《位置變化快慢的描述—速度》運(yùn)動的描述PPT講義第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度第一章運(yùn)動的描述新中考教學(xué)設(shè)計(jì)第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度情境引入情境引入問題生活和科學(xué)研究中常常須要曉得物體運(yùn)動的快慢和方向，你記得中學(xué)是如何描述物體運(yùn)動的快慢的嗎？運(yùn)動員在賽事中不同時(shí)段，運(yùn)動的快慢一樣嗎？比較以下物體位置變化的快慢【問題2】運(yùn)動會上舉辦百米賽跑，甲朋友用時(shí)13.5s，乙朋友用時(shí)12s。【問題1】自行車在30min內(nèi)行駛8km，車輛在相同時(shí)間內(nèi)行駛50km。【問題3】比較上兩題中單車和乙朋友運(yùn)動的快慢。方式：單位時(shí)間內(nèi)走過的位置變化〔即位移〕第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度數(shù)學(xué)學(xué)中用位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間之比表示物體運(yùn)動的快慢，這就是速率。速率一般用字母表示，假如在時(shí)間內(nèi)物體的位移是，它的速率就可以表示為：在國際單位制中，速率單位是米每秒，符號是m/s(或m?s-1常用的單位還有千米每時(shí)(km/h或km?h-1)，分米每秒(cm/s或cm?s-1速率是矢量，它既有大小，又有方向。速率的方向〔物體運(yùn)動的方向〕和位移方向相同。一、速度第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)注意：這兒的速率和小學(xué)所學(xué)速率的含意不完全相同。
物體在某一段時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動的快慢一般是變化的。所以，由求得的速率，表示的只是物體在時(shí)間內(nèi)運(yùn)動的平均快慢程度，叫作平均速率。思索：平均速率描述物體在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動的平均快慢程度及方向。這么，如何描述物體在某一時(shí)刻運(yùn)動的快慢和方向呢？可以構(gòu)想，用由時(shí)刻t到t一小段時(shí)間內(nèi)的平均速率來取代時(shí)刻t物體的速率，倘若取得小一些，物體在這樣一個(gè)較小的時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動快慢的差別就不會太大。越小，運(yùn)動快慢的差別越小，十分特別小時(shí)，運(yùn)動快慢的差別可以忽視不計(jì)，此時(shí)，我們就把叫作物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速率。二、平均速率和瞬時(shí)速率第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)平均速率瞬時(shí)速率定義方向物體在某一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動的平均快慢程度物體在某一時(shí)刻或某一位置的運(yùn)動快慢與位移方向相同與該位置物體運(yùn)動軌跡的切線方向相同勻速直線運(yùn)動是瞬時(shí)速率保持不變的運(yùn)動。在勻速直線運(yùn)動中平均速率與瞬時(shí)速率相等。瞬時(shí)速率的大小叫作速度。車輛速率計(jì)不能顯示汽車運(yùn)動的方向，它的示數(shù)實(shí)際是車輛的速度。日常生活中說道的“速度〞，有時(shí)是指速度，要依據(jù)上下文判別。平均速率和瞬時(shí)速率的比較注意：平均速率并非速率的平均值，平均速率是指總位移與總時(shí)間的比值，平均速度是指總路程與總時(shí)間的比值，學(xué)習(xí)時(shí)需重視理解與分辨。
第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)【例1】下面描述的幾個(gè)速率中，屬于平均速率的是(A．炮彈以790m/s的速率擊中目標(biāo)B．訊號沿植物神經(jīng)傳播的速率大概為10C．車輛上速率計(jì)的示數(shù)為80km/hD．網(wǎng)球以20m/s的速率飛進(jìn)球門典例講解【答案】B【解析】790m/s是擊中目標(biāo)時(shí)刻的瞬時(shí)速率；訊號沿植物神經(jīng)傳播是在一個(gè)過程內(nèi)的平均速率；車輛速率計(jì)上顯示的是瞬時(shí)速率；籃球飛進(jìn)球門的速率是瞬時(shí)速率。第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)【例2】(多項(xiàng)選擇)如右圖，一人騎單車晨練，由靜止開始沿直線運(yùn)動，她在第1A．她在4s末的瞬時(shí)速率為4B．她在第2s內(nèi)的平均速率為2C．她在4s內(nèi)的平均速率為2.5典例講解【答案】BC【解析】由可得該人在第2s內(nèi)的平均速率為2m/s,選項(xiàng)B正確；前4s內(nèi)的平均速速為m/s=2.5m/s,C正確；因未能確定該人的瞬時(shí)速率，選項(xiàng)A、D均錯(cuò)誤。