第一章 第3节 位置变化的快慢的描述——速度 (解析版).docx

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1、第一章第3节位置变化的快慢的描述一一速度一、速度1 .物理意义：表示物体运动的快慢。2 .定义：位移与发生这段位移所用时间之比。3 .定义式：V=等。4 .单位：国际单位制单位是米每秒，符号是m/s或ms-1。常用单位：千米每时(km/h或km-h-1)、厘米每秒(CmzS或cms1)等。Ims=3.6kmh5 .矢量性：速度既有大小又有方向，是矢量(选填标量或矢量”)，其方向和时间加内的位移Ax的方向相同。二、平均速度和瞬时速度1 .平均速度(1)描述物体在时间At内运动的平均快慢程度及方向。XV=K。2 .瞬时速度描述物体某一时刻运动的快慢及方向。(2)当At非常非常小时，笥叫作物体在时刻

2、t的瞬时速度。3 .速率：瞬时速度的大小。汽车速度计的示数是汽车的速率。4 .匀速直线运动：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。三、速度一时间图像1 .物理意义：直观表示物体运动的速度随时间变化的情况。它不是物体运动的轨迹。2 .vt图像的画法：用横轴表示时间3纵轴表示速度V,建立直角坐标系。根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到如图所示的vt图像。实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度一、两种打点计时器比较项电火花计时器电磁打点计时器结构图示正脉冲输出插座1负脉冲输出插座线圈一接里源振针久磁铁、纸带显写下位孔工作电压220V交变电流6

3、8V交变电流打点方式周期性产生电火花振针周期性上下振动电源频率为50HZ时打点周期0.02s0.02s记录信息位移、时间二、练习使用打点计时器1 .实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、纸带、刻度尺、导线、狂写纸片、低压交流电源(频率是50Hz,电火花计时器使用220V交流电源，频率也为50Hz)。2 .实验步骤把电磁打点计时器固定在桌子上，纸带穿过限位孔，把复写纸套在定位轴上，并且把纸带压在复写纸片下面。把电磁打点计时器的两个接线柱接到68V的低压交流电源上。(3)接通电源开关，用手水平拉动纸带，使它在水平方向上运动，纸带上就打下一系列点。随后立即断开电源。取下纸带，从能看得清的某个点开

4、始(起始点)，往后数出若干个点，如果共有n个点，那么n个点的间隔数为n1个，则纸带的运动时间At=O.02(n1)s。(5)用刻度尺测量出从起始点到第n个点间的距离Ax。AY(6)利用公式V=/计算出纸带在这段时间内的平均速度。(7)用刻度尺测量某计数点前后两个计数点的两点间的距离，计算出平均速度，用来替代该点的瞬时速度。3 .数据处理(1)求解平均速度根据V=管,求出任意两点间的平均速度。两点间的位移AX可以用刻度尺测量出，At为两点间的间隔数与单个时间间隔0.02s的乘积。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

5、离Ax,并算出这n个点的时间间隔，则平均速心Ax度V=n-1)(T=0.02s)o(2)粗略计算瞬时速度当一段位移X对应的时间t很小时，我们可用这段时间内的平均速度来表示t中某一时刻的瞬时速度。XX如图所示，可以大致表示C点的瞬时速度，即VC=刀，A、B两点离C点越近，算出的平均速度越接近于C点的瞬时速度。然而A、B两点距离过小时，测量误差会增大，所以应根据实际情况选取这两个点。=O.f)Rs4 .实验注意事项(1)实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并要先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。(2)使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再拉动纸带。(3)手拉动

6、纸带时速度应快一些，以防点迹太密集。(4)使用电火花计时器时，应注意把纸带正确穿好，墨粉纸盘位于纸带上方，使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在免写纸下面。(5)使用电磁打点计时器时，如打出点较轻或是短线，应调整振针距匏写纸的高度。(6)打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源。(7)对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕(可先统一测量出各个测量点到起始测量点0之间的距离)。读数时应估读到亳米的下一位。预习自测金丽温高铁的开通，大幅缩短了沿线各城市的通行时间。这一条金华到温州的线路全长188km,乘坐某次高铁列车从金华到温州只需要1h24min

7、,最高时速可达200kmh判断下列说法是否正确。(I)Ih24min是指时刻。()(2)全长188km指位移。()(3)200kmh指瞬时速度。()(4)测定高铁列车完全通过短隧道的时间时，高铁列车可看成质点。()【答案】XXqX【详解】(1)I1h24min是指用的时间的长度，是指时间间隔，故错误;(2) 2全长188km指的是经过的路线的长度，是指路程，故错误；(3) 3最高时速可达200kmh,是某时刻的速度，指瞬时速度，故正确；(4) 4测定高铁列车完全通过短隧道的时间时，动车的长度不能忽略，故错误。重点一对速度的理解1 .对定义式V=等的理解(1) Ax是物体运动的位移，不是路程。(

8、2)不能认为V与位移成正比、与时间成反比。2 .速度矢量性：速度是矢量，既有大小又有方向。(I)速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小；(2)方向与时间内的位移Ax的方向相同。3 .物理意义：速度是描述物体运动快慢的物理量，V=冷也叫物体位置的变化率，速度越大，表示物体运动得越快，其位置变化得也就越快。例J1:下列关于速度的说法中正确的是()A.速度是表示物体运动快慢的物理量，它既有大小，又有方向，是矢量B.平均速度就是速度的平均值，它只有大小没有方向，是标量C.瞬时速率有时简称速率，它表示瞬时速度的大小，是矢量D.若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度

