人教版必修1 1.3 運(yùn)動(dòng)快慢的描述—速度 學(xué)案.DOC

1.3 運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度 學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解速度的物理意義，特別是理解速度是矢量，知道速度的方向即物體運(yùn)動(dòng)的方向.2.能區(qū)分平均速度和瞬時(shí)速度，知道速率的概念.3.會(huì)用平均速度公式進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算一、速度1定義：位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量2定義式：v.3矢量性：速度是矢量，速度的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向二、平均速度和瞬時(shí)速度1平均速度：公式v，表示的是物體在時(shí)間間隔t內(nèi)的平均快慢程度，稱為平均速度平均速度只能粗略地描述運(yùn)動(dòng)的快慢2瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng).時(shí)刻或某一位置的速度它可以精確地描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢瞬時(shí)速度的大小通常叫做速率3勻速直線運(yùn)動(dòng)：勻速直線運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)速度保持不變的運(yùn)動(dòng).一、速度問(wèn)題設(shè)計(jì)自行車和汽車都在平直公路上沿同一方向單向行駛，自行車在30 min內(nèi)行駛8 km；汽車在30 min內(nèi)行駛50 km；百米比賽中，運(yùn)動(dòng)員甲用時(shí)10 s，運(yùn)動(dòng)員乙用時(shí)13.5 s.(1)自行車和汽車哪個(gè)運(yùn)動(dòng)得快？運(yùn)動(dòng)員甲和運(yùn)動(dòng)員乙哪個(gè)跑得快？(2)汽車和運(yùn)動(dòng)員甲哪個(gè)運(yùn)動(dòng)得快？如何進(jìn)行比較的？答案(1)汽車運(yùn)動(dòng)得快，相同時(shí)間內(nèi)位移大運(yùn)動(dòng)員甲運(yùn)動(dòng)得快，通過(guò)相同位移所需時(shí)間短(2)對(duì)于汽車和運(yùn)動(dòng)員甲，通過(guò)比較兩物體單位時(shí)間內(nèi)的位移，可比較兩物體運(yùn)動(dòng)的快慢汽車：27.8 m/s.運(yùn)動(dòng)員甲：10 m/s.所以汽車運(yùn)動(dòng)得快要點(diǎn)提煉1定義式：v.其中x是位移，不是路程說(shuō)明這里的定義方法是比值定義法比值定義法是高中常見的一種定義物理量的方法，被定義的物理量不是由其它兩個(gè)量決定，即不能說(shuō)v與x成正比，與t成反比初中曾學(xué)習(xí)過(guò)、r也是用比值定義法定義的2方向：速度是矢量，速度的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向注意(1)當(dāng)比較兩個(gè)速度是否相同時(shí)，既要比較大小是否相等又要比較其方向是否相同(2)分析物體的運(yùn)動(dòng)速度時(shí)不可只關(guān)注速度的大小，也要注意確定速度的方向二、平均速度和瞬時(shí)速度問(wèn)題設(shè)計(jì)某同學(xué)百米比賽用時(shí)12 s，前2 s內(nèi)的位移為12 m，第2個(gè)2 s內(nèi)位移為14 m，第3個(gè)2 s內(nèi)位移為16 m，第4個(gè)2 s內(nèi)位移為19 m，第5個(gè)2 s內(nèi)位移為20 m，第6個(gè)2 s內(nèi)位移為19 m.(1)請(qǐng)計(jì)算上述6個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的平均速度，并說(shuō)明哪段時(shí)間運(yùn)動(dòng)得最快？(2)通過(guò)以上數(shù)據(jù)，你能知道這個(gè)同學(xué)的“起跑速度”、“沖刺速度”以及“最大速度”嗎？答案(1)第1個(gè)2 s內(nèi)16 m/s，第2個(gè)2 s內(nèi)27 m/s，第3個(gè)2 s內(nèi)38 m/s，第4個(gè)2 s內(nèi)49.5 m/s，第5個(gè)2 s內(nèi)510 m/s，第6個(gè)2 s內(nèi)69.5 m/s.第5個(gè)2 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)得最快(2)不能要點(diǎn)提煉1平均速度(1)定義：在某段時(shí)間內(nèi)物體的位移x與發(fā)生這段位移所用時(shí)間t的比值，公式.