人教版高中物理必修第一册1.3位置变化快慢的描述——速度 导学案

1.3运动快慢的描述—速度比较物体运动的快慢，可以有两种方法：1）一种是在位移相同的情况下，比较所用时间的长短，时间短的物体运动快，时间长的物体运动慢；2）另一种是在时间相同的情况下，比较位移的大小，位移大的物体运动得快，位移小的物体运动得慢；一．速度1．定义：位移跟发生这段位移所用时间的比值，用v表示．2．物理意义：速度是表示运动快慢的物理量，2．定义式：．3．单位：国际单位：m／s（或m·s-1）常用单位：km／h（或km·h-1）、cm／s（或cm·s-1）．4．方向：与物体运动方向相同．说明：速度有大小和方向，是矢量二．平均速度和瞬时速度如果物体做变速直线运动，在相等的时间里位移是否都相等？那速度还是否是恒定的？那又如何描述物体运动的快慢呢？问题：百米运动员，10s时间里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？回答：每秒平均跑10m。百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢？答：否。说明：对于百米运动员，谁也说不来他在哪1秒破了10米，有的1秒钟跑10米多，有的1秒钟跑不到10米，但当我们只需要粗略了解运动员在100m内的总体快慢，而不关心其在各时刻运动快慢时，就可以把它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。此时的速度就称为平均速度。所以在变速运动中就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。1．平均速度1）定义：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，叫做这段时间（或这段位移）的平均速度，用表示．2）说明：a.平均速度只能粗略表示其快慢程度。表示的是物体在t时间内的平均快慢程度。这实际上是把变速直线运动粗略地看成是匀速运动来处理．b．这是物理学中的重要研究方法——等效方法，即用已知运动研究未知运动，用简单运动研究复杂运动的一种研究方法．问题8：百米赛跑运动员的这个=10m/s代表这100米内（或10秒内）的平均速度，是否是说明他在前50米的平均速度或后50米内或其他某段的平均速度也一定是10m/s？c．平均速度只是对运动物体在某一段时间内（或某一段位移内）而言的，对同一运动物体，在不同的过程，它的平均速度可能是不同的，因此，平均速度必须指明“哪段时间”或“哪段位移”的．d.平均速度只能粗略地描述一段时间（或一段位移）内的总体快慢，这就是“平均速度” 与匀速直线运动“速度”的根本区别．e.平均速度不是各段运动速度的平均值，必须根据平均速度的定义来求解。2．瞬时速度（1）定义：运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫做此时刻（或此位置）的瞬时速度．（2）意义：反映物体在某一时刻（或经某一位置）时运动的快慢，它能精确地描述变速运动的快慢。平均速度只能粗略地描述变速运动．（3）对瞬时速度的理解：瞬时速度是在运动时间时的平均速度，即平均速度在时的极限就是某一时刻（或某一位置）的瞬时速度。（4）瞬时速度的方向：瞬时速度是矢量，在直线运动中，瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同，（若是曲线运动，瞬时速度的方向是轨迹上物体所在点的切线方向（与轨迹在该点的延伸方向一致））三．速率：1．瞬时速率1）定义：瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。2）瞬时速率的测量：技术上通常用速度计来测量瞬时速率。2．平均速率：瞬时速度的大小是瞬时速率，那平均速度的大小是否也可以叫平均速率呢？（NO）其实我们初中所学的速度也不是没有意义的，我们给了他一个新的名字平均速率。1）定义：路程与发生这段路程所用时间的比值。2）速率是标量。3）注意：平均速率不是平均速度的大小。【例】一物体沿直线运动，先以3m/s的速度运动60m，又以2m/s的速度继续向前运动60m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？1一个运动员在百米赛跑中，测得他在50m处的瞬时速度是６m/s，16s末到达终点时的瞬时速度是7.5m/s，则运动员在全程内的平均速度大小是（）Ａ．6m/sＢ．6.25m/sＣ．6.75m/sＤ．7.5m/s2说法中正确的是（）A．平均速度就是速度的平均值B．瞬时速率是指瞬时速度的大小C．火车以速度v经过某一段路，v是指瞬时速度D．子弹以速度v从枪口射，v是平均速度3下列对各种速率和速度的说法中，正确的是（）A．平均速率就是平均速度B．瞬时速率是指瞬时速度的大小C．