2012新课标同步导学高一物理课件：13(教科版必修1).ppt

3.运动快慢与方向的描述速度,【答案】902,2一列长100m的列车，穿过长500m的山洞，若火车运行速度是108km/h，火车穿过山洞所用时间是_s.【答案】20,一、运动快慢的描述速度1定义：位移与发生这段位移所用_的比值2定义式：v_.3物理意义：描述物体运动的_及运动_,4单位：国际单位制中是_，符号_，另外在实用中还有_、_等.1m/s_km/h.5方向：速度是矢量，其方向就是物体_的方向6速度的大小在数值上等于物体在_内发生的位移,发生位移越大的物体一定运动的越快吗？【提示】不一定由于描述物体运动的快慢用速度，速度等于物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值，由于不知道时间长短，所以无法确定物体运动的快慢,2意义：平均速度反映做变速运动的物体在某段时间内运动的_，它是对变速直线运动的_描述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_,三、学生实验：用打点计时器测平均速度1认识打点计时器(1)构造,(2)作用打点计时器记录做直线运动物体的_和_2实验过程(1)实验步骤如右图所示，将木板固定在铁架台上，把电火花打点计时器安装在倾斜的木板上，把小车与纸带装好，接好电源,接通_，将小车从斜面上由_开始释放，纸带上就会打出一系列点迹关闭电源，取下纸带换上新纸带，重复上述步骤2次(2)数据处理及结论挑选点迹清晰、并且所有点都在一条直线上的纸带,以0.1s为周期标注计数点，如下图所示a观察纸带上的点迹，说明如何通过点迹判断小车运动的快慢b说明小车的速度是如何变化的c测定小车在计数点OA、OB、OC、OD、OE、OF区间的平均速度d通过数据分析，你能推断出哪一区间的平均速度能比较准确地反映小车经过D点时运动的快慢,四、瞬时速度1定义：运动物体在某一_(或经过某一位置)时的速度叫做瞬时速度2意义：瞬时速度反映的是物体在某一时刻(或经过某一位置)时运动的快慢，它能_地描述物体做变速运动的快慢，瞬时速度的大小通常叫速率,五、速度时间图象1定义以速度v为_、时间t为_，建立平面直角坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描出一系列点，再用平滑曲线把这些点连接起来，就得到了一条能够描述速度v与时间t变化关系的图象(vt图象)，简称速度图象,2意义图象上的一点表示某时刻的瞬时速度3匀速直线运动vt图象匀速直线运动的速度图象是一条与时间轴平行的直线，如右图所示4变速直线运动的vt图象,一、电火花计时器与电磁打点计时器的比较1工作原理(1)电磁打点计时器：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器,当接在10V以下(一般保证在4V以上)的低压交流电源上时，线圈的磁场方向周期性改变，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，这时如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点迹振片的振动周期与电源的电流变化周期一致，当电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s.,(2)电火花打点计时器：它是利用火花放电在纸带上打出点迹的计时仪器当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹当电源频率为50Hz时，它也是每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s.,2两种打点计时器的比较,1.对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是()A电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电B两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样C电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸D电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉,【解析】电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸，电火花计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉，所以C、D错误【答案】AB,二、对平均速度和瞬时速度的理解1平均速度(1)反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段位移或一段时间相对应(2)在变速直线运动中，平均速度的大小跟选定的时间或位移有关，不同时间段内或不同位移上的平均速度一般不同，必须指明求出的平均速度是对应哪段时间内或哪段位移的平均速度，不指明对应的过程的平均速度是没有意义的,2瞬时速度(1)瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢及方向，是矢量，一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度(2)瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应，即对应于某一状态(3)瞬时速度的方向就是该状态物体运动的方向,3两者的关系(1)当位移足够小或时间足够短时，可以认为瞬时速度就等于平均速度(2)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等,(1)平均速度的大小与瞬时速度的大小没有必然的关系，即瞬时速度大的物体，其平均速度不一定大(2)平均速度与速度的平均值是不同的，速度的平均值并不一定等于平均速度,2.