析討論 比較它們運(yùn)動(dòng)的快慢 5 10 25 80 二 速度 2 符號(hào) 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(gè)位移所用時(shí)間的比值 國(guó)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(yùn)動(dòng)情況完全相同嗎 可能是背道而馳 體會(huì) 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(yùn)動(dòng)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(shí)間內(nèi)物體位移的大小 速度的方向是物體運(yùn)動(dòng)的方向 V的方向是由對(duì)應(yīng) t時(shí)間內(nèi)位移 x的方向決定 正號(hào)表示與規(guī)定的正方向相同 負(fù)號(hào)表示與規(guī)定的正方向相反 反映物體運(yùn)動(dòng)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(shuō)法不正確的是 A 速度描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢 只有大小 B 物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短 速度越大 C 物體運(yùn)動(dòng)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(jí)大獎(jiǎng)賽男子110米欄的的比賽中 劉翔以12秒88打破了英國(guó)運(yùn)動(dòng)員保持13年之久的世界紀(jì)錄并奪取該項(xiàng)目冠軍 試計(jì)算其速度的大小 劉翔完成110m欄的比賽 始終是這個(gè)速度嗎 他做的是什么運(yùn)動(dòng) 用這個(gè)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(shí)間間隔 t內(nèi)的平均快慢程度 定義 位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值 叫做物體在這段時(shí)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(gè)5s內(nèi)的位移為10m 第二個(gè)5s內(nèi)的位移為15m 第三個(gè)5s內(nèi)的位移為12m 請(qǐng)分別求出它在每個(gè)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(jì)算物體的平均速度時(shí)要注意哪些問(wèn)題 說(shuō)明 平均速度只是對(duì)運(yùn)動(dòng)物體在某一段時(shí)間內(nèi) 或某一段位移內(nèi) 而言的 對(duì)同一運(yùn)動(dòng)物體 在不同的過(guò)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(shí)間 或 哪段位移 的 平均速度的方向如何 A B 一個(gè)物體沿著一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng) 圓的半徑為5m 物體從A點(diǎn)出發(fā)經(jīng)過(guò)5s第一次到達(dá)B點(diǎn) 那么在這段時(shí)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(gè)運(yùn)動(dòng)員在百米賽跑中 50m處的速度是6m s 16s末到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的速度為7 5m s 則整個(gè)賽跑過(guò)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(shí)間 平均速率 路程 時(shí)間 問(wèn) 平均速度的大小是否也叫平均速率呢 在單向直線運(yùn)動(dòng)中大小相等 不是 在公式中 如果時(shí)間非常小 接近于零 表示的是某一瞬間 這時(shí)的速度稱為 極限思想 探究 瞬時(shí)速度 當(dāng) 非常非常小時(shí)所得平均速度就可認(rèn)為質(zhì)點(diǎn)在A處的瞬時(shí)速度 瞬時(shí)速度 運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻 或某一位置 的速度 某個(gè)位置 某個(gè)時(shí)刻 可以準(zhǔn)確 勻速直線運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)速度保持不變的運(yùn)動(dòng) 在勻速直線運(yùn)動(dòng)中平均速度和瞬時(shí)速度相等 運(yùn)動(dòng)方向 2 速率 1 定義 瞬時(shí)速度的大小 2 是 量 3 汽車的速度計(jì)顯示的是 3 常說(shuō)的 速度 可能指 平均速度 瞬時(shí)速度 或 速率 速率 標(biāo) 速度顯示器顯示的是 平均速度 速率 瞬時(shí)速度 3 試判斷下面的幾個(gè)速度中哪個(gè)是平均速度 哪個(gè)是瞬時(shí)速度 A 子彈出槍口的速度是800m s 以790m s的速度擊中目標(biāo)B 汽車從甲站行駛到乙站的速度是40km hC 汽車到達(dá)站牌時(shí)的速度是72km hD 小球第3 末的速度是6m s 平均速度 瞬時(shí)速度 B A C D 鞏固練習(xí) 常見物體的運(yùn)動(dòng)速度 了解 一 速度 2 符號(hào) 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(gè)位移所用時(shí)間的比值 國(guó)際單位制為m s 或m s 1 說(shuō)明 平均速度只是對(duì)運(yùn)動(dòng)物體在某一段時(shí)間內(nèi) 或某一段位移內(nèi) 而言的 對(duì)同一運(yùn)動(dòng)物體 在不同的過(guò)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(shí)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(shí)間間隔 t內(nèi)的平均快慢程度 定義 位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值 叫做物體在這段時(shí)間 或這段位移 內(nèi)的平均速度 定義式 x t 某個(gè)位置 某個(gè)時(shí)刻 可以準(zhǔn)確 勻速直線運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)速度保持不變的運(yùn)動(dòng) 在勻速直線運(yùn)動(dòng)中平均速度和瞬時(shí)速度相等 2 速率 1 定義 瞬時(shí)速度的大小 2 是 量 3 汽車的速度計(jì)顯示的是 3 常說(shuō)的 速度 可能指 平均速度 瞬時(shí)速度 或 速率 速率 標(biāo) 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 