9、一定等于零【答案】A【详解】A.速度是表示物体运动快慢的物理量，它既有大小，又有方向，是矢量，A正确：B.平均速度是位移与时间的比值，不一定是速度的平均值，它有大小，有方向，也是矢量，B错误；C.瞬时速率有时简称速率，它表示瞬时速度的大小，是标量，C错误；D.物体在某段时间内的平均速度等于零，说明在这段时间内的位移为零，但它在这段时间内任一时刻的瞬时速度不一定等于零，D错误。故选A。例2：一物体沿某一方向做直线运动，下列说法中正确的是()A.位移越大，物体运动的速度越大B.单位时间内物体通过的位移越大，速度越大C.速度是路程和通过这段路程所需时间的比值D.速度大小等于路程跟通过这段路程所需时间

10、的比值【答案】B【详解】A.物体沿某一方向做直线运动，位移大小不仅与速度大小有关，还与时间有关，如果物体做匀速直线运动，随着时间增加，位移变大，但速度不变，故A错误；B.根据速度的定义，速度的大小在数值上等于单位时间物体通过的位移的大小，单位时间内物体通过的位移越大，速度越大，故B正确；CD.速度是位移与通过这段位移所用时间的比值；平均速率就是路程和通过这段路程所用时间的比值，故CD错误。故选B。重点二平均速度和瞬时速度1.平均速度和瞬时速度的比较比较项平均速度瞬时速度区别对应关系与一段时间或一段位移对应与某一时刻或某一位置对应物理意义可粗略地描述物体在某段时间内或某段位移上的运动快慢程度可精

11、确地描述物体在某时刻或某位置时的运动快慢程度方向与所对应时间内位移方向相同物体在该时刻的运动方向联系(1)在公式V:中，AtfO时，平均速度即为瞬时速度(2)匀速直线运动中，任意一段时间内的平均速度等于任意时刻的瞬时速度平均速度和平均速率的比较例1：平均速度平均速率为提高百物理描述物体运动快慢和方向的物理量，描述物体运动快慢的物理量，是标量米赛跑运的成意义是矢量动员绩，教公式位移平均速度-瑞平均速率-器练员方向平均速度方向与位移方向相同无方向分析了运联系它们的国际单位都是m/s动员跑百米全程的录像带，测得运动员在前7s跑了49m,7s末到7.1s末跑了0.92m,共用IOs0下列说法中正确的是

12、（A.运动员在百米全过程的平均速度是7msB.运动员在前7s的平均速度是IOmZsC.运动员在7s末的瞬时速度约为9.2msD.根据本题已知条件，无法判断运动员在7s末的瞬时速度【答案】C【详解】A.运动员全程平均速度X100,V=m/s=10mst10故A错误；B.运动员在前7s的平均速度x,49v,=m/s=7m/st,7故B错误；CD.7.07.1s内的平均速度X*0.92/c,V=m/s=9.2mst0.1因时间变化只有（Ms,故此平均速度可视为7s末的瞬时速度，故C正确，D错误。故选Co例2：关于瞬时速度、平均速度、平均速率，下列说法正确的是（）A.瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻

13、的速度B.平均速率等于某段时间内物体运动的位移与所用时间的比值C.平均速率就是平均速度的大小D.做变速运动的物体，平均速度是物体通过的路程与所用时间的比值【答案】A【详解】A.瞬时速度描述的是一个状态，是物体在某一位置或某一时刻的速度，故A正确；BCD,平均速率等于物体运动路程与所用时间的比值，是一个标量，平均速度等于物体运动位移与所用时间的比值，是一个矢量，当物体做单向直线运动时，平均速率才与平均速度的大小相等，故BCD错误。故选A。重点三从xt图像看速度1 .横截距：位移为0的时刻。2 .纵截距：表示物体运动的初始位移。3 .斜率：表示物体运动的速度。4 .交点：表示某时刻位移相同。5 .

14、拐点：表示速度发生改变。例J1:质点沿直线运动，其位移一时间图像如图所示，关于质点的运动，下列说法中正确的是（）A. 2s末质点的位移为零，前2s内位移为“-”，后2s内位移为“+”，所以2s末质点改变了运动方向B. 2s末质点的位移为零，该时刻质点的速度为零C.质点做匀速直线运动，速度大小为O1ms,方向与规定的正方向相同D.质点在2s时间内的位移大小为0.4m,位移的方向与规定的正方向相同【答案】C【详解】AD.前2s内质点从-0.2m的位置到了O的位置，根据位移等于末位置坐标减去初位置坐标，得前2s内位移为-=0-（-0.2）m=0.2m为正值，后2s内位移x-0.2m-0=0.2m为正值，所以2s末质点运动方向没有改变，故A错误；质点在2s时间内的位移大小为0.2m,位移的方向与规定的正方向相同。D错误；BC.位移-时间图像的斜率表示该时刻的速度，所以该质点做匀速直线运动的速度为V=ms=0.1ms/2方向为正方向，与规定的正方向相同，故B错误，C正确；故选C。例2:一辆汽车在平直道路上行驶，以“表示它相对于出发点的位移.汽车在O到40s这段时间的XT图像如图所示，关于汽车在这段时间内的运动情况，下列说法正确的是（）A.汽车最初IOS内的加速度大小为3ms2B.汽车在第2个K)S内做匀速直线运