高中物理新教材《位置變化快慢的描述——速度》導學案

1、3.位置變化快慢的描述 速度核心素養(yǎng)定位.理解速度的概念，知道它的含義、公式、符號和單位，知道速度是矢量。.知道平均速度和瞬時速度的意義，了解它們的區(qū)別與聯(lián)系。.知道速度與速率的區(qū)別與聯(lián)系。.用打點計時器測量紙帶的平均速度和瞬時速度。.用速度一時間圖像分析實驗數(shù)據(jù)，描述物體運動速度的變化規(guī)律。01 4課前自主學習 KEQIANZIZHUXUEXI:一、速度.定義：01位移跟發(fā)生這段位移所用02時間的比值。.定乂式：v=03飛.單位：在國際單位制中是米每秒，符號 m/s或m1,常用的還有千米每 時(km/h或km h 1)、厘米每秒(cm/s或cm s 1)等。換算關系：1 m/s=但3.6 k

2、m/h。.矢量性：速度既有大小又有方向，是05矢量。速度的大小在數(shù)值上等于單位時間內物體06位移的大小、速度的方向與07時間&內的位移m的方向相 同。二、平均速度和瞬時速度.平均速度描述物體在某段位移(或某段時間)內運動的平均 星快慢程度。只能粗略地描 述運動的快慢。平均速度的方向與物體 02位移的方向一致。.瞬時速度：運動物體在03一某個時刻(或經某一位置)的速度。.勻速直線運動：勻速直線運動是瞬時速度04保持不變的運動。在勻速直線運動中，平均速度與瞬時速度05相等。.速率：瞬時速度的06大小叫作諫率、瞬時速度是矢量，而諫率是.07標量。三、速度一時間圖像.物理意義：v-t圖像反映的是做出苴

3、線運動的物體的速度隨時間變化的情.圖像的建立(1)以時間t為橫軸，速度v為縱軸建立平面直角坐標系。(2)根據(jù)計算出的不同時刻的02瞬時速度值,在坐標系中描點。(3)用 股平滑的曲線來描出這些點,曲線所反映的情況就會與實際更加接近。判一判 TOC o 1-5 h z (1)物體的瞬時速度總為零，則平均速度一定為零。()Ax.、一 (2)由公式v = /知，運動物體的位移 及越大，速度越大。()(3)瞬時速度是運動時間 N0時的平均速度。()(4)兩物體的速度分別是vi = 2 m/s, v2= 3 m/s,則它們的大小關系為viv2。 ()(5)子彈以速度v從槍口射出，v指瞬時速度。()(6)作

4、v-t圖像時，所取的點越多，圖線就越準確。()(7)作出的v-t圖線應該通過所有的點，圖線曲折也可以。()提示：(1)，(2)X (3)，(4)X (5)，(6)，(7)X想一想一個物體一直在運動，在一段時間內它的速度有可能等于零嗎？舉例說明。提示：有可能。如某運動員在進行400米比賽時，他雖然一直在奔跑，但由 于他跑完一圈400米時又回到原出發(fā)位置，他的位移為零，在這段時間內他的平 均速度為零。024課堂探究評價 KETAMGTANJ1UPINGIIA 課堂任務四速度仔細觀察下列圖片，認真參與“師生互動”甲乙喇閨園回活動1:如圖甲，自行車和汽車都在平直公路上沿同一方向單向行駛，在 10分鐘內

5、自行車行駛了 3 km,汽車行駛了 13 km,自行車和汽車哪個更快？提示：相同時間內，汽車的位移比自行車大，汽車更快?；顒?:如圖乙，百米比賽中，運動員 A用時10 s,運動員B用時12.5 s, 運動員A和運動員B哪個更快？提示：相同的位移，運動員A用時比運動員B短，運動員A更快?；顒?:你能比較汽車和運動員 A哪個更快嗎？提示：分別計算汽車和運動員A的位移和時間之比，即v=1X，比值大的運動得更快。活動4:討論、交流、展示，得出結論。1.速度 _ . . .Ax位移與發(fā)生這段位移所用時間之比，叫作速度，用公式表示為丫=五。2,對速度概念的理解(1)這里的速度指運動物體的位移與所用時間的比

6、值，而不再是初中所學的路程與時間的比值。(2)兩種速度的定義有所不同，是因為初中只研究勻速直線運動，不注重運動 方向，路程即位移大小。_ . .Ax 3.對定義式丫 =9的理解(1)公式v =號中的 及是物體運動的位移，也就是位置的變化，不是路程。速度言也可以說是物體位置的變化率，速度越大，表示物體運動得越快，其位置 也就變化得越快。Ax 一(2)v =不是米用比值法定義的，不能認為速度v與位移 及成正比、與時間出 成反比。X與N具有對應性。4,速度的矢量性(1)速度既有大小，又有方向，是矢量。瞬時速度的方向就是物體此時刻的運 動方向。(2)比較兩個速度是否相同時，既要比較其大小是否相等，又要