匀速运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度D．匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等 一、选择题1．下列关于速度和速率的说法正确的是①速率是速度的大小②平均速率是平均速度的大小③对运动物体，某段时间的平均速度不可能为零④对运动物体，某段时间的平均速率不可能为零A．①②B．②③C．①④D．③④2．试判断下列几个速度中哪个是平均速度A．子弹出枪口的速度800m/sB．小球第3s末的速度6m/sC．汽车从甲站行驶到乙站的速度40km/hD．汽车通过站牌时的速度72km/h3．一辆汽车从甲地开往乙地的过程中，前一半时间内的平均速度是30km/h，后一半时间的平均速度是60km/h．则在全程内这辆汽车的平均速度是A．35km/hB．40km/hC．45km/hD．50km/h4．一个学生在百米赛跑中，测得他在7s末的速度为9m/s，10s末到达终点的速度为 10．2m/s，则他在全程内的平均速度是A．9m/sB．9．6m/sC．10m/sD．10．2m/s5．物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10m/s,v2=15m/s，则物体在整个运动过程中的平均速度是A．13．75m/sB．12．5m/sC．12m/sD．11．75m/s6．一辆汽车以速度v1匀速行驶全程的的路程，接着以v2=20km/h走完剩下的路程，若它全路程的平均速度v=28km/h,则v1应为A．24km/hB．34km/hC．35km/hD．28km/h二、非选择题（共20分）1．（4分）在匀速直线运动中，一个物体的平均速度是10m/s，他在各段的平均速度大小是______m/s，瞬时速度是______m/s．2．（6分）一辆汽车在一条直线上行驶，第1s内通过8m，第2s内通过20m，第3s内通过30m，第4s内通过10m，则此汽车最初2s内的平均速度是______m/s，中间2s内的平均速度是______m/s，全部时间内的平均速度是______m/s．3．（6分）一物体做单向运动，前一半时间以速度v1匀速运动，后一半时间以速度v2匀速运动，则物体的平均速度为______m/s，另一物体也做匀速直线运动，前一半路程以速度v1匀速运动，后一半路程以速度v2匀速运动，则物体在全程的平均速度为______m/s． s/mt/s01002003004005101520一．位移—时间图象（1）定义：在平面直角坐标系中，用纵轴表示位移s，用横轴表示时间t，通过描点和连线后得到的图象，简称位移图象。位移时间图象表示位移随时间的变化规律。（2）匀速直线运动的图象是一条倾斜直线。若图象是一条倾斜直线，则表示物体做匀速直线运动。（3）倾斜角：直线在X轴上方部分与X轴正方向所成的角。其中0≤α＜180°斜率：倾斜角的正切值。（倾斜角不是90°）斜率表示直线相对于X轴的倾斜程度t/sS/mⅠⅡ020301042βα（4）在图象中，直线的斜率表示物体的速度。（直线越陡，表示速度越大.）斜率为正值，表示物体的运动方向与正方向相同。（直线右高左低，表示物体的运动方向与正方向相同）斜率为负值，表示物体的运动方向与正方向相反。（直线左高右低，表示物体的运动方向与正方向相同）(5)注意：①图象只能用来描述直线运动，反映位移随时间的变化关系，不表示物体的运动轨迹②由图象可判断各时刻物体的位置，或相对坐标原点的位移。③若物体做非匀速直线运动，则图象是一条曲线。图象上某点切线的斜率表示这点的瞬时速度。④若图像不过原点，有两种情况： 图线在纵轴上的截距表示开始计时时物体的位移不为零（相对于参考点）图线在横轴上的截距表示物体过一段时间才从参考点出发⑤两图线相交说明两物体相遇。其交点的横坐标表示相遇的时刻，纵坐标表示相遇处对参考点的位移。练习：1.小华以一定速度去同学家送一本书，停留一会儿后，又以相同速率沿原路返回家中，则图1—2—6中可以表示他的运动情况的图线是     A         B         C         D图1—2—62.如图1－2－7是A、B两物体s－t图象，A、B两物体各做________运动，A、B在A出发后________s距坐标原点________m处相遇．在5秒末A、B的位置分别离坐标原点________m和________m．前5s内A、B的位移各为________m和________m．图1－2－73.甲、乙两物体在同一直线上运动s-t图像，如图2-13所示，以甲的出发点作为参考点，以甲的出发时间作为计时起点，则()A.甲、乙同时出发B.甲、乙从同一地点出发C.甲开始运动时，乙在甲前面s0处D.甲在中途停了一段时间，而乙没有停4.一个质点在x轴上运动，其位置坐标如下表：t/s012345…x/m20－4－1－76…（1）该质点在0～2s内的位移大小是，方向是．（2）该质点在开始运动后s内位移数值最大．（3）该质点在第s内位移数值最大，大小是，方向是