歡迎進入物理課堂 第一章 第3節(jié) 理解教材新知 把握熱點考向 知識點一 知識點二 考向一 考向二 考向三 應(yīng)用創(chuàng)新演練 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時跟蹤訓(xùn)練 知識點三 知識點四 1 速度是用來描述物體運動的快慢和運動方向的物理量 是矢量 2 瞬時速度是物體經(jīng)過某位置 或某時刻 的速度 能準(zhǔn)確描述物體運動的快慢 4 速度 時間圖像描述物體的速度隨時間變化的規(guī)律 其圖像與t軸所圍面積表示物體在這段時間內(nèi)的位移大小 速度平均速度 自學(xué)教材 時間 運動方向 位移 比值 快慢 重點詮釋 1 平均速度的矢量性平均速度既有大小又有方向 是矢量 其方向與物體位移的方向相同 2 平均速度的對應(yīng)性做變速運動的物體 不同時間內(nèi) 或不同位移內(nèi) 的平均速度一般是不同的 因此 求平均速度時應(yīng)指明是對哪段時間 或哪段位移 而言 3 平均速度和平均速率的比較 1 關(guān)于速度 以下說法中正確的是 A 速度大小不變的直線運動是勻速直線運動B 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C 公式v 適應(yīng)于任何運動形式D 速度是表示物體運動快慢和方向的物理量 解析 勻速直線運動是速度大小和方向都不變的運動 A中只注重了大小而忽略了方向 故A錯誤 勻速直線運動的速度與 x t均無關(guān) 故B錯誤 速度的定義式對任何運動都是成立的 是描述物體位置變動快慢和方向的 故C D正確 答案 CD 實驗 用打點計時器測量平均速度 自學(xué)教材 1 電火花打點計時器 1 構(gòu)造 如圖1 3 1所示 圖1 3 1電火花打點計時器 2 工作原理 電火花打點計時器是利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點而顯出點跡的一種計時儀器 給電火花打點計時器接頻率50Hz電壓220V的交流電源 按下脈沖輸出開關(guān) 計時器發(fā)出的脈沖電流 經(jīng)接正極的放電針和墨粉紙盤到接負極的紙盤軸 產(chǎn)生火花放電 于是在紙帶上打出一系列的點 而且在交流電的每個周期放電一次 因此電火花打點計時器打出點間的時間間隔等于交流電的周期0 02s 2 用電火花打點計時器測量平均速度 1 實驗?zāi)康?練習(xí)使用電火花打點計時器 利用打上點的紙帶研究物體的運動情況 2 實驗步驟 如圖1 3 2所示 將木板固定在鐵架臺上 把電火花打點計時器安裝在傾斜的木板上 把小車與紙帶裝好 接好電源 圖1 3 2 接通電源 將小車從斜面上由靜止開始釋放 紙帶上就會打出一系列點跡 關(guān)閉電源 取下紙帶 以0 1s為周期標(biāo)注計數(shù)點 如圖1 3 3所示 圖1 3 3 3 分析與處理實驗數(shù)據(jù) 觀察紙帶上的點跡 說明如何通過點跡判斷小車運動的快慢 說明小車的速度是如何變化的 測定小車在計數(shù)點O A O B O C O D O E O F區(qū)間的平均速度 通過數(shù)據(jù)分析 你能推斷出哪一區(qū)間的平均速度能比較準(zhǔn)確地反映小車經(jīng)過D點時運動的快慢 重點詮釋 實驗中的注意事項 1 實驗前要先檢查打點計時器的穩(wěn)定性 2 接通電源 待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶 3 選擇紙帶時應(yīng)選點跡清晰的 并適當(dāng)舍棄密集部分 適當(dāng)選取計數(shù)點 4 測量各段位移時不要分段測量 要盡可能地一次測量完畢 即一次性測量出各計數(shù)點到計數(shù)起點之間的距離 5 要區(qū)分打點計時器打出的計時點和人為選取的計數(shù)點 為了便于處理 一般在紙帶上每隔4個點 或者說每5個點 取一個計數(shù)點 即時間間隔為T 0 02 5s 0 1s 2 在使用打點計時器時 下列說法正確的是 A 應(yīng)先接通電源 再使紙帶運動B 應(yīng)先使紙帶運動 