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1、高一物理（第3讲）主讲老师：缪昆（苏州中学）【教学内容】第一章运动的描述第三节：运动快慢的描述速度第四节：实验：用打点计时器测速度第五节：速度变化快慢的描述加速度【教学目标与要求】1、理解速度的概念，知道速度是表示运动快慢的物理量，知道它的定义，公式符号和单位，知道它是矢量；理解平均速度，知道瞬时速度的概念，知道瞬时速度与平均速度的关系；知道速度和速率以及它们的区别；2、了解打点计时器的构造、原理、方法；学会用打上点的纸带研究物体的运动情况，会测量物理的速度；通过计算绘制速度时间图象；3、理解加速度的概念，知道加速度的定义、公式、符号、单位、加速度的方向，知道什么是变化率，能从匀变速运动的vt
2、图象求加速度。【要点解读】一、速度表示运动的快慢1、如何比较运动快慢如果两物体运动时间相同，可比较位移x的大小，如果位移x相同，可比较时间大小，一般情况下如何比较？2、速度的定义（比值定义法）(1) 定义式：；单位：米/秒（m/s）；其他常用：千米/小时（km/h），换算关系：1m/s3.6km/h(2) 意义：描述一段时间或一段位移中物体位置变化的快慢和方向，数值上等于单位时间内物体位移的大小。(3) 速度是矢量，速度方向即物体的运动方向。说明：实际运动中，物体运动的快慢总在不断变化，所以只是用来粗略描述运动的快慢。3、平均速度：4、瞬时速度：表示某一时刻或某一位置物体运动的快慢。如何准确地
3、描述物体通过某一位置或某一时刻的运动快慢呢？如物体由A运动到B，要描述AB之间某一点D的运动快慢，可用AB的平均速度代替vD，但较粗略，可将线段取短一些如A1B1，用A1B1的平均速度代替vD，仍较粗略，但较要接近vD一些，依此类推，在D点附近取一个足够小的线段AnBn时，用该足够小的位移中的平均速度代替vD就比较准确了。如图所示： A D B A1 B1 A2 B2 A3 B2 越来越接近D的瞬时速度VD An Bn(1) 瞬时速度的定义：物体在某一时刻附近无限小的一段时间的平均速度称为物体在该时刻的瞬时速度。(2) 物理意义：精确描述物体运动到某一位置时的快慢程度。(3) 定义式：tO（或
4、）注意点：瞬时速度的大小即瞬时速率，平均速度的大小不一定等于平均速率；速度和速率是两个性质不同的概念。二、实验：用打点计时器测速压1、打点计时器的工作原理(1) 电磁打点计时器：工作电压46V低压交流，0.02s打一次点；当电磁线圈中通入交流电时，线圈周围会产生周期性变化的磁场，这个周期性变化的磁场使振片被周期性的磁化，振片的一端就会周期性地呈现N、S，永久磁铁就会对振片产生周期性的吸引与排斥，于是振片就振动起来（如图）。(2) 电火花计时器：工作电压220V交流电压，0.02s打一次点脉冲的正极与放电针相连，脉冲的负极与低盘轴相连，纸盘轴与能够导电的墨粉纸是相连的，于是放电针就会通过纸带向墨
5、粉放电，有电火花通过的地方，墨粉就被熔化，从而在纸带上留下痕迹。(3) 比较：由原理可知电火花计时器较之电磁打点计时器的优点主要是阻力小，简单易用，误差小。2、用打点计时器在纸带上测量瞬时速度(1) 根据瞬时速度的定义t很小时，可用表示某点的瞬时速度，纸带打好后，可用与待测点相邻的两点间的平均速度来表示待测点的瞬时速度。如图：(2) 用作图法粗略求得A的瞬时速度。分别求出AF、AE、AD、AC、AB段的平均速度、，可以理解从到，物体运动的平均速度的大小逐渐趋向一个定值，这个质就是A点的瞬时速度。作图，得一条曲线，将这条曲线光滑地延伸到t0处，与轴的交点(0, v)，v就是A点的瞬时速度值。如图
6、：三、速度变化快慢的描述加速度1、认识位置、位移速度之间的关系：(1) 位置物体做直线运动时，用坐标数值来表示物体的位置如A位置xA，B点所处位置xB(2) 位移x描述位置变化的大小和方向物体沿直线运动，如图：xC A B-3-2-10123 从AB，x1xBxA312m从BC，x2xCxB235m,负多表示位移x2的方向与x1的向相反(3) 速度描述位置变化快慢和运动方向2、认识变化率变化的快慢自然界中各种各样的量都在一定时间内发生一定的变化，既有变化大小之分，又有变化快慢之分，如树木的生长、石油价格的变化、河水的水位变化、自身身高的改变，显然，变化量的大小和变化的快慢并不是一回事。某个量的
7、变化量的大小与变化所用时间的比值叫做这个量的变化率。用A表示变化率，则，A是一个新的量，不同于D，也不同于D。3、认识加速度速度变化快慢的描述理解加速度可遵循速度，速度的变化，速度变化的快慢的渐进认识过程。(1) 速度的变化xOABCED物体从O出发向左运动，到A VA2m/s加速到B，VB5m/s，再减速到C，Vc3m/s，再匀速到D，VD3m/s，再做减速运动，减速到O往回加速到E，VE5m/s向左。设向右为正ABV1VBVA523m/sBCV2VCVB352m/sCDV3VDVC0DEV4538m/s(2) 速度变化的快慢a、定义及定义式速度变化量与发生这一变化所用的时间的比值b、物理意
