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1.3位置变化快慢的描述—速度
学习目标:
(1)知道速度的定义,体会其在初中基础上的变化
(2)掌握瞬时速度、平均速度、瞬时速率、平均速率的区别与联系
(3)体会瞬时速度概念的极限思想、平均速度的等效思想
(4)能在具体情境中正确使用各种表示物体运动快慢的概念,并能进行相应计算
TOC\o1-2\h\u目录
基础新知 2
1.速度 2
2.平均速度 2
3.瞬时速度 2
4.速率和平均速率 3
5.速度—时间图像 3
6.打点计时器测量速度 3
考点探究 6
考点一:速度、平均速度、瞬时速度 6
考点二:平均速度与平均速率 7
考点三:速度—时间图像 8
小结导图: 9
基础新知
1.速度
定义:位移与发生这段位移所用时间的比值
表达式:
单位:国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是m/s或m·s-1。常用的单位还有千米每时(km/h)、厘米每秒(cm/s)等
矢量性:速度是矢量,速度的方向就是物体运动的方向
物理意义:表示物体运动快慢的物理量
2.平均速度
定义:由求得的速度v,表示的只是物体在时间Δt内运动的平均快慢程度,叫作平均速度。
公式:
物理意义:粗略地描述物体运动的快慢
矢量性:平均速度既有大小又有方向,是矢量,其方向与一段时间Δt内发生的位移的方向相同
3.瞬时速度
定义:物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度叫作瞬时速度
物理意义:精确地描述物体运动的快慢
匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动。在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度相等
4.速率和平均速率
速率:瞬时速度的大小叫作速率
速率是标量
平均速率=
5.速度—时间图像
以时间t为横轴,速度v为纵轴,坐标中的图像即为速度—时间图像或v-t图像
物理意义:v-t图像非常直观地反映了物体运动的速度随时间变化的规律,它并不表示物体运动的轨迹。
6.打点计时器测量速度
根据,求任意两点的平均速度。两点间的位移Δx用刻度尺量出,Δt为两点间的间隔数乘以0.02s。如图所示,将打好点的纸带从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点,比如共数出n个点,用刻度尺测出第一个点到第n个点的距离Δx,并算出这n个点的时间间隔,则平均速度
时间Δt取值很小时,我们可用这段时间内的平均速度来表示Δt中某一时刻的瞬时速度。如图,可以大致表示C点的瞬时速度,即。为避免误差误差增大,A、B两点离C点也不宜过近,一般情况选取这两个点
基础检测
1.(多选)下列关于速度的说法中,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.一段时间内物体的位置不变化,则这段时间内物体速度为零
【答案】AD
【详解】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,A正确;速度同样可以理解为描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化快,B错误;速度越大,位置变化越快,但不知道时间的情况下,位移不一定越大,故C错误;位置不变,位移为零,故速度为零,D正确。
2.(多选)关于瞬时速度和平均速度,下列说法正确的是()
A.一般讲平均速度时,必须讲清是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度
B.对于匀速直线运动,其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢
D.瞬时速度是某时刻的速度,所以只有瞬时速度才可以精确描述变速运动
【答案】ABD
【详解】一般讲平均速度时,必须讲清是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度,故A正确;由于匀速直线运动的速度不变,则对于匀速直线运动,其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关,故B正确;平均速度是指物体运动过程的平均快慢程度,瞬时速度是指物体在某一时刻或某一位置的快慢程度,所以只有瞬时速度才可以精确描述变速运动,故C错误,D正确。
3.关于速度与速率,下列说法错误的是()
A.瞬时速度的大小叫作速率,平均速度的大小叫作平均速率
B.速度是表示物体运动快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量
C.运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫作瞬时速度,它是矢量
D.汽车上的速度计是用来测量汽车的速率的仪器
【答案】A
【详解】瞬时速度的大小叫作速率,平均速度的大小等于位移的大小与时间的比值,平均速率等于路程与时间的比值,而位移的大小并不表示路程,所以平均速度的大小不是平均速率,故A错误;速度是表示物体运动快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量,故B正确;运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫作瞬时速度,它是矢量,故C正确;汽车上的
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