再接通電源C 在使紙帶運動的同時接通電源D 先使紙帶運動或先接通電源都可以解析 先接通電源再使紙帶運動 目的是使打點穩(wěn)定并使紙帶上打出的點更多 紙帶利用率更高 故A對 答案 A 瞬時速度 自學(xué)教材 1 定義物體在某一時刻或某一的速度 2 方向物體在某一時刻或某一位置的方向 3 速率瞬時速度的大小稱為瞬時速率 簡稱速率 位置 運動 1 對瞬時速度的理解 1 瞬時速度的意義 精確的描述物體運動快慢和運動方向 2 瞬時速度的矢量性 瞬時速度是矢量 既有大小又有方向 方向就是物體在某一時刻 或某一位置 的運動方向 即物體在運動軌跡上過該點時的切線方向 重點詮釋 2 瞬時速度與平均速度的區(qū)別與聯(lián)系 3 下列語句的描述中 有關(guān)速度的含義是指平均速度的是 A 子彈射出槍口的速度是800m s 以790m s的速度擊中目標(biāo)B 小球在光滑路面上滑行 第3s末的速度是6m sC 汽車從甲站行駛到乙站的速度是40km hD 百米賽跑中 某運動員在50m處的速度為10m s 解析 子彈射出槍口的速度 是指子彈經(jīng)過槍口這個位置時的速度 是瞬時速度 擊中目標(biāo)的速度也是和某一位置相對應(yīng) 是瞬時速度 小球第3s末的速度是指第3s末這個時刻的速度 是瞬時速度 運動員在50m處的速度和某個位置相對應(yīng) 所以是瞬時速度 汽車從甲站行駛到乙站的速度 指從甲站到乙站這個過程中的速度 屬于平均速度 答案 C 速度 時間圖像 自學(xué)教材 1 定義描述速度v與關(guān)系的圖像 簡稱速度圖像 2 v t圖像的作法以橫軸表示時間 縱軸表示速度 根據(jù)實際數(shù)據(jù)取單位長度 選定標(biāo)度 描出數(shù)據(jù)點 用平滑曲線連接各點得到v t圖像 時間t 重點詮釋 1 v t圖像能夠直觀地描述做直線運動的物體 速度隨時間變化的規(guī)律 2 v t圖像只能用來描述直線運動 而不能描述曲線運動 故v t圖像發(fā)生彎曲 并不表示物體的運動軌跡為曲線 3 幾種直線運動的v t圖像的特點 勻速直線運動的v t圖像 a 從勻速直線運動的速度圖像上可以得知物體速度的大小和方向 直線在t軸的上方速度為正 即與規(guī)定的正方向相同 在t軸下方速度為負 即與規(guī)定的正方向相反 如圖1 3 4中的圖線a b所示 圖1 3 4 b 從勻速直線運動的速度圖像上可以求出運動物體的位移 由位移公式x vt 在速度圖像上位移的大小就對應(yīng)著邊長分別為v0和t0的一塊矩形面積 如圖1 3 5所示 陰影部分的面積表示做勻速直線運動的物體在t0時間內(nèi)的位移大小 即圖線與時間軸圍成的面積表示物體在這段時間內(nèi)的位移 圖1 3 5 變速直線運動的v t圖像 變速直線運動的瞬時速度隨時間而改變 所以其v t圖像不是平行于t軸的直線 如圖1 3 6所示 圖1 3 6 4 如圖1 3 7所示圖像中 能表示質(zhì)點做勻速直線運動的是 圖1 3 7 解析 由圖可以看出A項中v隨t而增大 B項中v隨t減小后又反向增大 均做變速運動 C項的圖像表示物體靜止不動 D項中圖像表示物體的速度不隨時間變化 答案 D 對平均速度與瞬時速度的理解 例1 下列關(guān)于瞬時速度和平均速度的說法中正確的是 A 若物體在某段時間內(nèi)每時刻的瞬時速度都等于零 則它在這段時間內(nèi)的平均速度一定等于零B 若物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于零 則它在這段時間內(nèi)任一時刻的瞬時速度一定等于零C 勻速直線運動中任意一段時間內(nèi)的平均速度都等于它任一時刻的瞬時速度D 變速直線運動中任意一段時間內(nèi)的平均速度一定不等于它某一時刻的瞬時速度 審題指導(dǎo) 解答本題時應(yīng)注意以下兩點 1 平均速度只能表示物體在某一過程或某一時間內(nèi)的平均快慢情況 2 瞬時速度表示物體在某一位置或某一時刻的速度 能準(zhǔn)確描述物體運動的快慢 解析 由于各時刻的瞬時速度都等于零 即物體靜止 因此平均速度也一定等于零 故A正確 物體從某點沿一曲線運動又回到原出發(fā)點 