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第一章 机械运动(解析版)
课时1.3 运动的快慢
2022年课程标准 物理素养
物理观念:速度和单位及计算公式,匀速直线运动,平均速度。
科学思维:能用速度描述物体运动的快慢,并能进行简单计算。
2.2.2能用速度描述物体运动的快
科学探究:查阅资料,了解我国高速列车的运行速度以及了解中国
慢,并能进行简单计算。会测量
空间站在太空中飞行的速度大小。
物体运动的速度。
科学态度与责任:通过速度概念的建立和查阅相关资料,了解我国
铁路交通和航空航天的发展历程,体会中华民族的智慧。
知识点一、速度
1.比较物体运动快慢的两种方法
问 题
运动会上,短跑比赛正在紧张地进行着。在比赛过程中,观众是如何判断谁跑得快的?运动员跑完
全程后,裁判员又是怎样计算成绩的?观众与裁判员所用的方法一样吗?你认为应该怎样比较运动的快
慢?
观看赛跑的某一瞬间,运动员跑过的时间相同,如果要比较谁跑得快,就要看谁跑过的路程长,也
就是谁跑在前面。运动员到达终点时,他们都跑过了相同的路程,那么所用时间最短的运动员跑得最
快。
比较物体运动的快慢有两种方法:
(1)在相同的时间内,比较物体经过的路程,经过路程长的物体运动得快;(观众的比较方法)
(2)在物体运动相同路程的情况下,比较它们所花的时间,所花时间短的物体运动得快。(裁判的
比较方法)
特别提醒
在利用上述方法比较物体运动快慢时,我们先控制时间和路程两个量中的一个不变,研究另一个量
和物体运动快慢的关系,最后得出结论。(23-24八年级下·江西南昌·期中)如图所示,是两种比较自行车和摩托车运动快慢的
方法。a图中,两者运动相同的时间,摩托车运动的路程长,所以摩托车运动较 。b图中让两者运
动相同的路程,自行车所需的时间长,所以它运动较 。
【答案】 快 慢
【详解】[1]a图中让自行车和摩托车运动相同的时间,图中摩托车运动的路程长,所以根据 可知,
摩托车运动快,自行车运动的路程短,自行车运动慢。
[2]b图中让自行车和摩托车运动相同的路程,图中自行车完成运动所需要的时间长,所以根据 可知,
自行车运动慢,摩托车运动的快。
2.速度
想想议议
甲同学100m跑的成绩为15s,乙同学50m跑的成绩为8s。要知道他俩谁跑得快,应该怎么办?
甲、乙两位同学运动的路程与时间都不相同,我们可以计算他们1秒通过的路程,哪位同学每秒通
过的路程多,运动得更快。
在该事例中,甲同学:=6.7m/s 乙同学:=6.25m/s
结论:甲同学运动得更快。
在物理学中,为了比较物体运动的快慢,采用“相同时间比较路程”的方法,也就是将物体运动的
路程除以所用的时间。这样,在比较不同运动物体的快慢时,可以保证时间相同。
(1)定义:物理学中,把路程与时间之比叫做物体运动的速度。
s
(2)公式:
v=
变形公式: 。
t
(3)物理意义:是描述物体运动快慢的物理量。在数值上,等于物体在单位时间内通过的路程。这
个数值越大,表明物体运动得越快;这个数值越小,表明物体运动的越慢。
(4)单位及换算:在国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号是 m/s,或者m·s-1,速度单位是
由长度单位和时间单位组合而成的组合单位。
在交通运输中,速度的单位常用千米每小时(km/h)表示。这两个单位换算关系是:1m/
s=3.6km/h。
特别提醒
1.速度公式中的v、s和t三个物理量,必须是同一个物体在同一运动过程中的速度、路程和时间。2.速度的大小时由路程与时间的比值决定的,不能说“速度与路程成正比”或“速度与时间成反
比”。
3.计算时代入的数据,应包含数字和单位两个部分。
4.在用公式进行计算时,要注意单位的对应搭配,“千米”和“时”搭配,“米”和“秒”搭配,
组合成的速度单位分别是“千米/小时”或“米/秒”。
(5)与运动有关的交通标志
①速度表
可以直接显示出车辆的运动速度。下图中的汽车速度表,它上面的单位是km/h,当指针指在哪个位
置时,说明此时的速度是多少km/h。如图所示,汽车的速度是80 km/h。“136018”是指这辆车总共通
过的路程为136018km。
汽车速度表 高铁速度指示屏
②限速标志与里程标记
甲 乙
在不同的道路或不同的路段,有很多限速的标志牌。如图甲所示为限速标志,限速标志牌的单位是
km/h,表示机动车在该道路上行驶,速度不得超过60km/h。图乙是公路上的里程标记牌,表示从此标志
牌到北海的路程为24km。
(6)一些物体运动的速度
物体 速度(m·s-1) 物体 速度(m·s-1)
蜗牛 约1.5×10-3 上海磁悬浮列车 可达120
人 约1.1 喷气式客机 约250
自行车 约5 超音速歼击机 约700
高速路上
约33 出膛的子弹 约1000
的小轿车
雨燕 可达48 同步卫星 3070
(23-24八年级上·广东江门·阶段练习)水中游动最快的旗鱼,速度可达108km/h;空中飞行最快的海燕,每分钟飞行5km;陆地上跑得最快的猎豹,1s可跑40m,比较它们速度的大小
( )
A.猎豹最大 B.海燕最大
C.旗鱼最大 D.三者一样大
【答案】B
【详解】旗鱼的速度
猎豹的速度
海燕的速度
海燕的速度最快。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
知识点二、匀速直线运动
1.机械运动的分类
2.匀速直线运动
想想议议
下图记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程。图甲中的汽车在平稳行
驶的过程中,各段时间内的速度有什么特点?图乙中的汽车从静止开始前进,在各段时间内的速度有什么
特点?