(2)意義：表示物體在某段時(shí)間或某段位移內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度(3)矢量性：平均速度的方向與t時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移x的方向相同(4)平均速度只能粗略地反映物體運(yùn)動(dòng)的快慢2瞬時(shí)速度(1)定義：當(dāng)t非常非常小時(shí)，就可以用v表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度(2)意義：表示運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或經(jīng)過(guò)某一位置時(shí))的速度(3)瞬時(shí)速度的方向就是該時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)的方向瞬時(shí)速度的大小叫速率(4)瞬時(shí)速度可以精確描述物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的運(yùn)動(dòng)快慢3勻速直線運(yùn)動(dòng)：平均速度與瞬時(shí)速度相等三、平均速度、平均速率和速率問(wèn)題設(shè)計(jì)物體在某段時(shí)間內(nèi)一直運(yùn)動(dòng)，它的平均速度可能等于零嗎？平均速率呢？請(qǐng)舉例說(shuō)明答案比如某人繞操場(chǎng)跑一圈的過(guò)程，位移等于零則平均速度等于零，但是路程不等于零，則平均速率就不等于零要點(diǎn)提煉1平均速度：在某段時(shí)間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值，其表達(dá)式為平均速度.2平均速率：路程與時(shí)間的比值，即平均速率.3速率：瞬時(shí)速度的大小延伸思考當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度就是平均速率嗎？答案當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度的大小等于平均速率，但是平均速度是矢量，所以不能說(shuō)平均速度就是平均速率一、對(duì)速度的理解例1關(guān)于速度的定義式v，以下敘述正確的是()a物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度v與運(yùn)動(dòng)的位移x成正比，與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t成反比b速度v的大小與運(yùn)動(dòng)的位移x和時(shí)間t都無(wú)關(guān)c此速度定義式適用于任何運(yùn)動(dòng)d速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢及方向的物理量解析v是計(jì)算速度的公式，適用于任何運(yùn)動(dòng)，c對(duì)；此式只說(shuō)明速度可用位移x除以時(shí)間t獲得，并不是說(shuō)v與x成正比，與t成反比，a錯(cuò)，b對(duì)；速度的大小表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢，方向表示物體的運(yùn)動(dòng)方向，d對(duì)答案bcd二、平均速度與瞬時(shí)速度的理解例2小蒙騎自行車由靜止沿直線運(yùn)動(dòng)，他在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)、第4 s內(nèi)通過(guò)的位移分別為1 m、2 m、3 m、4 m，則()a他4 s末的瞬時(shí)速度為4 m/sb他第2 s內(nèi)的平均速度為1.5 m/sc他4 s內(nèi)的平均速度為2.5 m/sd他1 s末的速度為1 m/s解析自行車速度是逐漸增大的，無(wú)法確定它的瞬時(shí)速度，只能求出平均速度，第2 s內(nèi)平均速度為 m/s2 m/s；4 s內(nèi)的平均速度 m/s2.5 m/s.答案c針對(duì)訓(xùn)練下列關(guān)于瞬時(shí)速度的說(shuō)法中正確的是()a瞬時(shí)速度可以精確地描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢，但不能反映物體運(yùn)動(dòng)的方向b瞬時(shí)速度等于運(yùn)動(dòng)的物體在一段非常短的時(shí)間內(nèi)的平均速度c瞬時(shí)速度的方向與位移的方向相同d某物體在某段時(shí)間內(nèi)的瞬時(shí)速度都為零，則該物體在這段時(shí)間內(nèi)靜止答案bd解析瞬時(shí)速度是為了精確描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向而引入的物理量，所以a選項(xiàng)錯(cuò)平均速度在描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢時(shí)較粗略，但平均速度中所對(duì)應(yīng)的時(shí)間t越小，越能精確地描述物體在那一時(shí)刻附近的運(yùn)動(dòng)快慢，所以選項(xiàng)b對(duì)平均速度的方向與物體的位移方向相同，而瞬時(shí)速度是與某時(shí)刻相對(duì)應(yīng)的物理量，不能說(shuō)明它與一段時(shí)間內(nèi)位移方向間的關(guān)系，所以c選項(xiàng)錯(cuò)三、平均速度與平均速率的計(jì)算例3一物體以v14 m/s的速度向東運(yùn)動(dòng)了5 s后到達(dá)a點(diǎn)，在a點(diǎn)停了5 s后又以v26 m/s的速度沿原路返回，運(yùn)動(dòng)了5 s后到達(dá)b點(diǎn)，求物體在全程的平均速度和平均速率解析物體全程的位移大小xv2t2v1t165 m45 m10 m，全程用時(shí)t5 s5 s5 s15 s，故平均速度大小v m/s m/s，方向水平向西物體全程的路程sv2t2v1t165 m45 m50 m，故平均速率v m/s m/s.