1 运动的描述 1.3 位置变化快慢的描述——速度 一 运动的描述 1、 对 s-t 图像的理解 (1) s-t 图像描述直线运动的规律; (2)纵坐标表示位移(s/m) ，横坐标表示时间(t/s) ; (3)图像能直接读出的信息:初始位置、运动物体在某-一时刻对 应的位移大小、最大位移对应的时刻，物体回到出发点对应的 时刻。 (4)通过计算能得出的物理量:物体的运动速度(直线的斜率)、某 段时间内物体的位移变化量，发生某段位移所需要的时间等。 2、对 v-t 图像的理解 (1) v-t 图像描述直线运动的规律; (2)纵坐标表示位移(v/m/s) ，横坐标表示时间(t/s) ; (3)图像能直接读出的信息:初始速度、运动物体在某-一时刻对 应的速度大小、速度最大对应的时刻、物体运动方向对应的时 刻。 (4)通过计算能得出的物理量:物体的加速度( 直线的斜率)、某 段时间内物体的速度变化量，某段时间内发生的位移 (图像与 t 轴围成的面积) 二 速度 (1)初中的时候我们学习过比较物体快慢的方法，即相同的路程 比较运动的时间或者是相同的时间比较运动的路程。 (2)速度: 位移和发生这段位移所用的时间的比值叫做速度: 注意:这里面不能说速度 v 与位移 x 成正比，也不可以说速度 v 和时间 t 成反比。 (3)比值定义法:物理学里利用已知物理量的比值关系，定义新 物 理量的方法。同学们不难发现，速度的定义就是利用这种方法。 (4)速度是一个矢量，既有大小又有方向。大小可以用上述公式 进行计算，方向与位移的方向相同。 (5)速度变化: 速度的变化包含三个方面:可以仅仅是方向变了，也可以仅仅是 大小变了，也可以是方向大小均发生了变化。 (6)单位:国际单位制中我们把速度的单位写成 m/s. 常用单位还有 km/h 等等。 常见单位换算: 1m/s=3.6km/h. 三 平均速度和瞬时速度 1 变速直线运动 匀速直线运动的含义一质点在任意相等时间内发生的位移都相 等的直线运动，叫做匀速直线运动。与之相对的，变速直线运 动的定义一相等时间内位移不都相同的直线运动，叫做变速直 线运动。 2、平均速度 1.平均速度定，义:变速直线运动的位移与所需时间的比值，叫 做变速直线运动的平均速度。平均速度是矢量。 定义式:v=x/T 方向:对应某段时间内的位移的方向。 单位: m/s、km/h. 2.在变速直线运动中，“平均速度”是对应于“某一段时间”(“某-段 位移”)的速度，就是说平均速度所粗略地描述的是“这一 -段时 间”(“这一段位移”)内的运动快慢，跟别的的时间段(位移段)无 关。 由于不同时间段，这个比值通常不同，所以讲“平均速度”时， 必须指明是求哪一段时间(或哪一段位移)内的平均速度。 3.平均速度只是“粗略的描述”描述这一段时间内质点运动的大概 快慢,而无法反映这段时间内的各个时刻瞬时速度的大小、瞬时 速度的变化情况等 4.“平均速度”体现了等效替代的思想方法: 变速直线运动的平均速度,就是用- -个等效的匀速直线运动的速 度( v ),来粗略地描述质点在某段时间(某段位移)内物体运动的 快慢。 三、瞬时速度(极限思想) 1.定义:质点在某一时刻(或经某- -位置时)的速度，叫做瞬时速 度。 2.方向: ① 直线运动:与物体经过该位置时的运动方向相同。 ② 曲线运动:经过该位置时轨迹上该点的切线方向。 平均速度是指某一段时间△t (某一段位移△x)内的平均速 度，它只能粗略地、笼统地描述质点在这段时间(这段位移)内 运动的快慢程度。 当逐渐缩短所取的时间△t (或位移△x),虽然所求得的仍然 是平均速度，不过它的数值正在逐渐接近时间△t 中点时刻(或 位移△x 中的某一位置)的瞬时速度值，但这个变化过程仍属于 量变过程。 只有当△t-→>0 (对应的△x-→0) 时，量变引起了质变:时 间(位移)被“时刻(位置)”替代了，△x 与△t 的比值表示的不再 是“平均速度”，而是该时刻(该位置)的“瞬时速度”了，因此说，“ 瞬时速度就是平均速度的极限”。 瞬时速度描述的是“这一- -时刻”(“这一-位置")的运动快慢。 在变速运动中，不同时刻(位置)的瞬时速度通常是不同的。因 此，瞬时速度可以用来精细地描述变速运动。 四 速度和速率的区别 1 平均速率 定义:路程与时间的比值，称之为平均速率。 2，由于路程是标量，所以平均速率也是标量。 3、平均速率与平均速度的联系与区别 1.平均速度=位移/时间，为矢量;平均速率=路程/时间，为 标量。 可见，一般运动中，平均速率和平均速度大小是不相同的 只有物体做单方向直线运动时，平均速度才跟平 均速率大小相同，所以:平均速率>平均速度大小。 2.物体运动一段时间，平均速度可能为零(回到了原点，位 移为零)，但平均速率不可能为零。 4、瞬时速度与瞬时速率的联系与区别 瞬时速度:为时间(或位移)趋近于零时的平均速度。 瞬时速率:为时间(或路程)趋近于零时的平均速率。 当时间趋近于零时，位移大小与路程相同，瞬时速度大小 就是瞬时速率。 瞬时速率简称速率。 “打点计时器使用步骤与纸带处理”讲解 五 打点计时器使用步骤与纸带处理 打点计时器使用步骤 1.把打点计时器固定在桌边上。 2.将纸带穿过一侧限位孔，从另一侧限位孔穿出用电磁打 点计时器时，纸带压在复写纸下方。用电火花打点计时器时， 把墨粉纸盘夹在两纸带之间。 3.启动电源，待打点计时器稳定，拉动纸带，打出一-系列 的点。 4.