1.2 如何描述運(yùn)動(dòng)速度*1.3 如何描述運(yùn)動(dòng)速度(續(xù)) 為了定量描述物體運(yùn)動(dòng)的速度,從最簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)開始。 最簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)是——勻速直線運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)了研究問題的思維方式:從簡(jiǎn)單到復(fù)雜*1。 勻速直線運(yùn)動(dòng):做直線運(yùn)動(dòng)的物體,如果在相同時(shí)間內(nèi)位移相等,則這種運(yùn)動(dòng)稱為勻速直線運(yùn)動(dòng)。 (1)勻速直線運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條直線 (2)“勻速”是指在任何相等的時(shí)間內(nèi)位移都相等。 1.勻速直線運(yùn)動(dòng) 2.勻速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):位移與時(shí)間成反比 *思考課文:生活中如何比較物體的速度? 請(qǐng)舉個(gè)例子。 如何比較? *兩輛車行駛2小時(shí),如何比較哪輛車更快? 相同時(shí)間內(nèi),綠色車輛的位移小于紅色車輛的位移,即S綠色車輛>S紅色車輛 *分析討論:比較它們的移動(dòng)速度 *初始位置/m經(jīng)過時(shí)間/s 結(jié)束位置/mΔx/ΔtA 自行車沿直線道路行駛 駕駛公共汽車沿直線道路行駛 駕駛火車沿直線軌道行駛 客機(jī)在天空中直線飛行 總結(jié):如何判斷誰移動(dòng)得更快? 技巧二: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。 方法三:以單位時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn),比較單位時(shí)間內(nèi)的位移。 推論:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的位移可以用來描述物體運(yùn)動(dòng)的速度。
*在數(shù)學(xué)上,用位移與這個(gè)位移所花費(fèi)的時(shí)間之比來表示物體運(yùn)動(dòng)的速度,就是速度t公式: *二、速度:1.定義:速度是描述速度的數(shù)學(xué)量物體的運(yùn)動(dòng)。 它等于該位移與發(fā)生該位移所花費(fèi)的時(shí)間之比。 表示為: 2、對(duì)速度的進(jìn)一步理解: ④是用比率法定義的數(shù)學(xué)量。 ①物理意義:描述運(yùn)動(dòng)的速度。 ②單位:國際單位制:m/s(或m?s-1) 其他常用單位:km/h(或km?h-1)、cm/s(或cm?s-1) ③矢量:速度為幅度向量:由方程估計(jì)。 方向:與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同。 *1. 下列關(guān)于速度的描述中,正確的是() A.速度是一個(gè)向量,既有大小,也有方向 B.速度描述的是物體運(yùn)動(dòng)的快慢,只有大小 C.速度越大,單位時(shí)間內(nèi)物體的位移越大 大D 速度越大,物體的位移越大 2.5小時(shí)后,車輛返回時(shí)的速度為... ()A: -8m/sB: 8m /sC:-28.8km/hD: 28.8km/h*問題:我們?cè)谥袑W(xué)學(xué)過“速度”的數(shù)學(xué)量,明天我們又要學(xué)這個(gè)數(shù)學(xué)量,請(qǐng)仔細(xì)比較分析一下,就是“速度”我們明天的學(xué)習(xí)和中學(xué)學(xué)習(xí)的“速度”一樣嗎? 如果不是,有什么區(qū)別? 中學(xué)學(xué)習(xí)的速度是相對(duì)于時(shí)間的距離,現(xiàn)在是相對(duì)于時(shí)間的位移; 距離是標(biāo)量,位移是向量。
