第3节 运动快慢与方向的描述——速度

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1、第3节　运动快慢与方向的描述——速度一、运动快慢的比较要比较物体运动的快慢，可以有以下两种方法．1．在相同的时间内，比较物体运动的位移大小．例如，自行车在10min内行驶了3km，汽车在相同的时间内行驶了20km，可见汽车比自行车运动的快．2．运动相同的位移，比较所用时间的长短．例如，2008年北京奥运会百米决赛中，牙买加短跑名将博尔特以9秒69的成绩打破了世界纪录，而某位同学跑完百米用了13秒50，可见这位同学跑得慢些．二、区分平均速度和瞬时速度日常生活中我们常见的运动速度：人的步行速度约为5～7公里/小时，自行车的速度约为5m/

2、s，汽车的速度约30m/s，大型客机的速度约为300m/s，野兔的奔跑速度约为15m/s，赛马的奔跑速度约为18m/s.以上这些速度通常指的是平均速度．而百米运动员的冲刺速度、子弹击中靶时的速度、人造卫星的发射速度、汽车速度计指针指示的速度、路旁限速牌上显示的速度等，指的是瞬时速度．4．瞬时速度(1)定义：运动物体在某一时刻(或某一位置时)的速度称为瞬时速度．(2)大小：瞬时速度的大小称为瞬时速率，简称速率．(3)单位：在国际单位制中，瞬时速度的单位是米/秒，符号为：m/s，常用单位有千米/时、厘米/秒，符号分别为：km/h、cm/

3、s.(4)标矢性：瞬时速度是矢量，表示物体在某一时刻(或经过某一位置时)运动的快慢．瞬时速度的方向就是物体在该时刻(或经过某一位置时)运动的方向．5．速度—时间图像(1)以速度为纵轴，时间为横轴，建立一个平面直角坐标系，在该坐标系中画出物体的速度随时间的变化关系，这种描述速度v与时间t关系的图像叫做速度—时间图像(v－t图像)，简称速度图像．(2)匀速直线运动的速度图像是与横轴平行的直线．(3)从匀速直线运动的速度图像中不仅可以看出速度的大小，而且可以求出位移，运动物体在时间t内的位移x＝vt，在速度图像中就对应了边长分别为v和t的

4、一块矩形面积，如图中阴影的部分．自主探究：百米比赛中，运动员在50m处的速度为9.5m/s，10s末到终点的冲刺速度为11.5m/s，则运动员全程的平均速度是多少？答案：10m/s2．平均速度的意义：粗略地描述做变速运动的物体在时间Δt(或位移Δx)内运动的快慢程度和方向．平均速度的方向与Δt时间内发生的位移Δx的方向相同．对同一运动物体，在不同的过程中，它们的平均速度可能是不同的，因此平均速度必须指明是“哪段时间”或“哪段位移”的平均速度．在多过程运动中，求全过程的平均速度，应注意Δx为全过程位移，Δt为总时间．另外，平均速度与速

5、度的平均物理意义完全不同，其数值一般也不相等．3．平均速度与平均速率平均速度是物体运动一段位移和对应时间的比值，有大小，有方向．平均速率是物体运动的路程和所用时间的比值，有大小没有方向．平均速度的大小不一定等于平均速率．【例1】某物体沿一条直线运动，若前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间内的平均速度为v2，求全程的平均速度．思路点拨：把运动过程分为两段，由速度公式表示出全过程总位移，总位移与总时间的比值即为平均速度．变式探究1－1：若上述例题中的条件改为，前一半位移的平均速度为v1，后一半位移的平均速度为v2，全程的平均速度又是

6、多少？平均速度瞬时速度物理意义反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，只能粗略描述物体的运动快慢精确地描述物体运动的快慢及方向过程量与状态量与某一段位移或一段时间相对应，是过程量与某一时刻或某一位置相对应，是状态量矢量与标量是矢量，其方向与一段时间Δt内发生的位移的方向相同是矢量，其方向就是该时刻物体运动的方向关系(1)当位移足够小或时间足够短时，可以认为瞬时速度就等于平均速度．(2)在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等.【例2】下面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，则在这段时

7、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．变速直线运动中任意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：逐项分析如下选项诊断结论A若物体每时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内应处于静止状态，其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，仅仅说明在这段时间内物体的位移为零，任一时刻的速度不一定为零×C匀速直线运动中速度不变，任意一段时间内的平均速度都相等，也都等于任一时

8、刻的瞬时速度√D变速直线运动中速度改变，但一段时间内的平均速度有可能等于某一时刻的瞬时速度×答案：AC.答案：ABD.2．利用v－t图像分析物体的运动(1)v－t图像：用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在