纸带打完后立即切断电源，这样做可以避免因线圈发热 而导致损坏。 注意事项: 1.电磁式打点计时器使用的电源必须是低压交流电源，且 电压是 4~6V。电火花打点计时器是使用 220V 交流电源。 2.打点前，应使物体放在靠近打点计时器的位置。 3.使用电火花打点计时器时，应注意把两条白纸带正确穿 好，墨粉纸盘夹在两纸带之间;使用电磁式打点计时器时，应让 纸带通过限位孔，压在复写纸下面。 4.复写纸不要装反，每打完一条纸带，应调整- - 下复写纸 的位置。若打点不够清晰，考虑更换复写纸。 5.使用打点计时器，应先接通电源，待打点计时器稳定打 点后再放开纸带。 6.打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如电磁式 打点计时器打出的是小横线，应调整振针与复写纸片的距离， 使之大一点。 打点计时器常见故障以及可能原因: 二、打点计时器实验中纸带的处理 1.纸带的选取:一般实验应选取点迹清晰、无漏点的纸带中 有足够多点的一-段作为实验纸带。 2.根据纸带上点的密集程度选取计数点。打点计时器每打 n 个点取-一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为 n 个打点 的时间间隔，即 T=0.02n(s)。--般取 n=5， 此时 T=0.1s。 3.测量计数点间距离。为了测量、计算的方便和减小偶然 误差的考虑，测量距离时不要分段测量，尽可能--次测量完毕， 即测量计数起点到其它各计数点的距离。如图所示，则由图可 得: 4.判定物体运动的性质: (1)若 Sp、S、Sm、Spy、Sy、Sy 基本相等，则可判定物 体在实验误差范围内做匀速直线运动。 (2)若 S，、S、Sm、S1y、Sp、Sv 逐渐增大，则物体做 加速运动，反之则是做减速运动。 (3)测定第 n 点的瞬时速度。物体做匀变速直线运动时，在 某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。即测出第 n 点的相邻的前、后两段相等时间 T 内的距离，由平均速度公式 就 可 求 得 ， 如 上 图 中 第 4 点 的 瞬 时 速 度 为 : 课堂检测 1 关于速度的说法，下列各项正确的是（　　） A 速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大表示物体运动快 B 速度描述物体的位置变化的快慢，速度大表示物体位置变化大 C 速度越大，位置变化越快，位移也就越大 D 一段时间内物体的位置不变化，则这段时间内物体速度为零 2 关于运动物体的速度大小，下列正确的选项是（　　） A 光在真空中传播的速度约为 3.0×1010m/s B 声音在空气中传播的速度约为 3.4×103m/s C 人造地球卫星（近地圆轨道）速度约为 7.9×103m/s D CRH3 动车组速度约为 1.0×103m/s 3 下面几个速度中，表示平均速度的是___1___，表示瞬时速度的是 ___2___．(按字母顺序直接填写字母，例如：ABC) A、子弹出枪口的速度是 800m/s B、汽车从甲站行驶到乙站的速度是 20m/s C、火车通过广告牌的速度是 72km/h D、人散步的速度约为 1m/s E、足球被踢出时的速度是 20m/s F、炮弹通过炮筒的速度是 600m/s． 4 下列说法中正确的是（　　） A 凡轻小的物体皆可看作质点，而体积较大的物体不能看作质点 B 作息时间表上的数字表示时间间隔 C 物体做单向直线运动时，其位移就是路程 D 跳水运动员起跳后，到达最高点的速度为瞬时速度 5 以下说法中正确的是（　　） A 做匀变速直线运动的物体，ts 内通过的路程与位移的大小一定相 等 B2008 年奥运会上牙买加飞人博尔特以 9 秒 69 的成绩夺得百米短 跑冠军，这里的“9 秒 69”表示时刻 C 瞬时速度的大小通常称为速率 D 速度不变的运动就是匀速直线运动 6 a、b、c 三个质点都在 x 轴上做直线运动，它们的位移﹣时间图 象如图所示．下列说法错误的是（　　） A 在 0﹣t3 时间内，三个质点位移相同 B 在 0﹣t3 时间内，质点 c 的路程比质点 b 的路程大 C 质点 a 在时刻 t2 改变运动方向，质点 c 在时刻 t1 改变运动方向 D 在 t2﹣t3 这段时间内，三个质点运动方向相同 7 如图为物体运动时打点计时器打出的一条纸带，图中相邻的点间 还有四个点，已知打点计时器接交流 50Hz 的电源，则 ab 段的平均 速度为___1___m/s，ae 段的平均速度为___2___m/s．（精确到 0.01） 8 一辆汽车从甲地开往乙地的过程中，前一半位移内的平均速度是 30km/h，后一半位移的平均速度是 60km/h．则在全程内这辆汽 车的平均速度是（　　） A35 km/h B40 km/h C45 km/h D50 km/h 参考答案 1 解： A、速度的物理意义是描述物体运动快慢的物理量，速度大表示物体运 动快，故 A 正确，B 错误； C、速度越大，位置变化越快，但位移表示位置变 化的大小，速度大，位移不一定大，故 C 错误． D、位置不变，位移为零，故 速度为零，故 D 正确． 故选：AD． 2 解： A、光在真空中传播的速度约为 3.0×108m/s，故 A 错误； B、声音 在空气中传播的速度约为 3.4×102m/s，故 B 错误； C