高考-高中《物理》必修1-3第3节　位置变化快慢的描述-速度.docVIP

高中《物理》必修1-3第3节位置变化快慢的描述-速度

高中《物理》必修1-3第3节位置变化快慢的描述-速度

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高中《物理》必修1-3第3节位置变化快慢的描述-速度

第3节位置变化快慢的描述——速度

学习目标

核心素养形成脉络

1.理解速度的概念,领会其矢量性,知道速度的方向．(重点)

2．知道平均速度和瞬时速度的区别与联系,并能进行相应的计算．(难点)

3．知道速度与速率的区别与联系．

4．会利用打点计时器测量纸带的平均速度和瞬时速度.

一、速度

1．意义:描述物体运动快慢和运动方向的物理量．

2．定义:位移与发生这个位移所用时间的比值．

3．公式:v＝eq\f(Δx,Δt).

4．单位:在国际单位制中是米每秒,符号m/s或m·s－1；常用的单位还有千米每时,符号km/h；1m/s＝3.6km/h.

5．方向:速度是矢量．速度的方向就是物体运动的方向．

二、平均速度和瞬时速度

1．平均速度:公式v＝eq\f(Δx,Δt),表示的只是物体在时间间隔Δt内运动的平均快慢程度,称为平均速度．平均速度只能粗略地描述运动的快慢．

2．瞬时速度:运动物体在某时刻或某一位置的速度．它可以精确地描述物体运动的快慢．

3．速率:瞬时速度的大小．

三、实验:测量纸带的平均速度和瞬时速度

1．测量平均速度:如图所示是打点计时器打出的一条纸带示意图,测出D、G间的位移和所用时间,利用v＝eq\f(Δx,Δt)计算平均速度．

2．测量瞬时速度:纸带上某一位置的瞬时速度,可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示,即根据v＝eq\f(Δx,Δt),当Δt或Δx较小时,用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度．

如图所示,E点的瞬时速度可用DF段的平均速度代表,即vE＝eq\f(Δx,Δt).

四．速度－时间图象

1．物理意义:直观表示物体运动的速度随时间变化的情况．它不是物体运动的轨迹．

2．v－t图象的画法:用横轴表示时间t,纵轴表示速度v,建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连接起来,即得到如图所示的v－t图象．

思维辨析

(1)通过相同的路程,所用时间少的物体速度大．()

(2)时间变化量一定为正值．()

(3)速度在数值上等于单位时间内通过的路程．()

(4)两物体的速度分别是v1＝2m/s,v2＝－3m/s,则它们的大小关系为v1v2.()

(5)物体的瞬时速度总为零,则平均速度一定为零．()

(6)物体的平均速度为零,则物体一定处于静止状态．()

提示:(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×

基础理解

(1)为测定某轿车在平直路面上行驶的速度,小明同学利用数码相机拍摄了一张在同一张底片上多次曝光的照片,如图所示．已知拍摄时间间隔设定为1s,轿车车身长为3.6m.

①轿车在AC段做________运动．这段时间内的速度大小为________m/s.

②轿车在CE段做________运动．CD、DE两段相比较,轿车通过________段的平均速度大,此段的平均速度等于________．

提示:①AB＝BC,说明轿车在AC段做匀速运动．每格的长度为eq\f(3.6,4)m＝0.9m,则车速v1＝eq\f(x,t)＝eq\f(0.9×10,1)m/s＝9m/s.

②轿车在CE段做减速运动,且在CD段的平均速度大．其平均速度v2＝eq\f(0.9×7,1)m/s＝6.3m/s.

答案:①匀速9②减速CD6.3m/s

(2)“今天下午5点钟‘巴蓬’中心附近最大风力11级(30m/s),将以每小时20千米左右的速度向西偏北方向移动,向琉球群岛东南部一带海域靠近,强度逐渐加强……”这段报道中提到的“30m/s”“每小时20千米”是平均速度还是瞬时速度?

提示:30m/s是瞬时最大风速,是瞬时速度；“每小时20千米”描述的是台风移动的平均快慢,是平均速度．

对速度的理解

问题导引

自行车和汽车都在平直公路上沿同一方向单向行驶,自行车在30min内行驶了8km；汽车在30min内行驶了50km；百米比赛中,运动员甲用时10s,运动员乙用时13.5s.

(1)自行车和汽车哪个运动得快?你是如何进行比较的?

(2)运动员甲和运动员乙哪个跑得快?你是如何进行比较的?

(3)汽车和运动员甲哪个运动得快?你又是如何进行比较的呢?

要点提示(1)汽车运动得快,相同时间内位移大的运动得快．

(2)运动员甲跑得快,通过相同位移所需时间短的跑得快．

(3)比较两物体单位时间内的位移,可比较两物体运动的快慢．

汽车:eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(50km,30min)＝eq\f(50×103m,30×60s)≈27.8