滬科版必修一1.3怎樣描述運動的快慢學(xué)案Word版含解析

1、學(xué)案3怎樣描述運動的快慢（續(xù)） 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.知道什么是瞬時速度，理解極短時間內(nèi)的平均速度和瞬時速度近似相 等.2.理解什么是位移 一時間圖像（s t圖像），知道如何用圖像表示位移和時間的關(guān)系.3.理解 什么是速度一時間圖像（V t圖像），知道如何用圖像表示速度和時間的關(guān)系. 息故涓本溯源 推陳方可卻新 知識，儲備區(qū) 、瞬時速度 1. 定義：運動物體在某一時刻或某一位置時的速度，叫做瞬時速度. 2方向：瞬時速度的方向跟物體經(jīng)過某一位置時的運動方向相同 3速率：瞬時速度的大小叫做瞬時速率，簡稱速率. 二、位移圖像 1. 畫法：建立平面直角坐標(biāo)系，用橫軸表示時間t，縱軸表示位移 s把物體各時刻的

2、位置 坐標(biāo)用點表示出來，可作出物體的位移一時間圖像，簡稱位移圖像. 2做勻速直線運動的物體的位移圖像，是一條通過原點的傾斜的直線這條直線的斜率反 映著物體速度的大小，斜率越大，速度越大 三、速度圖像 1畫法：在直角坐標(biāo)系中，用橫軸表示時間，用縱軸表示速度 V，根據(jù)運動物體的速度數(shù) 據(jù)，可作出它的速度一時間圖像，簡稱速度圖像. 2勻速直線運動的速度圖像：做勻速直線運動的物體，其速度大小和方向始終不變，在直 角坐標(biāo)系中，可用一條平行于 ！軸的直線來表示. 基礎(chǔ)自學(xué)落實童點互動探究 學(xué)習(xí)探究區(qū) 一、瞬時速度 問題設(shè)計如圖1所示，在氣墊導(dǎo)軌上 A處安裝光電門，滑塊上分別插上寬度不等的遮光 片.每次都從

3、最高點釋放滑塊，則滑塊前沿的P點每次經(jīng)過A時的運動快慢相同.光電計 時器可以記錄P從A點經(jīng)過一段位移As所需時間t（As為遮光片寬度）遮光片寬度As和所 需時間At列表如下: As/m A/s 1 V /(m ) 6 0.05 0.089 0.04 0.075 0.03 0.058 0.02 0.039 0.01 0.02 0.005 0.01 (1)求出每次遮光片通過光電門的平均速度，并填入上表. (2)隨著As的減小，平均速度的大小有什么特點？這反映了什么物理意義? (3)如何更精確地測定 P點經(jīng)過A點的瞬時速度呢？ P點經(jīng)過A點的速度更接近上述哪一個 速度？ 答案（1）0.560.530

4、.520.510.500.50 (2)隨著As的減小，平均速度的大小似乎向某個數(shù)值靠攏.這說明，隨著 的平均速度就越接近 P點經(jīng)過A點運動的快慢程度. As的越小，所得 As 再縮小遮光片的寬度，即時間間隔At盡可能小.當(dāng) At非常小時，At就是P點經(jīng)過A點 的瞬時速度.P點經(jīng)過A點的瞬時速度更接近 0.50 m/s. 要點提煉 瞬時速度：運動物體在某一時刻或某一位置時的速度. 在公式v= s中，若時間t非常小，接近于零，就可以表示物體在該時刻的瞬時速度. 1. 2. 矢量性：瞬時速度的方向就是該時刻物體運動的方向.瞬時速度的大小叫速率. 3. 瞬時速度可以精確描述物體在某一時刻(或某一位置)

5、的運動快慢. 二、位移圖像 問題設(shè)計 t/s 0 10 20 30 40 J J s/m 0 300 600 900 1 200 1 1 一輛汽車做勻速直線運動，各個時刻的位置坐標(biāo)列表如下: (1)建立平面直角坐標(biāo)系，用橫軸表示時間t,縱軸表示位移S,把汽車在各個時刻的位置坐 標(biāo)在坐標(biāo)系中用點表示出來，然后用平滑的曲線(或直線)連接起來. (2)圖像有什么特點？圖線的斜率有什么物理意義? 答案 (2)勻速直線運動的S t圖像是一條傾斜的直線，圖線的傾斜程度即斜率表示速度的大小, 即 k= = V. At 要點提煉 1位移一時間圖像(St圖像):表示物體的位移隨時間變化的情況. 2. 由S-1圖