7、比較其方向是 否相同至像圜園例1 （多選）甲、乙兩質點在同一直線上勻速運動， 設向右為正方向，甲質點 的速度為2 m/s,乙質點的速度為一4 m/s,則可知（）A.乙質點的速度大于甲質點的速度B.因為+2 4,所以甲質點的速度大于乙質點的速度C.這里的正、負號表示的是質點運動的方向D.若甲、乙兩質點同時由同一點出發(fā)，則 10 s后甲、乙兩質點相距60 m提示：矢量。（2）速度的正負表示大小嗎？提示：不表示大小，表示速度的方向。規(guī)范解答因為速度是矢量，所以其正、負號表示質點的運動方向，C正確；速度是矢量，比較大小時看絕對值，故 A正確，B錯誤；甲、乙兩質點在同 一直線上沿相反方向運動，10 s后

8、的距離等于兩者位移絕對值之和，計算可得 D 正確。完美答案ACD|配件*拗1速度矢量性的應用（1）速度是矢量，做直線運動的物體的速度可用正、負號表示其運動的方向， 速度的方向與正方向相同時取正值，相反時取負值。2物體做直線運動時，一般規(guī)定速度的正方向與位移的正方向相同。變式訓練1下列關于速度的說法正確的是（）， A .由v=不知，v與Ax成正比，與N成反比B.速度大小不變的運動是勻速直線運動C.因為 1 3,所以 1 m/s 3 m/sD.速度的方向與物體運動的方向一致答案 D解析 v是按比值定義法定義的物理量，N 一定時，及越大,v越大；Ax 一定時，N越大，v越小，A錯誤；勻速直線運動是速

9、度的大小和方向都不變的運動，B錯誤；速度是矢量，正、負號表示方向，絕對值表示大小，C錯誤；速度的方向與物體運動的方向一致，課堂任務D正確。平均速度和瞬時速度的理解與計算仔細觀察下列圖片，認真參與“師生互動”活動i：龜兔賽跑中，烏龜贏了，可以說是什么速度大?提示：是平均速度大活動2:圖中沒打盹的兔子也比烏龜慢嗎？此時指的是什么速度?提示：圖中沒打盹的兔子比烏龜快，此時指的是瞬時速度?；顒?:討論、交流、展示，得出結論。.平均速度與瞬時速度的比較內的平均速度F均速度瞬時速度物體的位移與發(fā)生這一 定義位移所用時間的比值。與段時間或位移對應物體在某一時刻或經過 某一位置的速度。與某 一時刻或某一位置對

10、應物理意義描述物體在一段時間內運動的平均快慢和方向描述物體在某一時刻運 動的快慢和方向大小方向與位移方向相同，與運 動方向不一定相同極小)物體的運動方向平均速度瞬時速度說明只能粗略地描述物體運 動的快慢可以精確地描述物體運 動的快慢聯(lián)系(1)瞬時速度可看作當0時，X時間內的平 均速度(2)勻速直線運動中瞬時速度和平均速度始終相同特別提醒(3)兩者的求解公式都為力=冬(1)平均速度必須指明是哪個過程(哪段時間或哪段位移)項目 定義意義性質關系A.平均速度，瞬時速度 C.平均速度，平均速度B .瞬時速度，平均速度D .瞬時速度，瞬時速度(2)平均速度的大小與瞬時速度的大小沒有必然的關系，即瞬時速度

11、大的物體，其平均速度不一定大。(3)分析具體問題時，有時只需看平均速度，有時只需看瞬時速度，要根據(jù)具 體情況而定。.平均速度與平均速率的比較平均速度平均速率位移與時間的比值路程與時間的比值粗略描述物體運動的 僅粗略表示物體運動 快慢和方向的快慢矢量標量平均速度大小一般小于平均速率，僅物體做單向 直線運動時，兩者大小才相等.速率與平均速率(1)速率為瞬時速度的大小，是瞬時速率的簡稱；而平均速率為路程與時間的 比值，不是平均速度的大小，不是速率的平均值。兩者均是標量，前者是狀態(tài)量, 后者是過程量。(2)速率與平均速率沒有確定的必然關系，某一運動過程中，某時刻的速率可 能大于平均速率，也可能小于或者