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(guò)5 的距離 第 內(nèi)和第3 內(nèi)各通過(guò)20 的距離 第4 內(nèi)又通過(guò)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(shí)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(shí)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(shí)速度 下列正確的是 A 瞬時(shí)速度是物體在某一段時(shí)間內(nèi)或在某一段位移內(nèi)的速度的平均值B 瞬時(shí)速度可以看成是時(shí)間趨于無(wú)窮小時(shí)的平均速度C 瞬時(shí)速度是物體在某一位置或某一時(shí)刻的速度D 物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí) 瞬時(shí)速度等于平均速度 BCD 典型例題 例2 日常生活中所說(shuō)的速度哪些是瞬時(shí)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(shuō)法正確的是 A 平均速度就是速度的平均值B 勻速直線運(yùn)動(dòng)中 瞬時(shí)速度等于平均速度C 汽車以速度v經(jīng)過(guò)某一段路時(shí) v指瞬時(shí)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(cè)的是瞬時(shí)速度 B 例4 圖示為高速攝影機(jī)拍攝到的子彈穿過(guò)蘋果瞬間的照片 該照片經(jīng)過(guò)放大后分析出 在曝光時(shí)間內(nèi) 子彈影響前后錯(cuò)開的距離約為子彈長(zhǎng)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(shí)間最接近 A 10 3sB 10 6sC 10 9sD 10 12s B 1 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的大小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 針對(duì)訓(xùn)練 2 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A B C的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā) 同時(shí)到達(dá)M點(diǎn) 設(shè)無(wú)往返運(yùn)動(dòng) 下列說(shuō)法正確的是 A 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度相同B 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)任意時(shí)刻的速度方向相同C 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)出發(fā)到任意時(shí)刻的平均速度都相同D 三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)到M點(diǎn)的平均速率相同 A 針對(duì)訓(xùn)練 解 這是一道上當(dāng)題 不能用兩個(gè)速度求算術(shù)平均值的辦法來(lái)解 要由平均速度的定義式來(lái)解 故有 正確選項(xiàng)為D 3 短跑運(yùn)動(dòng)員在100m的競(jìng)賽中 測(cè)得他在5s末的速度是8 7m s 10s末到達(dá)終點(diǎn)的速度為10 3m s 此運(yùn)動(dòng)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(duì)訓(xùn)練 4 一輛汽車沿直線從甲地到乙地 前一半時(shí)間的速度為60m s 后一半時(shí)間的速度為80m s 則全過(guò)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(guò)程中的平均速度為多少 設(shè)一半時(shí)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(duì)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(shí)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(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢 3 速度是矢量 方向就是物體運(yùn)動(dòng)方向 平均速度中 速度方向也與位移方向相同 瞬時(shí)速度的方向就是質(zhì)點(diǎn)在那一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向 4 速率是標(biāo)量 是指瞬時(shí)速度的大小 有方向 矢量 運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的比值 運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻 或位置 的速度 瞬時(shí)速度的大小 運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的路程與時(shí)間的比值 有方向 矢量 無(wú)方向 標(biāo)量 無(wú)方向 標(biāo)量 精確描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢 某段時(shí)間 或位移 精確描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢 粗略描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢 粗略描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢 某一時(shí)刻 或位置 某段時(shí)間 或路程 某一時(shí)刻 或位置 練習(xí)與作業(yè) 1 某物體沿一條直線運(yùn)動(dòng) 1 若前半時(shí)間內(nèi)的平均速度為v1 后一半時(shí)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(guò)程運(yùn)動(dòng)的位移為 t 運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t 則 物體全過(guò)程運(yùn)動(dòng)的平均速度設(shè)前半段時(shí)間內(nèi)的位移為后半段時(shí)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(guò)程運(yùn)動(dòng)的位移為 x 運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t 則 物體全過(guò)程運(yùn)動(dòng)的平均速度設(shè)