高中物理-怎样描述运动的快慢学案

高中物理-怎样描述运动的快慢学案

1.理解速度的概念,知道速度是描述物体运动快慢的物理量．(重点、难点)

2.理解平均速度的概念及物理意义．(重点)

一、什么叫速度

1．匀速直线运动：物体沿直线运动,如果在相等的时间内通过的位移相等,这种运动叫做匀速直线运动．

2．速度

(1)定义：在匀速直线运动中,把物体通过的位移s跟发生这段位移所用时间t的比值叫做速度．

(2)公式：v＝s

t

,在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号为m/s(或m·s－1)．

(3)方向：速度的方向是物体运动方向．

1．一个物体沿一直线运动,若在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移均为1 m,那么这个物体是否做匀速直线运动呢？

提示：不一定．要判断物体是否做匀速直线运动,必须是在任意相等的时间内通过的位移相等．而题目中物

体在第1 s内可能运动的快慢发生变化,但只要在一秒内的位移是1 m就行了．

二、平均速度

1．定义：运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所需时间的比值,叫做平均速度,用符号v－表示．

2．公式：v－＝s t ．

3．方向：平均速度的方向是所研究的时间t内物体位移的方向．

2．甲、乙两人同时从同一地点A出发,沿着不同的路线同时到达另一地点B,请问此过程甲、乙两人的平均速度相同吗？

提示：相同．平均速度等于位移与时间的比值,甲乙两人的位移和时间都相同,故甲、乙两

人的平均速度相同．

对速度的理解[学生用书P5]

1．匀速直线运动速度的特点：匀速直线运动是在任意相等的时间内,运动的位移都相等的直线运动,其速度是恒定的矢量．

2．矢量性：速度有大小、方向,方向就是物体的运动方向．

3．物理意义：描述物体运动快慢和运动方向的物理量．

4．公式的意义：速度公式v＝s

t

是速度的定义式,意义是速度的大小可用位移与发生该位移

所用时间的比值来表示,而不能认为v与s成正比、与t成反比．

5．速度的变化：关于速度的变化,可以从以下三个方面表述：一是速度大小不变而方向发生改变；二是速度的方向不变而大小改变；三是速度的大小和方向都发生了改变．只要符合上述三方面中的一个,物体的速度就发生了变化．

下列关于速度的说法,正确的是( )

A．速度是描述物体位置变化的物理量

B．速度大小不变的运动是匀速直线运动

C．v1＝2 m/s、v2＝－3 m/s,因为2>－3,所以v1>v2

D．速度的方向与物体运动的方向一致

[思路点拨] 速度是描述物体运动快慢和运动方向的物理量,是矢量,既有大小、又有方向．比较其大小时看绝对值．

[解析] 速度是描述物体运动快慢即位置变化快慢的物理量,A错误；匀速直线运动是速度的大小、方向都不变的运动,B错误；速度是矢量,正、负号表示方向,绝对值表示大小,C错误；速度的方向与物体运动的方向一致,D正确．

[答案] D

1.(多选)下列关于速度的说法正确的是( )

A．速度既有大小也有方向

B．速度描述物体运动快慢,只有大小

C．速度越大,物体的位移越大

D．速度越大,物体在单位时间内的位移越大

解析：选AD.速度是描述物体运动快慢的物理量,既有大小,也有方向．速度在数值上等于单位时间内的位移,故A、D正确．

平均速度与平均速率[学生用书P6]

1．平均速度

(1)反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段位移或一段时间相对应．

(2)在变速直线运动中,平均速度的大小跟选定的时间或位移有关,不同时间段内或不同位移上的平均速度一般不同．

(3)在变速直线运动中,两段相等时间内的平均速度或两段相等位移内的平均速度,一般不相等．

(4)平均速度是矢量,其大小可由公式v－＝s

t

求出,其方向与一段时间t内发生的位移的方向

相同,与运动方向不一定相同．

在平均速度的计算时,必须指明求出的平均速度是对应哪段时间内或哪段位移内的平均速度,不指明对应过程的平均速度是没有意义的．

2．平均速度和平均速率之间的区别和联系

平均速度平均速率

区别

定义平均速度＝

位移

时间

平均速率＝

路程

时间方向性有方向、矢量无方向、标量

物理意义

粗略表征物体位置变化的快

慢

粗略表征物体运动快

慢

联系都是描述物体运动情况的物理量

单位相同

表达式均可写做v－＝

s

t

的形式,但要注意“s”的意义

平均速度的大小一般不等于平均速率,只有在单向直线运动中,位移的大小才等于路程,二者才相等,但不能说成在这种情况下平均速度就是平均速率,这是因为前者为矢量、后者为标量

命题视角1 平均速度、平均速率的理解

有关平均速度、平均速率,下列说法正确的是( ) A ．平均速率即为平均速度 B ．平均速率是平均速度的大小

C ．只有在匀速直线运动中,平均速率才等于平均速度的大小

D ．在某段运动中平均速率不等于零,而平均速度可能等于零

[解析] 在单向直线运动中,路程等于位移大小,平均速率等于平均速度的大小,故A 、B 、C 错；物体运动一段时间又回到起点,路程不为零、而位移为零,因此平均速率不为零,而平均速度为零,故D 对．

[答案] D

命题视角2 平均速度、平均速率的计算

一物体以v 1＝4 m/s 的速度向东运动了5 s 后到达A 点,在A 点停了5 s 后又以v 2

＝6 m/s 的速度沿原路返回,运动了5 s 后到达B 点,求物体在全程的平均速度和平均速率．

[解析] 物体运动示意图为：

物体全程的位移大小x ＝v 2t 2－v 1t 1＝6×5 m －4×5 m ＝10 m,全程用时t ＝5 s ＋5 s ＋5 s ＝15 s,故平均速度大小

v －

＝x t ＝1015 m/s ＝23 m/s,方向向西．物体全程的路程s ＝v 2t 2＋v 1t 1＝6×5 m ＋4×5 m ＝50 m,

故平均速率v ′－

＝s t ＝

5015 m/s ＝10

3

m/s. [答案]

23 m/s,方向向西 103 m/s

平均速度的大小跟选定的位移或时间有关,不同的位移或不同时间内的平均速度一般不同,必须明确求出的平均速度是对应哪一段位移或时间内的．

2.某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又沿原路返回到山脚,上山的平均速度