12、等于平均速率。(3)在勻速直線運動過程中，速率、平均速率、平均速度的大小均相等。例2氣象臺對某次臺風預報是：風暴中心以 18 km/h左右的速度向西北方 向移動，在登陸時，風暴中心最大風速達到 33 m/s。報道中的兩個速度數(shù)值分別 是指()(1)平均速度與什么相對應?提示：平均速度與一段時間或一段位移相對應。(2)瞬時速度與什么相對應？提示：瞬時速度與某一時刻或某一位置相對應。規(guī)范解答平均速度對應的是一段時間或一段位移，而瞬時速度對應的是 某一時刻或某一位置，18 km/h指的是臺風向西北方向移動一段時間或一段位移 的平均速度，33 m/s指的是臺風登陸時刻的瞬時速度，故 A正確。完美答案A

13、|觀伴*拗1采用對比法，通過對物理概念、規(guī)律的對比 類比找出相同點和不同點，這 樣可以更好地理解概念、規(guī)律。解答這類問題應注意以下幾點：對應對應1瞬時速度*某一時刻或某個位置；平均速度某段位移或某段時間。2平均速度的大小與瞬時速度的大小無必然關系，平均速度大的物體，具瞬 時速度不一定大；平均速度為零的物體，其瞬時速度也可能很大,3在勻速直線運動中，物體的平均速度等于瞬時速度，在其他運動中，物體 的平均速度一般不等于其瞬時速度。變式訓練2下列情況中的速度，屬于平均速度的是()A.劉翔在110米跨欄比賽中沖過終點線時的速度為 9.5 m/sB.由于堵車，汽車在通過隧道過程中的速度僅為1.2 m/s

14、C.返回地球的太空艙落到太平洋水面時的速度為8 m/sD.子彈射到墻上時的速度為800 m/s答案 B解析 劉翔在110米跨欄比賽中沖過終點線時的速度為 9.5 m/s,沖過終點線 時對應的是位置，是瞬時速度，A錯誤；同理，C、D中的速度也是瞬時速度，C、 D錯誤；由于堵車，汽車在通過隧道過程中的速度僅為1.2 m/s,對應的是過程，是平均速度，B正確。例3 (多選)物體沿如圖路線由 A運動到E,通過AB、ABC、ABCD、ABCDE四段路線所用的時間分別是1 s、2 s、3 s、4 s0下列說法正確的是(A.物體在AB段的平均速度為1 m/s5B.物體在ABC段的平均速度為2 m/sC. A

15、B段的平均速度比ABC段的平均速度更接近物體在 A點時的瞬時速度D.物體在B點的速度等于AC段的平均速度(1)平均速度怎么求?提示：根據(jù)對應時間內位移與時間的比值求解。(2)瞬時速度的含義是什么？提示：物體在某一時刻或某一位置的速度-M一11V5,規(guī)氾解答由 丫=1可得：vab=1 m/s= 1 m/s, vac= ? m/s，故 A、B 均 正確；所選取的過程離A點越近，其平均速度越接近A點的瞬時速度，故C正確;由A經B到C的過程，B點雖為中間時刻，但其速度不一定等于 AC段的平均速 度，D錯誤完美答案ABC|觀伴*拗1辟物體在不同時間段內的平均速度可能不一樣，v =公式中各量一定要一一對應

16、。解題時必須注意三點：，1求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段 時間的平均速度hX是平均速度的定義式，適用于所有的運動。3粗略計算時我們可以用很短時間內的平均速度來表示該時間段內某時刻 的瞬時速度。變式訓練3如圖所示，在t=0時刻，將小球從高出地面h=15 m的位置豎 直向上拋出，經1 s小球上升到距拋出點5 m的最高處，之后就開始豎直下落， 經0.5 s剛好經過距最高點1.25 m處，再經過1.5 s到達地面。求：h=5(1)前1.5 s內平均速度是多少？(2)全過程的平均速率是多少？(結果僅保留一位小數(shù))答案 (1)2.5 m/s (2)8.3 m/s解析(1)由圖可知，前1.5 s小

17、球的位移為x= Hh =5 m-1.25 m=3.75 m,所以小成在前1.5 s內的平均速度一x 3.75v =： = 15 m/s=2.5 m/so(2)由圖可知，全過程小球的路程為s= 5 m+ 5 m+15 m = 25 m,全過程的平均速率為v = s= 25 m/s= 8.3 m/s。 t 3課堂任務圖測量紙帶的平均速度和瞬時速度 仔細觀察下列圖片，認真參與“師生互動”。甲HJI - 7(；-D Eh(Mi-乙1 A a -Ha 4-0.06 內活動1:怎樣根據(jù)圖乙紙帶上的點跡計算紙帶在D、G兩點間的平均速度?提示：用刻度尺測出D、G兩點間的位移，根據(jù)點數(shù)計算兩點間的時間間隔, 根