例:教材P28頁“案例分析” *思考與討論:如果兩個(gè)運(yùn)動(dòng)都是非勻速直線運(yùn)動(dòng),是否可以方便比較兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的速度? 思考提示:我們可以求出等效勻速直線運(yùn)動(dòng)來代替非勻速直線運(yùn)動(dòng),那么應(yīng)該如何等效呢? 運(yùn)動(dòng)等效:同一時(shí)間經(jīng)過相同的位移。 思路:等價(jià)代入法 *三、平均率的定義 1、定義:位移與形成該位移的時(shí)間之比。 4、單位:m/s(常用:km/hcm/s) 5、矢量:有大小和方向 ※方向:與物體位移方向相同 運(yùn)動(dòng)速度。 注:(1)需注明“哪一段時(shí)間”或“哪一段位移”(2)平均速度不是平均速度,解必須遵循定義2。定義公式:*你知道下列物體的速度嗎? 描述一個(gè)物體移動(dòng)的速度有多快? **1. 一輛車沿著筆直的道路行駛。 第一秒經(jīng)過5m的距離,第二秒經(jīng)過20m的距離,第三秒經(jīng)過第三個(gè)距離,第四秒經(jīng)過15m的距離。 計(jì)算車輛在前2s內(nèi)的平均速度和這4s內(nèi)的平均速度是多少? 課堂培訓(xùn):*2。 (練習(xí)冊(cè)第7頁《學(xué)習(xí)經(jīng)典》)物體沿直線運(yùn)動(dòng): (1)例如前半時(shí)間的平均速度v1,后半時(shí)間的平均速度v2,求整個(gè)過程的平均速率? (2) 若前半段位移的平均速度v1為v2,則后半段位移的平均速度為v2。 求整個(gè)過程的平均速度? *平均速度只能簡(jiǎn)單描述運(yùn)動(dòng)的速度。 當(dāng)我們把時(shí)間間隔或者位移間隔變短時(shí),我們就可以更準(zhǔn)確地描述這短時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度。 這就是瞬時(shí)速度。 在t到t+Δt的平均速度中,如果Δt的值很小,則該值可以視為粒子在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度。 *4. 瞬時(shí)速度 瞬時(shí)速度:運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或者準(zhǔn)確地說,瞬時(shí)速度是物體在某一時(shí)刻前后無窮短時(shí)間內(nèi)的平均速度。它是一個(gè)向量,其大小反映了運(yùn)動(dòng)速度的大小)物體此時(shí)的運(yùn)動(dòng),其方向就是物體此時(shí)運(yùn)動(dòng)的方向怎樣描述運(yùn)動(dòng)的快慢(續(xù)),即物體此時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向,瞬時(shí)速度的大小稱為瞬時(shí)速度。使用光電門檢測(cè)瞬時(shí)速度 *【課堂培訓(xùn)】1.下列關(guān)于瞬時(shí)速度的說法正確的是 A.瞬時(shí)速度可以準(zhǔn)確描述物體變速運(yùn)動(dòng)的速度,但不能反映方向物體運(yùn)動(dòng)的速度 B. 瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)物體在極短時(shí)間內(nèi)的平均速度 C. 瞬時(shí)速度的方向與位移方向相同 D. 物體處于瞬時(shí)速度在一定時(shí)間內(nèi)為零,則物體在這段時(shí)間內(nèi)是靜止的。 答案:BD*2。 以下哪項(xiàng)陳述是正確的? 速度等于平均速度C。當(dāng)汽車以速度v通過某一路段時(shí),v指瞬時(shí)速度D。子彈以速度v從槍口射出,v為平均速度速度。 車速表測(cè)量瞬時(shí)速度B*3。 判斷上述速度的含義:炮彈離開槍口時(shí)的速度為900m/s,車輛啟動(dòng)后第50秒內(nèi)球的速度為15m/s。 第4秒時(shí)球的速度為5m/s。 10m/s(填寫瞬時(shí)速度或平均速度) 瞬時(shí)平均速度 瞬時(shí)平均速度*5。 速度:速度既有大小又有方向,是一個(gè)矢量。 速度的大小稱為速度。 如圖1-20、圖1-21 觀察車輛車速表。 討論結(jié)束后,告訴我們您從表盤上獲得的有用信息:車輛的速度。 當(dāng)指針指向相應(yīng)的數(shù)字時(shí),就表示該時(shí)刻車輛的速度。 也可以直接從表盤上讀取里程:日常生活中的“速度”有時(shí)指速度,有時(shí)指速度,具體取決于實(shí)際化學(xué)情況。 *速度與速度的區(qū)別: 1.