第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)【例3】某人登山，從山腳爬上山頂，之后又從原路返回到山腳，上山的平均速度為v，求往返的平均速率的大小和平均速度.【答案】0；【解析】平均速率是位移與時(shí)間的比值，因?yàn)榇巳说巧酵狄淮危灰茷榱悖骄俾实扔?0；而平均速度是路程與時(shí)間的比值，因?yàn)榇巳送狄淮危烦虨樯侥_到山頂距離的2倍，平均速度：檢測平均速率用手拉通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶時(shí)，紙帶運(yùn)動確定時(shí)間內(nèi)的位移就被記錄出來，據(jù)此可以估算紙帶運(yùn)動的速率。
圖1.3-2是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶示意圖。假定想估算實(shí)驗(yàn)時(shí)運(yùn)動紙帶在D、G兩點(diǎn)的平均速率，只需測出D、G間的位移和所用時(shí)間，就可以算出平均速率：三、實(shí)驗(yàn)：檢測紙帶的平均速率和瞬時(shí)速率第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)圖1.3-2估算每隔01s的平均速率紙帶示意圖每隔0.1s(或更短)估算一次平均速率。在圖1.3-2中選定紙帶上一點(diǎn)為起始點(diǎn)0，前面每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別用數(shù)字1,2,3，...標(biāo)出那些計(jì)數(shù)點(diǎn)；估算兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移，同時(shí)記錄對應(yīng)的時(shí)間手拉紙帶的位移和平均速率第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)檢測瞬時(shí)速率下邊考慮怎樣檢測圖1.3-2中E點(diǎn)的瞬時(shí)速率。E點(diǎn)在D、G兩點(diǎn)之間，D、G兩點(diǎn)間的平均速率也可以求出。倘若不要求很精確，用這個(gè)平均速率簡略地代表E點(diǎn)的瞬時(shí)速率，也未嘗不可，假如把包含E點(diǎn)在內(nèi)的間隔取得小一些，比如取圖1.3-3中的DF線段，這么經(jīng)過D、F兩點(diǎn)所用的時(shí)間才會變短，用兩點(diǎn)間位移和時(shí)間算出的平均速率代表紙帶在E點(diǎn)瞬時(shí)速率，還會精確一些。D、F兩點(diǎn)離E點(diǎn)越近，算出的平均速率越接近E點(diǎn)的瞬時(shí)速率。
第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)圖1.3-3估算每隔0.06s的平均速率紙帶示意圖D、F兩點(diǎn)間的距離過小，檢測偏差會減小。所以實(shí)際檢測過程中要按照須要及所用儀器的情況，在要檢測的點(diǎn)附近選定合適的位移和時(shí)間。請考慮此實(shí)驗(yàn)中形成偏差的緣由。思索：此實(shí)驗(yàn)中形成偏差的緣由有什么？第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)請依照上述檢測瞬時(shí)速率的方式，估算上節(jié)實(shí)驗(yàn)中紙帶上各級計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速率。每隔0.06s估算一次速率。估算兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移測量平均速度教學(xué)課件，同時(shí)記錄對應(yīng)的時(shí)間算出的速率值就可以代表在這一區(qū)間內(nèi)任意一點(diǎn)的瞬時(shí)速率。將算出的各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速率值記錄在表2中。第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)四、速度—時(shí)間圖象物體運(yùn)動的速率隨時(shí)間變化的情況可以用圖來直觀表示。以時(shí)間t縱軸，速率v為橫軸，座標(biāo)中的圖象為速率—時(shí)間圖象或v-t圖象。思索：如以右圖是一個(gè)物體運(yùn)動的v-t圖像，從以下三個(gè)方面說明它的速率是如何變化的．(1)物體是從靜止開始運(yùn)動還是具有一定的初速率？(2)運(yùn)動的方向是否變化？(3)速率的大小是否變化？如何變【答案】〔1〕具有一定的初速率；〔2〕運(yùn)動方向在t3時(shí)刻發(fā)生變化；〔3〕0~t1時(shí)間段內(nèi)測量平均速度教學(xué)課件，速率均勻減小；t1~t2時(shí)間段內(nèi)，速率不變；t2~t3時(shí)間段內(nèi)，速率均勻增大；t3時(shí)刻后，速率反向均勻降低。