18、據(jù)v = 就可以求出紙帶在D、G兩點間的平均速度?；顒?:如果紙帶上的點跡分布不均勻，那么，點跡密集的地方表示運動的 速度較大還是較??？提示：每相鄰兩點間的時間間隔相同，點跡密集的地方，兩點間的位移小, 則表示運動的速度較小?；顒?:如圖內，你能準確求得在打E點時紙帶的瞬時速度嗎?提示：因為不能準確知道 &趨近于0時的位移，故不能準確求得在打 E點 時紙帶的瞬時速度?；顒?:如果要求不是很精確，能否用D、G兩點間的平均速度粗略地代表 E 點的瞬時速度？能否把E點的瞬時速度表示得更準確一些？提示：如果要求不是很精確，可以用 D、G兩點間的平均速度粗略地代表 E 點的瞬時速度。D、F兩點的時間間隔

19、更小，用D、F兩點間的平均速度代表在E 點的瞬時速度更準確。D、F兩點離E點越近，算出的平均速度越接近 E點的瞬 時速度?；顒?:討論、交流、展示，得出結論。.實驗步驟和數(shù)據(jù)處理(1)打紙帶把電磁打點計時器固定在水平桌面上，紙帶穿過限位孔，把復寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上，并且壓在紙帶上面；把電磁打點計時器的兩個接線柱接到 6 V的低壓交流電源上；接通電源，用手水平拉動紙帶，使紙帶在水平方向上運動，紙帶上就打下 一系列點，隨后立即關閉電源。(2)測平均速度選取紙帶上一點為起始點 0,后面每5個點取一個計數(shù)點，分別用數(shù)字 1,2,3,標出這些計數(shù)點；測量各計數(shù)點到起始點0的距離x,記錄在表1中；計算兩相鄰計

20、數(shù)點間的位移 Ax,同時記錄對應的時間 N;根據(jù)Ax和N計算紙帶在相鄰計數(shù)點間的平均速度 v。表1手拉紙帶的位移和平均速度通01234 A工/m3/ms,u/ (m s 1 )測瞬時速度從紙帶起始點0算起，后面每3個點取一個計數(shù)點；測量各計數(shù)點到起始點0的距離x,記錄在表2中；計算兩相鄰計數(shù)點間的位移 Ax,同時記錄對應的時間 N;根據(jù) 反和&算出的速度值就可以代表在 反這一區(qū)間內任意一點的瞬時速度。將算出的各計數(shù)點的速度值記錄在表 2中。表2手拉紙帶各計數(shù)點的瞬時速度位置0123456 工/mAi/s1 i?/(Tn , s-1 ).誤差分析(1)利用平均速度來代替計數(shù)點的瞬時速度造成誤差。

21、為減小此種誤差，應取 以計數(shù)點為中點的較近的兩點間的位移 Ax來求平均速度。(2)測量計數(shù)點間的位移x帶來誤差。減小此誤差的方法：一是取計數(shù)點時， 相鄰兩計數(shù)點間的距離不能過?。欢且淮螠y出各計數(shù)點到起始計數(shù)點 O的距離， 再分別計算出各相鄰計數(shù)點間的距離。拓展學習：測瞬時速度的其他方法.借助傳感器用計算機測速度(1)如圖所示，是利用位移傳感器測量速度的示意圖。 這個系統(tǒng)由發(fā)射器A與 接收器B組成，發(fā)射器A能夠發(fā)射紅外線和超聲波信號，接收器 B可以接收紅 外線和超聲波信號。發(fā)射器A固定在被測的運動物體上，接收器B固定在桌面上 或滑軌上。測量時A向B同時發(fā)射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖(即持續(xù)

22、時 間很短的一束紅外線和一束超聲波)。B接收到紅外線脈沖開始計時，接收到超聲 波脈沖時停止計時。根據(jù)兩者的時差和空氣中的聲速，計算機自動算出A與B的 距離(紅外線的傳播時間可以忽略)。連接到 I 1-ri運動方向:鼻紅外線H M 超聲波多經過短暫的時間 及后，傳感器和計算機系統(tǒng)自動進行第二次測量， 得到物體 的新位置。算出兩個位置差，即物體運動的位移Ax,系統(tǒng)按照v=算出速度v, 顯示在屏幕上。所有這些操作都可以在不到 1 s的時間內自動完成。這樣測出的速度是發(fā)射器 A在時間At內的平均速度。然而 N很短，通常設 置為0.02 s,所以Ax與N之比可以代表此刻發(fā)射器 A(即運動物體)的瞬時速度

23、。(2)另一種位移傳感器，如圖所示。這個系統(tǒng)只有一個不動的小盒C,工作時小盒C向被測物體D發(fā)出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運動物體反射后又被小盒 C 接收。根據(jù)發(fā)射與接收超聲波脈沖的時間差和空氣中的聲速，可以得到小盒C與運動物體D的距離xi、x2以及Ax和N,從而系統(tǒng)就能算出運動物體 D的速度v。 .一 ., 、Ax瞬時速度v=/。運動方向.利用光電門測瞬時速度實驗裝置如圖所示，使一輛小車從一端墊高的木板上滑下，木板旁裝有光電 門，其中A管發(fā)出光線，B管接收光線。當固定在車上的遮光板通過光電門時， 光線被阻擋，記錄儀上可以直接讀出光線被阻擋的時間。這段時間就是遮光板通 過光電門的時間。根據(jù)遮光板的