答案平均速度的大小為 m/s，方向水平向西平均速率為 m/s三組物理量的對(duì)比辨析速度和速率速度：物體的位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值，是矢量速率：瞬時(shí)速度的大小叫速率，是標(biāo)量平均速度和瞬時(shí)速度平均速度：，與一段時(shí)間或一段位移相對(duì)應(yīng)，平均速度的方向與這段時(shí)間內(nèi)的位移方向相同；平均速度只能粗略地描述運(yùn)動(dòng)的快慢瞬時(shí)速度：質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻或某一位置的速度，與時(shí)刻或位置相對(duì)應(yīng)；瞬時(shí)速度的方向即那一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向；它能精確地描述運(yùn)動(dòng)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?yàn)槲灰拼笮∨c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)關(guān)于速度的說(shuō)法，下列各項(xiàng)中正確的是()a速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，速度大表示物體運(yùn)動(dòng)得快b速度描述物體的位置變化快慢，速度大表示物體位置變化大c速度越大，位置變化越快，位移也就越大d瞬時(shí)速度的大小通常叫做速率，速度是矢量，速率是標(biāo)量答案ad2(平均速度與瞬時(shí)速度)為了使公路交通有序、安全，路旁立了許多交通標(biāo)志如圖1所示，甲圖是限速標(biāo)志，表示允許行駛的最大速度是80 km/h；乙圖是路線指示標(biāo)志，表示到杭州還有100 km.上述兩個(gè)數(shù)據(jù)的物理意義是()圖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是瞬時(shí)速度，100 km是位移d80 km/h是瞬時(shí)速度，100 km是路程答案d解析在某路段或路口限定最高時(shí)速，是指任一時(shí)刻都不能超過(guò)該速度，是瞬時(shí)速度，較遠(yuǎn)距離的公路是有彎的，100 km是指路程，d對(duì)3(平均速度與平均速率)三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c同時(shí)從n點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)m點(diǎn)，三質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2所示，下列說(shuō)法正確的是()a三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從n到m的平均速度相同bb質(zhì)點(diǎn)從n到m的平均速度方向與任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向相同 圖2c到達(dá)m點(diǎn)的瞬時(shí)速度一定是a的最大 d三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從n到m的平均速率相同答案ab解析三個(gè)質(zhì)點(diǎn)在相同的時(shí)間內(nèi)的位移相同，故它們的平均速度相同，a對(duì)b質(zhì)點(diǎn)的平均速度及各時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向均為n到m，b對(duì)無(wú)法比較三質(zhì)點(diǎn)在m點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小，c錯(cuò)三個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程不相同，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，故三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從n到m的平均速率不相同，d錯(cuò)4(平均速度與平均速率的計(jì)算)汽車以36 km/h的速度從甲地做勻速直線運(yùn)動(dòng)，行駛了30 km到達(dá)了乙地，如果汽車從乙地返回仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)以72 km/h的速度行駛了20 km到達(dá)了丙地，那么