【创新设计】2014-2015高中物理1.4运动快慢与方向的描述教科版必修1剖析.doc

1.4 运动快慢与方向的描述 [目标定位]　1.理解速度的概念，领会其矢量性.2.能区分平均速度和瞬时速度，会用平均速度公式进行相关的计算.3.掌握测瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度.4.会用图象表示速度随时间变化的规律． 一、速度 1．定义：物体运动的位移跟发生这段位移所用时间的比值． 2．公式：v＝＝. 3．单位：米每秒，符号是m/s或m·s－1.常用单位还有千米每小时(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)等．. 4．矢量性：速度是矢量，速度的方向就是物体运动的方向． 　想一想： 运动的物体位移越大，速度越大吗？ 答案　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． 二、平均速度 1．匀速直线运动和变速直线运动 (1)匀速直线运动：物体在任何相等时间内的位移都相等． (2)变速运动：物体在相等时间内的位移不相等． 2．平均速度 (1)定义：做变速运动的物体其发生的位移跟发生这段位移所用时间的比值，叫做平均速度． (2)公式：＝. (3)物理意义：粗略(填“粗略”或“精确“)地描述物体在Δt时间内运动的快慢和方向． (4)矢量性：平均速度是矢量，方向与Δt时间内位移的方向相同． 三、学生实验：用打点计时器测量平均速度 1．(阅读课本并查找相关资料)了解打点计时器 (1)打点计时器是记录做直线运动物体的位置和时间的仪器． (2)电火花打点计时器：①工作电压：220 V交流电源；②原理：当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹． (3)电磁打点计时器：①工作电压：6_V以下的交流电源；②原理：接通交流电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动．这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行点迹． (4)打点周期 打点计时器一般接我国市用交流电，交流电频率为50 Hz，计时器每隔0.02_s打一次点． 2．打点计时器测平均速度 用刻度尺测出n个点之间的间距Δx，n个点之间的时间Δt＝(n－1)×0.02 s，则平均速度v＝. 四、瞬时速度 瞬时速度：运动物体在某一时刻或某一位置的速度．它可以精确(填“粗略”或“精确”)地描述物体运动的快慢．瞬时速度的大小称为瞬时速率，简称速率． 五、速度—时间(vt)图象 1．vt图象 以速度为纵轴，以时间为横轴，建立一个平面直角坐标系，在该坐标系中画出物体的速度随时间的变化关系，该图象就是速度—时间图象(vt图象)，简称速度图象． 2．匀速直线运动的vt图象是与横轴平行的直线．运动物体在时间t内的位移x＝vt，在vt图象中就对应着边长分别为v和t的一块矩形面积. 一、对速度的准确认识 1．对概念的理解 (1)速度是表示物体运动快慢的物理量，是物体的位移与所用时间的比值；而不再是初中所学的路程与时间的比值． (2)速度越大，表示物体运动的越快，其位置变化也越快． 2．对表达式的理解： (1)公式v＝中，Δx是物体运动的位移，不是指路程． (2)公式v＝是速度的定义式，用比值定义法定义的，不能认为v与位移成正比、与时间成反比． 3．矢量性：速度有大小、方向．比较两个速度是否相同时，既要比较其大小是否相等，又要比较其方向是否相同． 例1　下列关于速度的说法正确的是(　　) A．速度是描述物体位置变化的物理量 B．速度大小不变的运动是匀速直线运动 C．因为2＞－3，所以2 m/s＞－3 m/s D．速度的方向与物体运动的方向一致 解析　位移是描述物体位置变化的物理量，速度是描述物体运动快慢的物理量，A错误；匀速直线运动是速度的大小和方向都不变的运动，B错误；速度是矢量，正、负号表示方向，绝对值表示大小，C错误；速度的方向与物体运动的方向一致，D正确． 答案　D 二、平均速度和瞬时速度的区别和联系 1．平均速度 (1)物理意义：反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，与一段位移或一段时间间隔相对应． (2)大小：由公式＝计算得出；计算时一定要指明是哪一段时间或哪一段位移内的平均速度． (3)方向：与该段过程的位移方向相同，与运动方向不一定相同． 2．瞬时速度 (1)物理意义：精确描述物体运动的快慢和方向，与某一时刻、某一位置相对应． (2)大小：当Δt非常非常小时v＝为瞬时速度．汽车速度计显示的速度是瞬时速度． (3)方向：该时刻物体运动的方向． 3．平均速度与瞬时速度的联系 (1)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等． (2)当位移足够小或时间足够短时，可以认为平均速度就等于瞬时速度． (3)瞬时速度总为零时，平均速度一定为零；平均速度为零时，瞬时速度不一定为零． 例2　下列关于平均速度和瞬时