6、像可以知道: (1) 物體在某一時刻所處的位置 (2) 任意時間內(nèi)的位移(大小和方向)，或發(fā)生一段位移所需要的時間. (3)速度的大小：圖像的斜率表示物體的速度的大小. 3. 勻速直線運動的St圖像為傾斜直線，直線的斜率表示物體的速度. 延伸思考如果一輛汽車做直線運動的 S t圖像如圖2所示.這個圖像表示汽車的運動軌 跡嗎？汽車的速度如何變化？ 答案 S-1圖像不是物體運動的軌跡由題圖可知斜率逐漸增大，故汽車的速度逐漸增大. 三、速度圖像 問題設(shè)計 v t圖像，圖3所 用橫軸表示時間t,縱軸表示速度 V,建立平面直角坐標(biāo)系.根據(jù)運動物體的速度數(shù)據(jù)在坐 標(biāo)系中描點，然后用平滑的曲線把這些點連接起

7、來，即得到運動物體的 示為某物體的v t圖像.請同學(xué)們觀察圖像并分析以下問題. 圖3 (1)用V t圖像表示速度的變化有什么優(yōu)點? 可以知道哪些信息？ Vt圖像是不是物體運動的軌跡？從V t圖像 (2)勻速直線運動的V t圖像有什么特點? 12 tfs 答案 (1)優(yōu)點：直觀方便.V t圖像不是物體運動的軌跡從V t圖像中可知任意時刻速 a、b分別表示Va= 4 度的大小和方向. 勻速直線運動的v t圖像是與時間軸平行的直線，如圖所示，直線 m/s, vb= 8 m/s. 要點提煉 1. 速度一時間圖像(Vt圖像):表示運動物體的速度隨時間變化的情況. 2. 由Vt圖像可以知道 (1)物體在某

8、一時刻的速度. 可判斷一段時間內(nèi)物體速度的變化. (3) 速度圖像在時間軸上方表示速度方向沿正方向；在時間軸下方表示速度方向沿負(fù)方向._ 典例精析 一、對瞬時速度的理解 則下列說法中正確的是 【例1 做直線運動的一質(zhì)點經(jīng)過P點時的瞬時速度為1 m/s, A .它在經(jīng)過P點后的1 s內(nèi)的位移是 B .它在經(jīng)過P點前的1 s內(nèi)的位移是 C.它在以過P點的時刻為中間時刻的 1 s內(nèi)的位移是1 m D .若從P點開始勻速行駛1 S,它在 答案 D 1 s內(nèi)的位移是1 m 解析 由于不能確定經(jīng)過 P點前、后1 s內(nèi)的平均速度是否為 1 m/s,故也不能確定 P點前、 后1 s內(nèi)的位移是否為1 m, A、

9、B錯；以P點為中間時刻的 1 s內(nèi)的平均速度 不一定等于1 m/s，這1 s內(nèi)的位移也不一定等于1 m, C錯; 從P點開始做速度為 1 m/s 的 勻速運動，1 s內(nèi)的位移s= vt= 1 m, D對. 二、位移一時間圖像 【例2如圖4是在同一條直線上運動 時間圖像，由圖可知( A . t = 0時，A在B后面 B . B物體在t2秒末追上A并在此后跑在 A的前面 C.在0t1時間內(nèi)B的運動速度比 A大 D . A物體在0t1做加速運動，之后做勻速運動 解析 由題圖可知，t= 0時，B在A后面，故A不對；B物體在t2秒末追上A并在此后跑 在A的前面，B正確；在0t1時間內(nèi)B的斜率小于A,故B

10、的運動速度比 A小，C不對; A物體在0t1做勻速運動，故 D不對. 答案 B 三、速度一時間圖像 【例3】圖5是一個物體運動的 V t圖像，請回答: （1）物體是從靜止開始運動的嗎? 物體速度的大小和方向是否變化？怎樣變化？ 解析（1）由題圖知t = 0時7豐0，所以物體具有一定的初速度. 速度的大小發(fā)生變化，0tl時間內(nèi)逐漸增大，tit2時間內(nèi)速度大小不變，t2t3時間內(nèi) 速度逐漸減小，在t3時刻速度為零，t3時刻以后，速度反向，但大小在逐漸增大. 答案見解析 怎樣描述運動的快慢 f意義 瞬時速度意 能精確描述運動的快慢 J意義 S- t圖像斜率表示速度的大小 I意義 I V t圖像正、負(fù)