第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)【例4】用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可測紙帶運(yùn)動的時(shí)間和位移．下邊是沒有按操作次序?qū)懙牟煌暾膶?shí)驗(yàn)步驟，按照你對實(shí)驗(yàn)的理解，在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，之后按實(shí)際操作的合理次序，將各步驟的字母代號按次序?qū)懺诳瞻滋帲瓵．在電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線，導(dǎo)線的另一端分別接在低壓(選填“交流〞或“直流〞)電源的兩個(gè)接線柱上．B．把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在椅子上，讓紙帶穿過，并壓在下邊．C．用刻度尺檢測從計(jì)時(shí)開始點(diǎn)到最后一個(gè)點(diǎn)間的距離Δx.D．切斷電源，取下紙帶，假如共有n個(gè)清晰的點(diǎn)，這么這段紙帶記錄的時(shí)間Δt＝.E．掀開電源開關(guān)，再用手水平地帶動紙帶，紙帶上打下一系列小點(diǎn)．F．借助公式典例講解第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)【答案】交流限位孔復(fù)寫紙(n－1)0.02【解析】A項(xiàng)中電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用低壓交流電源；B項(xiàng)中應(yīng)將紙帶穿過電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，并壓在復(fù)寫紙的下邊；D項(xiàng)中紙帶上記錄的時(shí)間Δt＝(n－1)0.02s．合理的實(shí)驗(yàn)步驟為.【例5】如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻度為50Hz，某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，用毫米刻度尺測出各點(diǎn)間的距離如圖所示，則：AC＝mm，AD＝mm.這么由此可以算出紙帶在AC間的平均速率為m/s，紙帶在AD間的平均速率為/s；B點(diǎn)的瞬時(shí)速率更接近于第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)【答案】14.025.00.350.420.35【解析】AC＝14.0mm，AC間的平均速率為＝20.02(14.010－3)m/s＝0.35m/s；AD＝25.0mm，AD間的平均速率為＝30.02(25.010－3)m/s0.42m/s.對描述B點(diǎn)的瞬時(shí)速率來說，AC段所取的位移間隔更小，更能接近B點(diǎn)的真實(shí)速率，即B點(diǎn)的瞬時(shí)速率更接近于0.35【例6】某同事在做“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器〞實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶如右圖，每兩點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫下來，圖中前面的數(shù)字為相鄰兩點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻度為50Hz.(1)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為(2)打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速率v4＝/s.(保存三位有效數(shù)字)第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)【答案】(1)0.1(2)1.20【解析】(1)每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有5個(gè)打點(diǎn)間隔，所以T＝50.02s＝0.1【例7】某同事在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度〞的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被貨車拖動的紙帶的運(yùn)動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．其相鄰點(diǎn)間的距離如右圖，每兩個(gè)相鄰的檢測點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10(1)試按照紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，估算出打下B、C、D、E、F5個(gè)點(diǎn)時(shí)貨車的瞬時(shí)速率，并將各個(gè)速率值填入表中．(要求保存三位有效數(shù)字)第一章運(yùn)動的描述第3節(jié)位置變化快慢的描述——速度新課教學(xué)新課教學(xué)數(shù)值/ms－1(2)將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速率標(biāo)在直角座標(biāo)系中，并在以右圖1－4－8中畫出面包車