24、寬度 及和測出的時間 N,就可以算出遮光板通 過光電門的平均速度 V二墨。由于遮光板的寬度 Ax很小，可以認為這個平均速度就是小車通過光電門的瞬時速度。.利用頻閃照相法計算物體的速度頻閃照相法是一種利用照相技術每間隔一定時間曝光，從而在膠片上形成問 隔相同時間的影像的方法。在頻閃照相中會用到頻閃燈，它每隔相等時間閃光一 次，例如每隔0.1 s閃光一次，即每秒閃光10次。當物體運動時，利用頻閃燈照 明，照相機可以拍攝出該物體每隔相等時間在所到達的位置的像。通過這種方法 拍攝的照片稱為頻閃照片。圖中是采用每秒閃光10次拍攝的小球沿斜面滾下的頻 閃照片示意圖，照片中每兩個相鄰小球的影像間隔的時間就是

25、0.1 s,這樣便記錄了物體運動的時間。物體運動的位移則可以用尺子量出。與打點計時器記錄信息 相比，頻閃燈的閃光頻率相當于打點計時器交變電源的頻率，而相同時間問隔出 現(xiàn)的影像則相當于打點計時器打出的點跡。因此，運動物體的頻閃照片既記錄了 物體運動的時間信息，又記錄了物體運動的位移信息。至于求平均速度和瞬時速 度的方法，與打點計時器實驗紙帶分析時的方法相同。司雇短園S %例4打點計時器所用電源的頻率為 50 Hz,某次實驗中得到的一條紙帶，用 毫米刻度尺測量情況如圖所示，紙帶在 A、C間的平均速度為 m/s, A、 D間的平均速度為 m/s, B點的瞬時速度更接近于 m/s1.40 eniH*2

26、.52 cm*少？(1)電源的頻率為50 Hz,打點計時器的打點周期是多一 i一一. . 一. 一 i提小：根據(jù)T=7可知，打點計時器的打點周期是 丁=而s= 0.02 sof50.Ax 一 一一一 ,、(2)怎樣才能使飛更接近瞬時速度?提示：只有使及一0時才能使吉更接近瞬時速度。規(guī)范解答打點計時器是根據(jù)交變電流的電流方向隨時間迅速變化而工作 的，打點周期等于交流電的周期，為 0.02 s；根據(jù)平均速度的定義得：在 AC間的平均速度XAC 1.40X 10 2vAC= tAC=0 m/s= 0.35 m/s，在AD間的平均速度xAD 2.52X 10-2vad = ;m/s = 0.42 m/

27、s, tAD0.06AC段時間比AD段時間更短，故AC段平均速度與B點的瞬時速度更接近, 即B點的瞬時速度更接近于0.35 m/s。完美答案0.35 0.42 0.35現(xiàn)伴*版處理實驗數(shù)據(jù)時要注意:1平均速度可由求出，求瞬時速度時，應當取包含該點的盡可能短的時間間隔，應用“極限”的思想求物體的瞬時速度，由平均速度代替瞬時速 度。同時要注意兩點間距離過小帶來的測量誤差。T=-2注意相鄰兩計數(shù)點之間的時間問隔，明確周期與頻率的關系3注意紙帶中涉及的字母、數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)的含義、單位，不是國際單位制 的，要換算成國際單位制。4注意題干要求，明確有效數(shù)字的保留規(guī)則。從左側第一個不為零的數(shù)字起 到最末一位

28、數(shù)字止，共有幾個數(shù)字，就是幾位有效數(shù)字。變式訓練4某同學分析小車的運動時，從若干條紙帶中選出點跡比較清晰 的一條紙帶，如下圖所示，他每隔四個點取一個計數(shù)點，并在圖上標明了各計數(shù) 點之間的距離(單位：cm)。)28)4.40 195737(071? ,計算06點間小車的平均速度；(2)計算打第4個計數(shù)點時小車的瞬時速度答案 (1)0.68 m/s (2)0.83 m/s解析(1)06點間小車的位移x= xi + x2+ +x6 = 40.53 cm每兩個相鄰計數(shù)點間有 4個點，故每兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔T = 0.02X 5 s= 0.1 s06點間的時間間隔t=6T = 6X0.1 s=