則平均速度為零 但各個時刻的瞬時速度不為零 故B錯誤 勻速直線運動中速度不變 平均速度與瞬時速度相等 故C正確 由于運動情況不確定 一段時間的平均速度可能等于某時刻的瞬時速度 故D錯誤 答案 AC 借題發(fā)揮 1 在勻速直線運動中 速度不變 平均速度與瞬時速度相等 2 在變速直線運動中 瞬時速度是變化的 平均速度與所對應(yīng)的時間段有關(guān) 也是變化的 某時刻的瞬時速度與某段時間內(nèi)的平均速度大小沒有必然聯(lián)系 可能相等 也可能不相等 3 各個時刻的瞬時速度為零 說明物體一定靜止 而某段時間內(nèi)的平均速度為零 則只能說明該時間內(nèi)位移為零 物體可能靜止 也可能運動 1 打點計時器所用電源的頻率為50Hz 某次實驗中得到一條紙帶 用毫米刻度尺測量情況如圖1 3 8所示 紙帶上A C兩點對應(yīng)的時間間隔為 s 紙帶在A C間的平均速度為 m s 在A D間的平均速度為 m s 二者之間B點的瞬時速度更接近于 m s 圖1 3 8 答案 0 040 350 4250 35 平均速度與平均速率的比較 圖1 3 9 思路點撥 解答本題應(yīng)明確以下幾個概念的區(qū)別 1 位移與路程的區(qū)別 2 平均速度與平均速率的區(qū)別 答案 1 位移大小為28 3cm 方向由A點指向B點 路程為94 2cm 2 14 2cm s47 1cm s 3 曲線運動中的平均速率大于平均速度的大小 借題發(fā)揮 平均速率是做變速運動的物體運動的總路程與對應(yīng)時間的比值 而平均速度是物體的位移與時間的比值 因位移一般不等于路程 故平均速率一般不等于平均速度的大小 2 三個質(zhì)點A B C 運動軌跡如圖1 3 10所示 三個質(zhì)點同時從N點出發(fā) 同時到達M點 且均無往返運動 則下列說法正確的是 A 三個質(zhì)點從N點到M點的平均速度相同B 三個質(zhì)點任意時刻的速度方向都相同C 三個質(zhì)點從N點出發(fā)到任意時刻的平均速度都相同D 三個質(zhì)點從N點到M點的平均速率相同 圖1 3 10 解析 由圖可知A B C三個質(zhì)點從N點到M點的路徑不同 所以三質(zhì)點的路程不同 但它們的位移相同 都是由N指向M的有向線段 又由于從N到M三個質(zhì)點所用時間相同 所以它們的平均速度相同 而平均速率不同 A正確 D錯誤 三質(zhì)點運動過程中 B做單向直線運動 而質(zhì)點A和C沿曲線運動 方向隨時都在改變 所以B C項錯誤 答案 A 對v t圖像的進一步理解 例3 某物體的運動規(guī)律如圖1 3 11所示 下列說法中正確的是 A 物體在第1s末運動方向發(fā)生變化B 第2s內(nèi) 第3s內(nèi)的速度方向是相同的C 物體在第2s內(nèi)返回出發(fā)點 向反方向運動D 在這7s內(nèi)物體做往復(fù)運動 圖1 3 11 思路點撥 物體的速度方向與正方向同向時速度為正值 物體的速度方向與正方向反向時速度為負值 解析 物體在第1s末運動方向沒有發(fā)生變化 A錯 第2s內(nèi) 第3s內(nèi)的速度方向是相反的 B錯 物體在第2s內(nèi)位移變大 向正方向運動 C錯 整個過程中物體做的是往復(fù)運動 D正確 答案 D 借題發(fā)揮 1 由v t圖像可以確定物體在各時刻的速度的大小和方向 2 由v t圖像可以確定物體在各段時間內(nèi)速度大小的變化趨勢 即是加速運動還是減速運動 3 圖像與t軸交點對應(yīng)的時刻為速度方向變化的時刻 4 圖像與t軸所圍 面積 對應(yīng)這段時間內(nèi)物體的位移 3 甲 乙兩個物體在同一條直線上運動 它們的速度 時間圖像分別如圖1 3 12中a b所示 則以下說法正確的是 A 甲物體做勻速直線運動B 乙物體做勻速直線運動C t2時刻甲 乙兩物體速度相等D t2時刻甲 乙兩物體的位移相等 圖1 3 12 解析 由勻速直線運動的v t圖像特點可知A對 B錯 由圖像可看出 在t2時刻兩物體的速度均為v2 xa xb 所以C對 D錯 答案 AC 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全