高中物理《运动快慢的描述——速度》教案5 新人教版必修1

用心 爱心 专心1 第三节第三节 运动快慢的描述运动快慢的描述 速度速度 二 知识要点 了解坐标系在研究质点运动中的作用 理解速度的概念 理解平均速度 瞬时速度的概 念 知道速度和速率的区别 三 重点难点解析 坐标系与运动 即使在参考系中研究物体运动 位置变化的叙述也是繁琐 为了研究方便把坐标系固定 在参考系内 速度 物理学中用位移与时间的比值叫做速度 它描述物体运动快慢和方向 数值大小 t x v 表示快慢程度 速度方向与位移方向相同 只表示快慢不管方向叫速率 平均速度 表示在一段位移上 一段时间内 的速度叫平均速度 它粗略反映快慢程度 不反映某时刻的快慢程度 是平均结果 甚至不能反映运动中某段时间内的运动情况 瞬时速度 当t x v 中的时间非常短 以至于不能再分割 就像一个 时刻 似的 这 时的平均速度就叫瞬时速度 反映了某时刻快慢程度 它能精确反映物体运动的细节 匀速直线运动中平均速度与瞬时速度相等 典型例题典型例题 例 1 一质点在x轴上运动 其位置坐标如下表所示 t s 012345 x m 204 1 7 6 1 该质点在 0 2s 末位移大小是 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 大小为 方向是 4 计算 5s 内 3s 内 第 5s 内 第 3s 内平均速度 解析 解析 1 该质点在 0 2s 末位移大小是 6m 方向是 与 x 轴正方向相反 2 该质点在开始运动后 4s 内位移数值最大 3 该质点在第 5 s 内位移数值最大 大小为 13m 方向是与 x 轴正方向相同 4 计算 5s 内 3s 内 第 5s 内 第 3s 内平均速度 5s 内的时间是 5s 平均速度 smsm x v 8 0 5 26 5 5 5 方向是与 x 轴正方向相 同 3s 内的时间是 3s 平均速度 smsm x v 0 1 3 21 3 3 3 方向与 x 轴正向相反 第 5s 内 时间是第 4s 结束到第 5s 结束的 1s 平均速度 smsmv 13 1 7 6 1 5 用心 爱心 专心2 方向是与 x 轴正方向相同 第 3s 内 时间是第 2s 结束到第 3s 结束的 1s 平均速度 smsmv 3 1 4 1 1 3 方向是与 x 轴正方向相同 例 2 为了了解汽车的加速性能 通过快速闪光照像的方法 把汽车启动后不同时刻的位置 记录下来 整理数据得下列表 t s 0 10 20 3 1 01 11 21 3 x m 0 040 160 36 4 004 845 766 76 试估算 1 0s 内的平均速度和 1 0s 末的瞬时速度 解析 解析 smsm t x v 4 4 1 00 1 04 0 0 4 1 1 1 1 0s 末的瞬时速度可以取 1 0s 以后很短的时间内平均速度代替 smsm t x v 4 8 0 11 1 00 484 4 用心 爱心 专心3 模拟试题模拟试题 答题时间 60 分钟 1 要比较物体运动快慢 有两种方法 分别是 1 2 2 速度计常用来测量 3 某地正是雷雨天气 某次雷电后 我们看到闪电后 2 s 才听到雷声 则该地距离我们多 远 已知光速 c 3 0 l08m s 声速 v 300 m s 4 一辆汽车沿直线从甲地开往乙地过程中 前一半路程内的平均速度是 30 km h 后一半 路程内的平均速度是 60 km h 则全程内的平均速度为多少 km h 5 物体沿直线运动 若以速度 v1 走了时间 t 又以同向的速度 v2走了 2t 则它在时间 3t 内的平均速度 v 为多少 6 由例题 2 的表中数据计算 0 2s 末 1 2s 末的瞬时速度大小 7 有一山峡宽 1200 m 两旁都是竖直的陡壁 有人在山峡内放一枪 头两次回声间隔为 5s 人离两旁陡壁的距离各是多少 已知声音速度 v 340 m s 8 一列火车由车站出发做变速直线运动 设 t0时刻的坐标 x t 3t2 m 试求 t 时刻后 的 t 时间内的平均速度及 t 时刻的瞬时速度 9 一支长 150 m 的队伍匀速前进 通讯员从队尾经 75 s 前进 300 m 赶到队首传达命令 再立即返回 若通讯员速度大小不变 试求通讯员在这一全过程中通过的路程和位移 10 甲 乙两车站相距 60 km 汽车用 40 km h 的平均速度通过了全程的3 1 剩余的3 2 位 移用了 2 5h 求 1 汽车在后3 2 位移中的平均速度 2 汽车在全程中的平均速度 试题答案试题答案 1 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 运动得快 2 另 一种是在时间相同的情况下 比较位移大小 位移大的 运动得快 2 瞬时速率 3 600 m 提示 提示 依题意 设该闪电传到此地时间为 t 则有 3 108t 300 t 2 解得 t 2 10 6s 所以 s 600 m 4 40 km h 提示 提示 依平均速度定义 设总路程为 2s 则有v 6030 2 ss s 40km h 5 3 2 21 vv 提示 提示 依平均速度定义 t s v 知有 3 2 3 2 3 212121 vv t tvtv t ss v 6 2 0m s 10 0m s 7 175m 1025m 8 ttv 36 vt 6t 用心 爱心 专心4 解析 解析 依据平均速度定义知 x t 3t2 x t t 3 t t 2 所以 t t txttx v 36 当 t 0 时 t vv vt 6t 9 l人 400 m s人 200 m 解析 解析 1 75 300 人 v 4 m s 75 150 队 v 2 m s 到达队首又返回时 队 v人 t 150 所以 t 25 s 返回过程中 l人 v人 t 100 m 故通讯员共通过路程 l人 l人 300 100 300 400m 2 根据位移概念 s人 300 一 l人 200 m 方向与队伍运动方向一致 10