29、0.6 s所以平均速度 v = =0-6m/s=0.68 m/s。(2)打第4個計數(shù)點時小車的瞬時速度為X4+X5v4= 2T =7.57+ 9.10 X 10-22X0.1m/s=0.83 m/s。課堂任務速度一時間圖像仔細觀察下列圖片，認真參與“師生互動”活動1:對比位移一時間圖像，速度一時間圖像表示什么? 提示：表示物體的速度隨時間的變化情況?；顒?: v-t圖像是描述直線運動還是曲線運動?提示：直線運動?；顒?:如圖乙所示，用折線把這些點連起來就是物體運動的 v-t圖像了嗎?提示：因為通常速度不會發(fā)生突變，所以要用一條平滑的曲線描出這些點， 如圖內所示。活動4:討論、交流、展示，得出結

30、論 v-t圖像的應用如圖所示為物體1、2、3、4、5在同一直線上運動的v-t圖線。(1)由圖像能看出物體在每一時刻對應的瞬時速度。瞬時速度為正，說明物體沿選定的正方向運動，如圖中的1、4、5圖線；瞬時速度為負，說明物體沿與選定的正方向相反的方向運動，如圖中的 2、3圖線。(2)根據(jù)圖線形狀判斷物體的運動性質：若圖線平行于 t軸，則表示物體做勻 速直線運動，如圖中所示的1、2圖線；若圖線不平行t軸，則表示物體做變速運 動，如圖中的3、4、5圖線，且傾斜程度越大，表示速度變化越快。(3)截距：v-t圖像的縱軸截距表示初始時刻物體的瞬時速度，橫軸截距表示 物體速度為零的時刻。(4)圖線交點：兩條圖線

31、相交，交點表示兩物體此時的瞬時速度相同。 國畫國園例5用打點計時器測瞬時速度實驗時得到的一條紙帶的一部分如圖所示， 從0點開始依照打點的先后依次標為 0、1、2、3、4、5、6、，現(xiàn)在量得0、1 間的距離 x5.18 cm,1、2 間的距離 x2=4.40 cm,2、3 間的距離 X3=3.62 cm,3、4 間的距離 X4 = 2.78 cm,4、5 間的距離 X5 = 2.00 cm,S 6 間的距離 X6=1.22 cm(f= 50 Hz)。碗一廣1 港(1)根據(jù)上面記錄，計算打點計時器在打 1、2、3、4、5點時的速度并填在表位置12345+*I+n/(m s 1 )(2)根據(jù)(1)中

32、的表格，在圖中畫出速度一時間圖像，并說明速度的變化特點:實踐探究0(1)如何計算紙帶上各點的瞬時速度?提示：用平均速度丫 =年代替瞬時速度畫圖描點時，是不是依次用線段把相鄰的點連起來? 提示：不是。規(guī)范解答(1)某點的瞬時速度可用包含該點的一段位移內的平均速度表示X1 +X2打 1 點時：V1= 2At =1.20 m/sX2 + X3打 2 點時：V2= 2 At =1.00 m/s,X3 + X4打 3 點時：v3= 2 At =0.8 m/sX4 + X5打 4 點時：V4=G=0.60 m/sX5 + X6打 5 點時：V5=T=0.40 m/s將數(shù)值填入表格中 TOC o 1-5 h

33、 z HYPERLINK l bookmark34 o Current Document f a 12345 jm * s-1 )1. 201. 006 800. 600. 40(2)描點并連線得到速度一時間圖像：由圖像可知，速度均勻減小。完美答案見規(guī)范解答|配件*版1.作v-t圖像的方法(1)坐標系的建立在坐標紙上畫出平面直角坐標系；標出坐標原點；標出兩個坐標軸代表的物理量的符號及單位：縱軸為速度v(單位：m/s),橫軸為時間t(單位：s)；在兩個坐標軸上選擇合適的單位長度。注意：在確定坐標系橫軸、縱軸的單位長度時，要根據(jù)實驗數(shù)據(jù)的最大值、最小值合理選取，使描繪的v-t圖像能充滿坐標平面的大

34、部分空間。(2)v-t圖像的描繪根據(jù)計算出的不同時刻對應的瞬時速度值，在坐標系中描點;用平滑曲線來“擬合”實驗中描出的點.對x-t圖像的理解(1)圖像為傾斜直線時，表示物體做勻速直線運動，如圖甲中的a、b所示。一人一“反，、人一、人一直線的斜率 等于不表示物體的速度，斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、負表示物體的運動方向，如圖甲中的 a、b所示，b圖線所代表的物體向正方 向運動，a圖線所代表的物體向負方向運動。(2)圖像為曲線時，表示物體做變速直線運動，如圖乙中c表示物體的速度逐漸變大(圖線越來越陡)，d表示物體的速度逐漸變小(圖線越來越緩)。對于變速運動，某時刻的瞬時速度等于該時刻圖線上對