甲中的小汽车做直线运动时,在相同的时间内通过的路程相等,它的速度是不变的。
(1)定义:物体沿直线且速度不变的运动,叫做匀速直线运动。
(2)特点①做匀速直线运动的物体,其速度大小和方向都不变;
②做匀速直线运动的物体,在相等的时间内通过的路程相等,或者说通过相等的路程所用的时间相
等;
③做匀速直线运动的物体通过的路程与其时间成正比。
特别提醒
(1)物体做匀速直线运动时,速度保持不变,即路程和时间的比值不变,速度与路程和时间无关,
s
不能将v= 理解为v与s成正比,与t成反比。
t
(2)在任何一段相等的时间内,通过的路程相等,可以判断物体做匀速直线运动。
3.变速直线运动
(1)变速直线运动:物体做直线运动时,其速度大小在发生变化,这种直线运动叫变速直线运动。
(2)平均速度
s
①在变速运动中,只做粗略研究,也可以用v= 来描述运动的快慢,这样算出来的速度叫做平均速
t
度。
平均速度等于物体运动的路程与通过这段路程所用时间之比。日常所说的速度,多数情况下指的是
平均速度。
s
②计算公式:
v=
s是总路程,t指总时间。
t
③对平均速度的理解
平均速度用来粗略地描述做变速运动的物体的平均快慢程度,但不能精确地知道它的运动情况.
我们说一个物体的平均速度时,必须指出在哪段时间内,或在哪段路程中,因为在不同的时间或路
程中,平均速度一般不同。
特别提醒
(1)平均速度不是速度的平均值,全程的平均速度也不是各段平均速度的平均值。
(2)平均速度与速度的平均值
平均速度 速度平均值
速度的平均值是指物体在不同路程(或时间)的速度
平均速度描述的是物体运动的平均快慢,应该 的平均值。例如,物体从甲地道乙地的速度是v1,
从乙地道丙地的速度是v2,这两端路程的速度的平
根据公式 ,用总路程除以总时间求得。
当我们说一个物体的平均速度时,必须指明是 均值是 。实际上,物理学中并没有速度
那段路程上或那段时间内 平均值的概念,不要把“平均速度”误解为“速度的
平均值”
(2024·四川成都·二模)如图所示,是甲、乙两个小球同时从左向右运动,每隔0.1s拍
下的“频闪照片”,甲、乙两小球在0.2s~0.3s分别从a点运动到b点、从c点运动到d点。分析“频闪照片”,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两球都做变速直线运动
B.照片记录的甲球运动时间比乙球运动时间短
C.从开始计时到0.3s时,甲球的平均速度比乙球大
D.甲、乙两球在ab、cd段的运动中,以乙球为参照物,甲球向左运动
【答案】D
【详解】A.图甲,甲球在相等的时间内通过的路程相同,甲球做匀速直线运动;图乙,乙球在相等的时
间内通过的路程不同,且在相同的时间里,通过的路程越来越长,即速度是越来越大,乙球做变速运动,
故A错误;
B.照片记录的甲球运动时间
t =5×0.1s=0.5s
甲
乙球运动时间
t =3×0.1s=0.3s
乙
照片记录的甲球运动时间比乙球运动时间长,故B错误;
C.从开始计时到0.3s时,甲球通过的路程小于乙球通过的路程,所以由 可知甲球的平均速度比乙
球小,故C错误;
D.甲、乙两球在ab、cd段的运动中,时间相同,路程关系
sab