11、表示速度的方向 L斜率表示加速度（下節(jié)學(xué)習(xí)） 自我檢測區(qū) 檢測學(xué)習(xí)效果煉驗咸功快樂 1.（對瞬時速度的理解）下列關(guān)于瞬時速度的說法中正確的是（） A .瞬時速度可以精確地描述物體運動的快慢，但不能反映物體運動的方向 B .瞬時速度等于運動的物體在一段非常短的時間內(nèi)的平均速度 C.瞬時速度的方向與位移的方向相同 D .某物體在某段時間內(nèi)的瞬時速度都為零，則該物體在這段時間內(nèi)靜止 答案 BD 解析 瞬時速度是為了精確描述物體運動的快慢和方向而引入的物理量, 所以選項A錯.平 均速度在描述物體運動的快慢時較粗略，但平均速度中所對應(yīng)的時間 At越小，越能精確地 描述物體在那一時刻附近的運動快慢，所以選

12、項 B對.平均速度的方向與物體的位移方向 相同，而瞬時速度是與某時刻相對應(yīng)的物理量， 不能說明它與一段時間內(nèi)位移方向間的關(guān)系, 選項C錯. 2. （對瞬時速度的理解）2013年11月8日超強(qiáng)臺風(fēng)“海燕”重創(chuàng)菲律賓氣象部門說，登陸 時，“海燕”持續(xù)風(fēng)速 235 km/h，中心最大風(fēng)速達(dá)到 314 km/h.其中的兩個速度數(shù)值分別是 A .平均速度，瞬時速度 B. 瞬時速度，平均速度 C.平均速度，平均速度 答案 A D .瞬時速度，瞬時速度 解析 平均速度對應(yīng)的是一段時間或一段位移，而瞬時速度對應(yīng)的是某時刻或某位置，由 “持續(xù)”知，235 km/h指的是一段時間的平均速度，314 km/h是指瞬

13、時速度，故 A正確. 3. （位移圖像）如圖6為甲、乙兩個物體在同一直線上運動時的位移一時間圖像，由圖像可 知（） A .乙開始運動時，兩物體相距 20 m B .在010 s這段時間內(nèi)，兩物體間的距離逐漸減小 C. 在10 S25 s這段時間內(nèi)，兩物體間的距離逐漸減小 D .兩物體在10 S時相距最遠(yuǎn)，在 25 S時相遇 答案 CD 解析 甲的出發(fā)地離乙的出發(fā)地相距 20 m，乙比甲晚出發(fā)10 s,10 S內(nèi)兩者之間的距離逐漸 增大，乙出發(fā)時距離甲的位置大于 20 m, A、B錯誤；10 s25 s這段時間內(nèi)，乙的速度大 于甲的速度，兩者之間距離逐漸減小, 25 s時，兩者相遇, D正確.

14、4. （速度圖像）某物體運動的Vt圖像如圖7所示，則該物體（ A .做往復(fù)運動 B .做勻速直線運動 C.朝某一方向做直線運動 D .以上說法均不正確 答案 C 所以不是勻速直線運 解析 由于V的大小隨時間的變化是先增大又減小，再增大再減小, 動.由于v的方向始終沒變，所以物體朝一個方向做直線運動. 40分鐘課時作業(yè) 題組一對瞬時速度的理解 1下列關(guān)于平均速度和瞬時速度的說法正確的是（） A 平均速度 V=*當(dāng)t非常小時，該式可表示 t時刻的瞬時速度 B .勻速直線運動的平均速度等于瞬時速度 C.瞬時速度和平均速度都可以精確描述運動的快慢 D .只有瞬時速度可以精確描述運動的快慢 答案 ABD

15、 解析由平均速度定義式V=!可知，當(dāng)t非常小，甚至趨近于零時，該式可表示t時刻的 瞬時速度，A正確；勻速直線運動的速度不變，各段時間內(nèi)的平均速度均等于瞬時速度, 而瞬時速度能精確地描述物 正確；平均速度只能粗略反映一段時間內(nèi)物體運動的快慢程度, 體在某一時刻或某一位置運動的快慢及方向, C錯誤，D正確. 4 7 2.下列幾種速度，不是瞬時速度的是（） A .火車以76 km/h的速度經(jīng)過“深圳到惠州”這一路段 B .汽車速度計指示著速度50 km/h C.城市繁華路口路標(biāo)上標(biāo)有“ 15 km/h 注意車速”字樣 D .足球以12 m/s的速度射入球門 答案 A 解析與某段時間或過程對應(yīng)的速度為

16、平均速度，與某時刻或某一位置對應(yīng)的是瞬時速度, 由此可判斷A中描述的是平均速度, C、D中描述的是瞬時速度. 3. 小蒙騎自行車由靜止沿直線運動，他在第 1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)、第4 s內(nèi)通過的 位移分別為1 m、2 m、3 m、4 m,則（ A .他4 s末的瞬時速度為 4 m/s B .他第2 s內(nèi)的平均速度為 1.5 m/s C.他 4 s內(nèi)的平均速度為2.5 m/s D .他 1 s末的速度為1 m/s 答案 解析 自行車速度是逐漸增大的，無法確定它的瞬時速度，只能求出平均速度，第 、 2 均速度為1 m/s = 2 m/s； 4 s內(nèi)的平均速度 v = 1 + 2 + 3

