沪科版必修1 1.3 怎样描述运动的快慢(二) 学案.doc

1.3怎样描述运动的快慢(二) 学案学习目标1.知道什么是瞬时速度，理解极短时间内的平均速度和瞬时速度近似相等.2.理解什么是位移时间图像(st图像)，知道如何用图像表示位移和时间的关系.3.理解什么是速度时间图像(vt图像)，知道如何用图像表示速度和时间的关系一、瞬时速度1定义：运动物体在某一时刻或某一位置时的速度，叫做瞬时速度2方向：瞬时速度的方向跟物体经过某一位置时的运动方向相同3速率：瞬时速度的大小叫做瞬时速率，简称速率二、位移图像1画法：建立平面直角坐标系，用横轴表示时间t，纵轴表示位移s，把物体各时刻的位置坐标用点表示出，可作出物体的位移时间图像，简称位移图像2做匀速直线运动的物体的位移图像，是一条通过原点的倾斜的直线这条直线的斜率反映着物体速度的大小，斜率越大，速度越大三、速度图像1画法：在直角坐标系中，用横轴表示时间t，用纵轴表示速度v，根据运动物体的速度数据，可作出它的速度时间图像，简称速度图像2匀速直线运动的速度图像：做匀速直线运动的物体，其速度大小和方向始终不变，在直角坐标系中，可用一条平行于t轴的直线表示.一、瞬时速度问题设计如图1所示，在气垫导轨上a处安装光电门，滑块上分别插上宽度不等的遮光片每次都从最高点释放滑块，则滑块前沿的p点每次经过a时的运动快慢相同光电计时器可以记录p从a点经过一段位移s所需时间t(s为遮光片宽度)遮光片宽度s和所需时间t列表如下：图1s/mt/s/(ms1)0.050.0890.040.0750.030.0580.020.0390.010.020.0050.01(1)求出每次遮光片通过光电门的平均速度，并填入上表(2)随着s的减小，平均速度的大小有什么特点？这反映了什么物理意义？(3)如何更精确地测定p点经过a点的瞬时速度呢？p点经过a点的速度更接近上述哪一个速度？答案(1)0.560.530.520.510.500.50(2)随着s的减小，平均速度的大小似乎向某个数值靠拢这说明，随着s的越小，所得的平均速度就越接近p点经过a点运动的快慢程度(3)再缩小遮光片的宽度，即时间间隔t尽可能小当t非常小时，就是p点经过a点的瞬时速度p点经过a点的瞬时速度更接近0.50 m/s.要点提炼瞬时速度：运动物体在某一时刻或某一位置时的速度1在公式v中，若时间t非常小，接近于零，就可以表示物体在该时刻的瞬时速度2矢量性：瞬时速度的方向就是该时刻物体运动的方向瞬时速度的大小叫速率3瞬时速度可以精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢二、位移图像问题设计一辆汽车做匀速直线运动，各个时刻的位置坐标列表如下：t/s010203040s/m03006009001 200(1)建立平面直角坐标系，用横轴表示时间t，纵轴表示位移s，把汽车在各个时刻的位置坐标在坐标系中用点表示出，然后用平滑的曲线(或直线)连接起(2)图像有什么特点？图线的斜率有什么物理意义？答案(1)(2)匀速直线运动的st图像是一条倾斜的直线，图线的倾斜程度即斜率表示速度的大小，即kv.要点提炼1位移时间图像(st图像)：表示物体的位移随时间变化的情况2由st图像可以知道：(1)物体在某一时刻所处的位置(2)任意时间内的位移(大小和方向)，或发生一段位移所需要的时间(3)速度的大小：图像的斜率表示物体的速度的大小3匀速直线运动的st图像为倾斜直线，直线的斜率表示物体的速度延伸思考如果一辆汽车做直线运动的st图像如图2所示这个图像表示汽车的运动轨迹吗？汽车的速度如何变化？图2答案st图像不是物体运动的轨迹由题图可知斜率逐渐增大，故汽车的速度逐渐增大三、速度图像问题设计用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立平面直角坐标系根据运动物体的速度数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起，即得到运动物体的vt图像，图3所示为某物体的vt图像请同学们观察图像并分析以下问题图3(1)用vt图像表示速度的变化有什么优点？