人教版必修1 1.3 运动快慢的描述—速度 学案.DOC

1.3 运动快慢的描述速度 学案学习目标1.理解速度的物理意义，特别是理解速度是矢量，知道速度的方向即物体运动的方向.2.能区分平均速度和瞬时速度，知道速率的概念.3.会用平均速度公式进行相关的计算一、速度1定义：位移与发生这个位移所用时间的比值速度是表示物体运动快慢的物理量2定义式：v.3矢量性：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，表示的是物体在时间间隔t内的平均快慢程度，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.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瞬时速度的大小通常叫做速率3匀速直线运动：匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动.一、速度问题设计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30 min内行驶8 km；汽车在30 min内行驶50 km；百米比赛中，运动员甲用时10 s，运动员乙用时13.5 s.(1)自行车和汽车哪个运动得快？运动员甲和运动员乙哪个跑得快？(2)汽车和运动员甲哪个运动得快？如何进行比较的？答案(1)汽车运动得快，相同时间内位移大运动员甲运动得快，通过相同位移所需时间短(2)对于汽车和运动员甲，通过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：27.8 m/s.运动员甲：10 m/s.所以汽车运动得快要点提炼1定义式：v.其中x是位移，不是路程说明这里的定义方法是比值定义法比值定义法是高中常见的一种定义物理量的方法，被定义的物理量不是由其它两个量决定，即不能说v与x成正比，与t成反比初中曾学习过、r也是用比值定义法定义的2方向：速度是矢量，速度的方向就是物体运动的方向注意(1)当比较两个速度是否相同时，既要比较大小是否相等又要比较其方向是否相同(2)分析物体的运动速度时不可只关注速度的大小，也要注意确定速度的方向二、平均速度和瞬时速度问题设计某同学百米比赛用时12 s，前2 s内的位移为12 m，第2个2 s内位移为14 m，第3个2 s内位移为16 m，第4个2 s内位移为19 m，第5个2 s内位移为20 m，第6个2 s内位移为19 m.(1)请计算上述6个时间间隔内的平均速度，并说明哪段时间运动得最快？(2)通过以上数据，你能知道这个同学的“起跑速度”、“冲刺速度”以及“最大速度”吗？答案(1)第1个2 s内16 m/s，第2个2 s内27 m/s，第3个2 s内38 m/s，第4个2 s内49.5 m/s，第5个2 s内510 m/s，第6个2 s内69.5 m/s.第5个2 s内运动得最快(2)不能要点提炼1平均速度(1)定义：在某段时间内物体的位移x与发生这段位移所用时间t的比值，公式.(2)意义：表示物体在某段时间或某段位移内运动的平均快慢程度(3)矢量性：平均速度的方向与t时间内发生的位移x的方向相同(4)平均速度只能粗略地反映物体运动的快慢2瞬时速度(1)定义：当t非常非常小时，就可以用v表示物体在t时刻的瞬时速度(2)意义：表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度(3)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(4)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3匀速直线运动：平均速度与瞬时速度相等三、平均速度、平均速率和速率问题设计物体在某段时间内一直运动，它的平均速度可能等于零吗？平均速率呢？请举例说明答案比如某人绕操场跑一圈的过程，位移等于零则平均速度等于零，但是路程不等于零，则平均速率就不等于零要点提炼1平均速度：在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值，其表达式为平均速度.2平均速率：路程与时间的比值，即平均速率.3速率：瞬时速度的大小延伸思考当物体做单向直线运动时平均速度就是平均速率吗？答案当物体做单向直线运动时平均速度的大小等于平均速率，但是平均速度是矢量，所以不能说平均速度就是平均速率一、对速度的理解例1关于速度的定义式v，以下叙述正确的是()a物体做匀速直线运动时，速度v与运动的位移x成正比，与运动时间t成反比b速度v的大小与运动的位移x和时间t都无关c此速度定义式适用于任何运动d速度是表示物体运动快慢及方向的物理量解析v是计算速度的公式，适用于任何运动，c对；此式只说明速度可用位移x除以时间t获得，并不是说v与x成正比，与t成反比，a错，b对；速度的大小表示物体运动的快慢，方向表示物体的运动方向，d对答案bcd二、平均速度与瞬时速度的理解例2小蒙骑自行车由静止沿直线运动，他在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m，则()a他4 s末的瞬时速度为4 m/sb他第2 s内的平均速度为1.5 m/sc他4 s内的平均速度为2.5 m/sd他1 s末的速度为1 m/s解析自行车速度是逐渐增大的，无法确定它的瞬时速度，只能求出平均速度，第2 s内平均速度为 m/s2 m/s；4 s内的平均速度 m/s2.5 m/s.答案c针对训练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a选项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，所以c选项错三、平均速度与平均速率的计算例3一物体以v14 m/s的速度向东运动了5 s后到达a点，在a点停了5 s后又以v26 m/s的速度沿原路返回，运动了5 s后到达b点，求物体在全程的平均速度和平均速率解析物体全程的位移大小xv2t2v1t165 m45 m10 m，全程用时t5 s5 s5 s15 s，故平均速度大小v m/s m/s，方向水平向西物体全程的路程sv2t2v1t165 m45 m50 m，故平均速率v m/s m/s.答案平均速度的大小为 m/s，方向水平向西平均速率为 m/s三组物理量的对比辨析速度和速率速度：物体的位移与发生这个位移所用时间的比值，是矢量速率：瞬时速度的大小叫速率，是标量平均速度和瞬时速度平均速度：，与一段时间或一段位移相对应，平均速度的方向与这段时间内的位移方向相同；平均速度只能粗略地描述运动的快慢瞬时速度：质点在某一时刻或某一位置的速度，与时刻或位置相对应；瞬时速度的方向即那一时刻质点运动的方向；它能精确地描述运动的快慢平均速度的大小和平均速率平均速度平均速率注意：因为位移大小与路程一般不相等，故平均速度的大小一般不等于平均速率1.(速度)关于速度的说法，下列各项中正确的是()a速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大表示物体运动得快b速度描述物体的位置变化快慢，速度大表示物体位置变化大c速度越大，位置变化越快，位移也就越大d瞬时速度的大小通常叫做速率，速度是矢量，速率是标量答案ad2(平均速度与瞬时速度)为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志如图1所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80 km/h；乙图是路线指示标志，表示到杭州还有100 km.上述两个数据的物理意义是()图1a80 km/h是平均速度，100 km是位移b80 km/h是平均速度，100 km是路程c80 km/h是瞬时速度，100 km是位移d80 km/h是瞬时速度，100 km是路程答案d解析在某路段或路口限定最高时速，是指任一时刻都不能超过该速度，是瞬时速度，较远距离的公路是有弯的，100 km是指路程，d对3(平均速度与平均速率)三个质点a、b、c同时从n点出发，同时到达m点，三质点的运动轨迹如图2所示，下列说法正确的是()a三个质点从n到m的平均速度相同bb质点从n到m的平均速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同 图2c到达m点的瞬时速度一定是a的最大 d三个质点从n到m的平均速率相同答案ab解析三个质点在相同的时间内的位移相同，故它们的平均速度相同，a对b质点的平均速度及各时刻的瞬时速度方向均为n到m，b对无法比较三质点在m点的瞬时速度大小，c错三个质点运动的路程不相同，运动的时间相同，故三个质点从n到m的平均速率不相同，d错4(平均速度与平均速率的计算)汽车以36 km/h的速度从甲地做匀速直线运动，行驶了30 km到达了乙地，如果汽车从乙地返回仍做匀速直线运动以72 km/h的速度行驶了20 km到达了丙地，那么