17、+ 4 m/s = 2.5 m/s. 2 s內(nèi)平 題組二位移圖像 4在如圖所示的s t圖像中，能表示物體做勻速直線運動的是（） 答案 AB c D 解析 勻速直線運動的S t圖像是一條傾斜的直線, 斜率表示速度，A、B圖像中斜率不變, 故v不變. 5.如圖1是一輛汽車做直線運動的 S t圖像，對線段 OA、AB、 BC、CD所表示的運動，下 列說法正確的是（） 12 A . OA段運動速度最大 B . AB段物體做勻速運動 C. CD段的運動方向與初始運動方向相反 D .運動4 h汽車的位移大小為 30 km VOA = S = 15= 15 km/h , 答案 C 陛評=15 km/h ;

18、解析分析題圖可知：0A段表示汽車向正方向做勻速直線運動， AB段汽車靜止；BC段表示汽車向正方向做勻速直線運動，VBC =t/ CD段表示汽車反方向做勻速直線運動，VCD = F S牛評一 30 km/h，負(fù)號表示運動 方向與正方向相反.4 h汽車的位移大小為 0. 6.甲、乙兩質(zhì)點同時開始做直線運動，它們的位移 S與時間t的圖像如圖2所示，則（ A .甲物體做勻加速直線運動，乙物體做曲線運動 B .甲、乙兩物體從同一地點出發(fā) C.當(dāng)甲、乙兩物體速度相同時，二者之間的距離為零 D .甲、乙兩物體有兩次相遇 答案 解析 運動, 由于題圖是S t圖像，過原點的直線表示物體做勻速直線運動，所以甲做勻

19、速直線 A不對；甲從原點出發(fā)，乙從 S0處出發(fā)，故B不對；當(dāng)甲、乙兩物體速度相同時, 由圖看出，甲、乙有兩個交點，故兩物體有兩次相遇, D正確. C不對; 是曲線乙上的切線與甲平行時，由圖可以看出，此時二者對應(yīng)的位移并不相等，故 7.在百米賽跑道上，假定四個運動員A、B、C、D均做勻速直線運動訓(xùn)練，其位移圖像如 ) 圖3 圖3所示. A .最晚起跑的是C運動員 B .搶跑的是D運動員 C.往回跑的是A運動員 D . B運動員比A、C、D運動員跑得快 故B是按時起跑的，C是搶 答案 CD 解析直線在縱軸上的截距表示開始計時時運動員所處的位置, 跑的；圖線在橫軸上的截距表示運動員開始起跑的時刻,

20、故最晚起跑的是 D ; A是往回跑的; 由圖可知，B跑完100 m所用的時間比 A、C、D都短，故B比A、C、 D跑得快. 8.質(zhì)點做直線運動，其s t關(guān)系圖像如圖4所示.關(guān)于質(zhì)點的運動情況, 下列說法正確的是 A .質(zhì)點在020 s內(nèi)的平均速度為 0.8 m/s ifs B .質(zhì)點在020 s內(nèi)的平均速度為 1 m/s C.質(zhì)點做單向直線運動 D .質(zhì)點做勻變速直線運動 答案 AC 解析 20 s內(nèi)的位移為16 m，平均速度為: v = s = 26 m/s = 0.8 m/s, A 正確，B 錯誤；質(zhì) 點在020 s內(nèi)位移一時間圖像的斜率為正, 說明質(zhì)點一直朝正方向運動，由圖線的傾斜程 度

21、可知質(zhì)點速度先增大后減小，不是勻變速直線運動, C正確，D錯誤. 題組三 速度圖像 9. 如圖5所示，a、b兩運動物體的速度 一時間圖線互相平行，則下列對兩物體運動情況的 說法中正確的是（） 圖5 A.它們的速度大小不同 B .在t= 0以前它們一定都是靜止的 C.它們的出發(fā)點一定相同 D. 它們在相同時間內(nèi)的位移不同 答案 AD 10. 利用速度傳感器與計算機(jī)結(jié)合，可以自動作出物體運動的圖像.某同學(xué)在一次實驗中得 到的運動小車的速度 一時間圖像如圖6所示，以下說法正確的是（ A .小車先做加速運動，后做減速運動 B .小車運動的最大速度約為0.8 m/s C.小車前10 s朝正方向運動，10 s后朝