vt图像是不是物体运动的轨迹？从vt图像可以知道哪些信息？(2)匀速直线运动的vt图像有什么特点？答案(1)优点：直观方便vt图像不是物体运动的轨迹从vt图像中可知任意时刻速度的大小和方向(2)匀速直线运动的vt图像是与时间轴平行的直线，如图所示，直线a、b分别表示va4 m/s，vb8 m/s.要点提炼1速度时间图像(vt图像)：表示运动物体的速度随时间变化的情况2由vt图像可以知道(1)物体在某一时刻的速度(2)可判断一段时间内物体速度的变化(3)速度图像在时间轴上方表示速度方向沿正方向；在时间轴下方表示速度方向沿负方向一、对瞬时速度的理解例1做直线运动的一质点经过p点时的瞬时速度为1 m/s，则下列说法中正确的是()a它在经过p点后的1 s内的位移是1 mb它在经过p点前的1 s内的位移是1 mc它在以过p点的时刻为中间时刻的1 s内的位移是1 md若从p点开始匀速行驶1 s，它在1 s内的位移是1 m答案d解析由于不能确定经过p点前、后1 s内的平均速度是否为1 m/s，故也不能确定p点前、后1 s内的位移是否为1 m，a、b错；以p点为中间时刻的1 s内的平均速度不一定等于1 m/s，这1 s内的位移也不一定等于1 m，c错；从p点开始做速度为1 m/s的匀速运动，1 s内的位移svt1 m，d对二、位移时间图像例2如图4是在同一条直线上运动a、b两质点的位移时间图像，由图可知()图4at0时，a在b后面bb物体在t2秒末追上a并在此后跑在a的前面c在0t1时间内b的运动速度比a大da物体在0t1做加速运动，之后做匀速运动解析由题图可知，t0时，b在a后面，故a不对；b物体在t2秒末追上a并在此后跑在a的前面，b正确；在0t1时间内b的斜率小于a，故b的运动速度比a小，c不对；a物体在0t1做匀速运动，故d不对答案b三、速度时间图像例3图5是一个物体运动的vt图像，请回答：图5(1)物体是从静止开始运动的吗？(2)物体速度的大小和方向是否变化？怎样变化？解析(1)由题图知t0时v0，所以物体具有一定的初速度(2)速度的大小发生变化，0t1时间内逐渐增大，t1t2时间内速度大小不变，t2t3时间内速度逐渐减小，在t3时刻速度为零，t3时刻以后，速度反向，但大小在逐渐增大答案见解析怎样描述运动的快慢1(对瞬时速度的理解)下列关于瞬时速度的说法中正确的是()a瞬时速度可以精确地描述物体运动的快慢，但不能反映物体运动的方向b瞬时速度等于运动的物体在一段非常短的时间内的平均速度c瞬时速度的方向与位移的方向相同d某物体在某段时间内的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止答案bd解析瞬时速度是为了精确描述物体运动的快慢和方向而引入的物理量，所以选项a错平均速度在描述物体运动的快慢时较粗略，但平均速度中所对应的时间t越小，越能精确地描述物体在那一时刻附近的运动快慢，所以选项b对平均速度的方向与物体的位移方向相同，而瞬时速度是与某时刻相对应的物理量，不能说明它与一段时间内位移方向间的关系，选项c错2(对瞬时速度的理解)超强台风“海燕”重创菲律宾气象部门说，登陆时，“海燕”持续风速235 km/h，中心最大风速达到314 km/h.其中的两个速度数值分别是指()a平均速度，瞬时速度 b瞬时速度，平均速度c平均速度，平均速度 d瞬时速度，瞬时速度答案a解析平均速度对应的是一段时间或一段位移，而瞬时速度对应的是某时刻或某位置，由“持续”知，235 km/h指的是一段时间的平均速度，314 km/h是指瞬时速度，故a正确3(位移图像)如图6为甲、乙两个物体在同一直线上运动时的位移时间图像，由图像可知()图6a乙开始运动时，两物体相距20 mb在010 s这段时间内，两物体间的距离逐渐减小c在10 s25 s这段时间内，两物体间的距离逐渐减小d两物体在10 s时相距最远，在25 s时相遇答案cd解析甲的出发地离乙的出发地相距20 m，乙比甲晚出发10 s,10 s内两者之间的距离逐渐增大，乙出发时距离甲的位置大于20 m，a、b错误；10 s25 s这段