35、應點的切線的斜率， 如圖乙中d圖線所代表的物體在A點的瞬時速度等于直線e的斜率。(3)縱截距表示運動物體的初始位置，如圖甲中所示，a所代表的物體的初始位置在xi； b所代表的物體的初始位置在坐標原點。變式訓練51(多選)如圖所示，為一物體做直線運動的速度 一時間圖像, 在整個運動過程中，A. BC段和CD段的運動方向相反B . CD段和DE段的運動方向相反C.物體在D點速度為零，此后運動方向改變D. AB段物體靜止答案 BC解析 由圖可知，物體在020 s內的速度均為正值，運動方向不變，物體 在D點速度為零，此后運動方向改變，A錯誤，B、C正確；AB段物體的速度為 v = 5 m/s, D 錯

36、誤。變式訓練5 2（多選）甲、乙兩車停在同一水平道路上，一前一后相距s= 4x-t圖像如圖所m,乙車在前，甲車在后，某時刻兩車同時開始運動，兩車運動的()小，則下列表述正確的是A.乙車做曲線運動，甲車做直線運動B.甲車先做勻速運動，后靜止C.乙車速度不斷增大D.兩車有兩次相遇答案 BCD解析 乙車的x-t圖像是曲線，但這不是乙車的運動軌跡，乙車做直線運動,A錯誤；由題圖可知，兩車的運動方向與規(guī)定的正方向相反，甲車在前6 s內做勻速運動，之后靜止，B正確；由于乙車位移圖像的斜率逐漸增大，即速度逐漸 增大，C正確；在x-t圖像中圖線的交點表示兩車相遇，則甲、乙兩車相遇兩次， D正確。03 4課后課

37、后作業(yè) KEHOUKESHIZUOYA組：合格性水平訓練1.（速度）下列關于速度的說法正確的是（）A.速度描述物體運動的快慢，只有大小，沒有方向B.物體運動的時間越短，速度越大C.物體運動的位移越大，速度越大D.物體位置變化得越快，速度越大答案 D解析 速度是描述物體運動快慢的物理量，速度為矢量，既有大小又有方向， A錯誤；速度等于物體的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值，物體的位置變化 得越快，速度越大，B、C錯誤，D正確。x.（速度）（多選）對速度的定義式v = x,以下敘述正確的是（）A.物體做勻速直線運動時，速度 v與運動的位移x成正比，與運動時間t 成反比B,速度v的大小與物體運動的位

38、移x和時間t都無關C.此速度定義式適用于任何運動D.速度是表示物體運動快慢及方向的物理量答案 BCDx解析 速度是表小物體運動快慢及方向的物理量，v=；是速度的定義式，適用于任何運動，此式只說明計算速度可用位移x除以時間t來獲得，并不是說v與x成正比，與t成反比。A錯誤，B、C、D正確。.（平均速度和瞬時速度）下列情境中的速度，表示平均速度的是（）A .蘇炳添在某次百米賽跑中以10 m/s的速度沖過終點線B.返回地面的太空艙以8 m/s的速度落入太平洋中C.由于堵車，汽車從甲地到乙地的車速僅為 10 km/hD. C919以260 km/h的速度從跑道上起飛答案 C解析 蘇炳添在某次百米賽跑中

39、以10 m/s的速度沖過終點線，對應一個點， 為瞬時速度，A錯誤；返回地面的太空艙以8 m/s的速度落入太平洋中，對應一 個位置，表示瞬時速度，B錯誤；由于堵車，汽車從甲地到乙地的車速僅為10 km/h, 對應一段位移，表示平均速度，C正確；C919以260 km/h的速度從跑道上起飛，對應一個點，表示瞬時速度，D錯誤4.（平均速度和瞬時速度）電動自行車以其時尚、方便、快捷深受廣大中學生的 喜愛，但由電動自行車引發(fā)的交通事故也在逐年增多。“學習交通安全常識，自 覺遵守交通法規(guī)”是確保學生交通安全的重要舉措之一。按規(guī)定電動自行車在城區(qū)限速20 km/h。下列說法正確的是（）A.電動自行車限速20

40、 km/h,指的是平均速度B.電動自行車限速20 km/h,指的是瞬時速度C.交通事故發(fā)生時，相互碰撞的速度指的是平均速度D.在某一路段行駛的速度，指的是瞬時速度答案 B解析 電動自行車限速20 km/h,是指電動自行車的最高時速，為瞬時速度A錯誤，B正確；交通事故發(fā)生時，相互碰撞的速度指的是碰撞瞬間的速度，為瞬時速度，C錯誤；在某一路段行駛的速度，指的是平均速度，D錯誤。5.（平均速度的計算）“水立方”的泳池長50 m,在100 m蝶泳比賽中，測得 菲爾普斯在10 s末的速度為1.8 m/s, 50 m時的速度為2.1 m/s,經過50.58 s到達 終點時的速度為2.4 m/s,則他在全程