小华和小明两位同学进行冲刺比赛，小华8s奔跑出了70m，小明奔跑80m用了9s则小华冲刺得比小明_(填“快”或“慢”)【答案】慢,3如图所示，两路灯灯杆A、B相距40m，一辆汽车用3.2s时间通过这两根路灯灯杆，据此可以计算出汽车在这段位移中的_速度为_m/s.若灯杆A的近旁相距0.42m处有一块路牌，汽车驶过路牌和灯杆的这一小段距离只用了0.03s，在这段时间里的平均速度为_m/s，可以认为汽车驶过灯杆时的_速度为_m/s.,【答案】平均12.514瞬时14,三、瞬时速率和平均速率1瞬时速率瞬时速度的大小称为瞬时速率，它是标量，只有大小，没有方向2平均速率(1)定义：运动物体通过的路程与通过这段路程所用时间的比值，是标量,(2)说明：平均速率与平均速度是两个完全不同的概念由于在一般情况下质点的路程要大于位移的大小，所以平均速率一般也要大于平均速度的大小，只有在单向的直线运动中，两者的大小才能相等,4.有一辆汽车沿笔直公路行驶，第1s内通过5m的距离，第2s内和第3s内各通过20m的距离，第4s内通过15m的距离，第5s内反向通过10m的距离，求这5s内的平均速度和平均速率及后2s内的平均速度和平均速率,【答案】10m/s14m/s2.5m/s12.5m/s,【答案】0.350.430.35,2图象与坐标轴包围的面积vt图象不但可以直观地反映速度随时间变化的规律，而且可以反映某段时间t内发生的位移，这段时间内对应的位移就等于vt图象与坐标轴及t的末时刻线所围面积的数值如上图所示，在时间t0内b所发生的位移等于b与时间轴所夹的“面积”，即图中的阴影部分t轴上方的面积表示沿正方向发生的位移；t轴下方的面积表示沿负方向发生的位移，它们的代数和表示总位移,6.如下图所示的4个图象中，表示物体做加速直线运动的图象是()【答案】AD,甲、乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正方向，甲质点的速度为2m/s，乙质点的速度为4m/s，则可知()A乙质点的速率大于甲质点的速率B因为24，所以甲质点的速度大于乙质点的速度C这里的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向D若甲、乙两质点同时由同一地点出发，则10s后甲、乙两质点相距60m,【解析】因为速度是矢量，其正、负号表示质点的运动方向，速率是标量，在匀速直线运动中，速度的大小等于速率，故A、C正确，B错；甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动，故D正确【答案】ACD,11：甲、乙两车从A地出发经过不同的时间后都到达B地，甲运动的时间较长则()A甲的平均速度一定比乙大B甲的平均速度一定比乙小C甲的瞬时速度一定比乙小D甲、乙两车通过的位移一定相等,【答案】BD,一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路从甲地运动到乙地，又以30m/s的速度从乙地运动到丙地，如右图所示，已知甲、乙两地间的距离与乙、丙两地间的距离相等，求汽车从甲地开往丙地的过程中的平均速度,【答案】24m/s,21：某物体以半径r做圆周运动，在时间t内运动了5.5周，求时间t内物体的平均速率和平均速度的大小【解析】由于路程为11r，而位移的大小为2r，所以平均速率为11r/t，平均速度的大小为2r/t.,如右图所示的四条纸带，是某同学练习使用打点计时器得到的纸带(纸带的左端先通过打点计时器)从点迹的分布情况可以断定：纸带_是匀速通过打点计时器的，纸带_是越走越快的，纸带_是开始越走越快，后来又越走越慢的,若所用电源的频率是50Hz，图中D纸带，从A点通过计时器到B点通过计时器，历时_s，位移为_m，这段时间内纸带运动的平均速度是_m/s，BC段的平均速度是_m/s，AD段的平均速度是_m/s.,【解析】速度是单位时间内物体所通过的位移纸带上每相邻两点间的时间间隔相等，因此物体匀速运动时，相邻两点间的距离相等，所以A、C纸带是匀速通过打点计时器的；B纸带相邻两点间距离越来越大，则速度越来越大，因此B纸带是越来越快地通过打点计时器的；D纸带相邻两点间的距离先变大，后变小，说明速度先变大后变小，因此D纸带是开始越来越快，后来又越来越慢,【答案】A、CBD0.040.276.75117.88,【答案】先变大后变小0.35.491020.183,如右图所示是一个物体运动的vt图象，从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？(2)运动的方向是否变化？(3)速度的大小是否变化？怎样变化？,【答案】(1)有初速度(2)运动方向变化，0t3之间运动方向不变，与正方向相同为同一方向，t3之后方向改变，为负方向(3)速度先变大后不变再变小而后又反向变大,A物体在第1s内的位移为4mB物体在第5s内的位移为8mC物体在前6s内的位移为8mD物体在后6s内的位移为40m【答案】BD,运动员在百米赛跑中，测得70m处的速度是9m/s,10s末恰好到达终点时的速度为10.2m/s，则运动员在全程内的平均速度是()A9m/sB9.6m/sC10m/sD5.1m/s,【答案】C,1使用打点计时器时()A应先接通电源，再使纸带运动B应先使纸带运动，再接通电源C在使纸带运动的同时接通电源D先使纸带运动或先接通电源都可以,【解析】先接通电源，再使纸带运动，可使纸带上打出的点更多，纸带利用率更高【答案】A,22008年5月12日14时28分，四川省汶川县发生了8.0级强烈地震，道路、桥梁全部毁坏，车辆无法通行为迅速赶往汶川县城实施救援，武警战士徒步越过重重障碍，沿着崎岖的山路行军60km，用了5小时到达汶川县城，随即展开紧急救援，以下关于武警战士行军的速度和速率说法正确的是(),A平均速度是3.3m/sB各时刻的速度均为3.3m/sC平均速率是3.3m/sD各时刻的速率均为3.3m/s【答案】C,3日常生活中，对平均速度和瞬时速度我们都称为“速度”下列所说的速度中，