8、义：指进速度变化的快慢和方向c、单位：米/秒2（m/s2）d、加速度是矢量，方向与速度变化的方向相同在直线运动中，当加速时，a和v同向，当减速时，a和v反向，a的方向始终和v的方向相同。【典型例题】例1下列关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是（）A、若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零。B、若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这一段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零。C、匀速直线运动中物体任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度。D、变速直线运动中一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度解析：物体的各个时刻瞬时速度都等于零，
9、证明物体静止，即位移为零，因此平均速度一定为零，物体在某段时间内平均速度为零，证明整个运动过程中的位移为零，但不能证明物体不运动。例如：物体在做往返运动回到出发点，位移为零，平均速度为零，但瞬时速度不为零；匀速运动中，由于瞬时速度都相等，因此平均速度等于瞬时速度；变速运动中，速度时刻在变，但平均速度可能与某一时刻的瞬时速度相等。解：综上，选AC 例2关于物体的运动情况，下列说法正确的是（）A、物体的速度为零时，加速度一定为零B、物体的运动速度很大时，加速度一定很大C、物体的速度变化量很大时，加速度一定很大D、物体的速度减小时，加速度可能增大解析：物体的速度为零，不等于速度不变，在变速运动的过程
10、中速度减小为零时，加速度不一定为零，A选项是错的；物体的运动的速度很大时，不一定是物体的速度变化很快，B选项错；加速度的大小不仅取决于变化量，而且还和速度变化所需时间有关，所以速度变化很大，加速度不一定很大，C选项错；加速度大小与速度无关，物体做减速运动，加速度方向与初速度方向相反，若速度减小得越来越快，加速度就是增大的，所以D选项正确。例3某同学在百米比赛中，以6m/s的速度迅速从起点冲出，到50m处的速度是8.2m/s，在他跑完全程的中间时刻t16.25s时速度为8.3m/s，最后时8.4m/s的速度冲过终点，他的百米平均速度大小为多少？解析：本题中陷含条件是：“百米比赛”，所以x100m
11、，“全程的中间时刻t16.25s”，所以全程时间t26.25s12.5s，因此，平均速度。例4质点A、B沿直线运动，其位置坐标随时间的变化关系如图，试问：(1) 两直线A、B在坐标轴上的截距分别表示什么物理意义？(2) 两直线交点P的物理意义是什么？(3) 质点A、B的速度各是多大？ x/m A B420 123 t/s24解析：(1) B物体与坐标轴的截距为零，表明B物体由0时刻从坐标原点向正方向运动；A物体与x轴交于“4m”，交t轴交于“2s”，表示A物体从离坐标原点4m的负方向上的某一点向正方向运动，经1s到达坐标原点位置。(2) 两直线交于P点，表明经2s时间，两物体在4m位置相遇。(
12、3) 由，.【巩固练习】1、下列说法正确的是（）A、匀速运动就是匀速直线运动B、对于匀速直线运动，路程就是位移C、物体的位移越大，平均速度越大D、物体在某段时间内的平均速度大，在其间任意时刻的瞬时速度也一定越大2、关于位移和速度，有以下几种说法：位移表示物体位置的改变，而速度反映物体位置变化快慢速度大小等于位移对时间的变化率的大小速度总等于位移与发生这段位移所用时间的比值速度大的物体，发生的位移一定大A、B、C、D、3、物体沿一条直线运动，下列说法正确的是（）A、物体某时刻速度为3m/s，则物体在1s内一定走了3mB、物体在某1s内的平均速度是3m/s，则这1s内物体的位移一定是3mC、物体在
13、某段时间内的平均速度是3m/s，则该时段内任意1s的位移一定是3mD、物体在某段位移的平均速度是3m/s，则物体在这段位移一半时速度一定是3m/s4、甲、乙两人沿东西方向相向前进，设向东为正方向，v甲2m/s，v乙4m/s，则可知（）A、因为24，所以甲速度大于乙速度B、乙的速率大于甲的速率C、由于正、负号表示方向，所以甲速度小于乙速度D、若两人同时同地出发，10s后二人相距60m5、利用打点计时器打出的纸带可求出（）A、能准确求出某点的瞬时速度B、能粗略地求出某点的瞬时速度C、能准确求出某位移内的平均速度D、可利用某时段的平均速度代表某点的瞬时速度6、如图所示，根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动（）7、关于物体运动的速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（）A、速度越大，加速度也一定越大B、速度变化得越快，加速度一定越大