41、中的平均速度為（）A. 1.98 m/sB. 1.2 m/sC. 2.1 m/sD. 0 m/s答案 D解析由題意可知，菲爾普斯的位移為零，故他在全程的平均速度為零，D 正確。6.（平均速度和平均速率）某人爬山，從山腳爬上山頂，然后又沿原路返回到山腳，上山的平均速度為V1,下山的平均速度為V2,則往返的平均速度的大小和 平均速率分別是（）A.1 + V22 ，1 + V22B.1 V22V1 V2C, 0, V1+V2D. 0,2V1V2V1 + V2答案 D解析一 x位移 0一 s路程2s往返的平均速度 V =一廠= 1=0，平均速率 v =S s =V1 +V22V1V2-,D正確。v1

42、+V27.（位移一時間圖像）質點沿直線運動，其位移一時間圖像如圖所示，關于質點的運動，下列說法中正確的是（）2s內位移為正，所以02 s末質點的位移為零，前2 s內位移為負，后 2 s末質點改變了運動方向02 s質點的位移為零，速度為零C.質點做勻速直線運動，速度大小為 0.1 m/s,方向與規(guī)定的正方向相反D.質點在04 s的位移大小為0.4 m,位移的方向與規(guī)定的正方向相同 答案 D解析 由所給圖像可知：t=0時刻質點從“負”方向上距原點0.2 m處沿規(guī) 定的正方向做勻速直線運動，經4 s運動到“正”方向上距原點0.2 m處，在位移一時間圖像中，位移為正表示質點的位移沿規(guī)定的正方向，位移為

43、負表示質點的位移沿規(guī)定的負方向，與質點實際運動方向無關，位移由負變?yōu)檎⒉槐硎举|點運動方向改變，A錯誤。由圖像的斜率可得質點運動速度大小為 0.1 m/s,方向與 規(guī)定的正方向相同，質點在02 s的位移大小為0.2 m,在04 s的位移大小為0.4 m,方向均與規(guī)定的正方向相同，B、C錯誤，D正確。8. （v-t圖像）小軍的爸爸攜全家駕車去外地游玩，途中，路邊竄出一只小貓， 他緊急剎車才沒撞到它。如圖所示為緊急剎車前后汽車行駛的速度一時間圖像，根據(jù)圖像，下列說法中不正確的是（）;7(km * Ir1)A.緊急剎車發(fā)生在9: 06.在9: 029: 06時間段內他駕車勻速前進C.在9: 009:

44、 11時間段內他駕車的最大速度為 60 km/hD.在9: 009: 11時間段內他駕車的平均速度為 60 km/h答案 D解析 由圖像可知，速度急劇減小的時間是9: 06,即緊急剎車發(fā)生在9:06, A正確；在9: 029: 06時間段內汽車的速度是 60 km/h,即汽車在這段時間做 勻速運動，B正確；由圖像可知，在9: 009: 11時間段內他駕車的最大速度為 60 km/h,最小速度為0,平均速度一定小于60 km/h, C正確，D錯誤。.（平均速度、瞬時速度的計算）如圖所示，兩路燈燈桿A、B相距40 m, 一 輛汽車用3.2 s時間通過這兩根路燈燈桿，據(jù)此可以計算出汽車在這段位移中的

45、平 均速度大小為 m/$若或T桿A的近旁相距0.42 m處有一塊路牌，汽車駛過路牌和燈桿的這一小段距離只用了0.03 s,則在這段時間里汽車的平均速度大小為 m/s,可以認為汽車駛過燈桿 A時的瞬時速度為 m/S答案 12.5 14 14解析 由題意可知，兩路燈燈桿 A、B相距40 m,汽車用3.2 s時間通過這 兩根路燈燈桿，則汽車通過這段位移的平均速度為：v =xx=32 m/s=12.5 m/s。汽車駛過路牌和燈桿的這一小段距離為0.42 m,只用了 0.03 s,故在這段位移中的平均速度為：v =xL=043 m/s= 14 m/s0極短時間內的平均速度可認為是瞬時速度，故可以認為汽車駛過燈桿 A時的瞬時速度為14 m/s0.（測量紙帶的平均速度和瞬時速度）在練習使用打點計時器的實驗中，得 到了一條如圖所示的紙帶，其中0、1、2、3是選用的計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù) 點之間還有3個打出的點沒有在紙帶上標出。圖中畫出了將米尺靠在紙帶上測量 的情況，圖中所測量點 的讀數(shù)分別是 cm、cm、cm 和 cm；打第2個計數(shù)點時紙帶的速度是 m/so