速度: (1)定義:瞬時(shí)速度的大小 (2)是___量 (3)車輛的速度表顯示的是常說的“速度”,它可指:“平均速度”、“瞬時(shí)速度”或“速度”速度標(biāo)記* 6、直線運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間關(guān)系圖(xt圖) (1) 在平面坐標(biāo)系中,縱軸表示時(shí)間(t /s),橫軸表示位移(x/m) (2)位移時(shí)間圖像的數(shù)學(xué)意義:表示物體位移隨時(shí)間的變化規(guī)律(3)性質(zhì):勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖像是一條傾斜的直線線。 (4)圖中各點(diǎn)的數(shù)學(xué)意義:表示運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻的位置:勻速直線運(yùn)動(dòng)1.如果起始位置不在原點(diǎn),例如,初始位置為x0= 100m; 圖像會(huì)是什么樣子? 2、如果出發(fā)時(shí)間不為零,例如出發(fā)時(shí)間為t0; 會(huì)是什么樣的形象呢? 0t/s03. 如果車輛沿與正方向相反的方向行駛; (和初始位移 x1)圖像會(huì)是什么樣子? 4、如果一開始就從零走向負(fù)方向怎么辦? 圖像會(huì)是什么樣子? 3、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖像是一條直線 (1) 如圖所示,I、II、III 代表三個(gè)物體的位移圖像。 它們是勻速直線運(yùn)動(dòng)嗎? 有什么區(qū)別? t/s (2) 圖中Ⅰ和Ⅱ的運(yùn)動(dòng)有什么區(qū)別? 位移圖像中直線與垂直軸的傾斜角度越大,運(yùn)動(dòng)速度越快。 斜率的計(jì)算:K=△x/△t=V,即:圖像中直線的斜率反映了物體運(yùn)動(dòng)的速度,斜率越大表明物體運(yùn)動(dòng)的速度越快。
x//s1△x△t1、A、B分別做什么直線運(yùn)動(dòng)? 2. 它們的速度是多少? 3. 哪個(gè)物體移動(dòng)得更快? B較快,即:斜率的絕對(duì)值反映了速率的大小,斜率的正負(fù)反映了速率的方向,即向下斜率速率為正方向,向上斜率為負(fù)方向。 從位移-時(shí)間圖像中獲得的信息 (1) 判斷物體的運(yùn)動(dòng)(靜止、勻速運(yùn)動(dòng)、變速運(yùn)動(dòng)) (2) 讀取任意時(shí)刻的位置還可以知道一定時(shí)間段的位移 (3) ) 直線的傾斜度可以決定物體運(yùn)動(dòng)的速度和方向 (4) ) 交點(diǎn)表示物體與VII 相交的交點(diǎn)。 根據(jù) X—t 圖像描述粒子的運(yùn)動(dòng):粒子在 0 時(shí)刻開始在 x=100m 處向反方向做直線運(yùn)動(dòng),并在 8s 結(jié)束時(shí)到達(dá)參考位置。 在時(shí)間 0 處,粒子在 x=100m 處開始反向直線運(yùn)動(dòng),并在 8s 結(jié)束時(shí)返回到參考位置。 然后繼續(xù)沿原方向勻速直線移動(dòng)。 粒子在 S=S0 時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)。 思考問題: 1. 車輛剎車或飛機(jī)起飛時(shí)的運(yùn)動(dòng)特性是什么? 是勻速直線運(yùn)動(dòng)嗎? 2.什么是變速直線運(yùn)動(dòng)? 變速直線運(yùn)動(dòng)有哪些特點(diǎn)? 八、變速直線運(yùn)動(dòng) 1、定義:當(dāng)物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),如果在相等的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移不相等,則這些運(yùn)動(dòng)稱為變速直線運(yùn)動(dòng)。 2、思考:變速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖像還會(huì)是直線嗎? 思考:以一個(gè)物體從原點(diǎn)做直線加速為例,它的位移時(shí)間圖像會(huì)是什么樣子? 由此推斷速度減小:從原點(diǎn)開始減速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系圖是怎樣的? 思考:物體的位移時(shí)間圖像與物體的實(shí)際軌跡是否相同? 用圖像來表示數(shù)學(xué)定律是中學(xué)時(shí)的常見問題。 即使不需要用圖像來解決問題,清晰地分析圖像的數(shù)學(xué)意義也有助于我們分析問題,加深對(duì)規(guī)律的理解。
解決問題的時(shí)候,就會(huì)變得非常方便。 在處理圖像問題時(shí),通常需要注意以下幾個(gè)關(guān)鍵問題:“一軸、兩線、三點(diǎn)、四邊、五斜、六截面”的含義。 1、軸:明確直角坐標(biāo)系中縱軸和垂直軸的含義,即圖像描述的是哪兩個(gè)數(shù)學(xué)量,是位移-時(shí)間關(guān)系嗎? 還是速率與時(shí)間的關(guān)系? 等等...,還要注意單位和比例。 2、線:圖像上的一條直線或曲線通常對(duì)應(yīng)一個(gè)化學(xué)過程,表示橫軸代表的化學(xué)量與縱軸代表的化學(xué)量的變化過程,或者傾斜方向的含義圖像的縱軸、或者圖像的縱軸、上下軸的含義等等。 3.點(diǎn):找出圖像上任意點(diǎn)或交點(diǎn)或拐點(diǎn)的數(shù)學(xué)意義。 4、表面:圖像與橫坐標(biāo)軸之間的“面積”往往代表著另一個(gè)數(shù)學(xué)量的變化規(guī)律。 要看兩軸所代表的化學(xué)量的“乘積”是否有實(shí)際的數(shù)學(xué)意義,可以從數(shù)學(xué)公式來分析。 也可以從單位的角度來分析。 例如xt圖像的“面積”沒有實(shí)際意義,不予討論。 圖像的“面積”代表相應(yīng)的位移。 5、斜率:即斜率,往往代表另一個(gè)數(shù)學(xué)量的規(guī)律,見兩軸所代表的化學(xué)量的變化之比的含義。 也可以從數(shù)學(xué)公式或單位的角度來分析,比如在xt圖像中,斜率代表速率等... 6.截距:橫軸的截距,通常代表物體的初始狀態(tài)化學(xué)過程怎樣描述運(yùn)動(dòng)的快慢(續(xù)),即為零時(shí)的位移或速率。 其實(shí)對(duì)化學(xué)圖像的全面理解還是需要朋友們以后慢慢去感受和提高的,比如向量和標(biāo)量的正確處理和分析等等……,AB、BC、CD代表運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是() A. OA 段移動(dòng)速度最快 B. AB 段靜止 C. 在 C 點(diǎn)物體開始向相反方向移動(dòng) D. 移動(dòng) 4s 車輛的位移如圖所示,這是兩個(gè)粒子 A 和 B 沿直線運(yùn)動(dòng)的 xt 圖像。 從圖中可以看出,當(dāng)t=1s時(shí),A和B相遇的時(shí)間為t=____s,在x=_m處相遇; A、B經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為____s。 103. 老師講了一個(gè)關(guān)于烏龜和兔子的新故事。 根據(jù)老師講的故事,青蛙和狐貍隨時(shí)間的位移的圖像如圖所示 根據(jù)圖,我們可以知道() A. 發(fā)令槍一響,兔子先跑出去,過了一會(huì)兒狐貍跑出去 B. 烏龜先加速,中途勻速前進(jìn),最后再次加速向前 C. 青蛙仍然加速前進(jìn) D. 烏龜先經(jīng)過預(yù)定的位移 S,到達(dá)終點(diǎn) D4 。 如圖2所示,是兩個(gè)物體A、B作直線運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖像。 從圖中可以看出()A,當(dāng)B開始移動(dòng)時(shí),兩個(gè)物體之間的距離為20mB。 兩個(gè)物體 B 之間的距離逐漸增大 C. 兩個(gè)物體之間的距離在 10s 時(shí)最遠(yuǎn),在 25s 時(shí)相遇 D. A 比 B 移動(dòng)得快 C5。 如圖3-4所示,A、B作直線運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)于同一參考系的位移-時(shí)間(xt)圖像,下列說法錯(cuò)誤的是()圖3-4A。 A 比 B 早 t1sB 開始。 當(dāng)t=t2時(shí),兩個(gè)物體相交C。當(dāng)t=t2時(shí),兩個(gè)物體相距最遠(yuǎn)D。當(dāng)t=t3時(shí),兩個(gè)物體之間的距離*