高中物理人教必修一《3 位置變化快慢的描述速度》名師精品教案教學(xué)設(shè)計

1、3位置變化快慢的描述速度1理解速度的概念，知道它的含義、公式、符號和單位，知道速度是矢量。2知道平均速度和瞬時速度的意義，了解它們的區(qū)別與聯(lián)系。3知道速度與速率的區(qū)別與聯(lián)系。4用打點計時器測量紙帶的平均速度和瞬時速度。5用速度時間圖像分析實驗數(shù)據(jù)，描述物體運動速度的變化規(guī)律。一、速度1定義：eq o(,sup1(01)位移跟發(fā)生這段位移所用eq o(,sup1(02)時間的比值。2定義式：veq o(,sup1(03)eq f(x,t)。3單位：在國際單位制中是米每秒，符號m/s或ms1，常用的還有千米每時(km/h或kmh1)、厘米每秒(cm/s或cms1)等。換算關(guān)系：1 m/seq o(

2、,sup1(04)3.6 km/h。4矢量性：速度既有大小又有方向，是eq o(,sup1(05)矢量。速度的大小在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)物體eq o(,sup1(06)位移的大小，速度的方向與eq o(,sup1(07)時間t內(nèi)的位移x的方向相同。二、平均速度和瞬時速度1平均速度描述物體在某段位移(或某段時間)內(nèi)運動的平均eq o(,sup1(01)快慢程度。只能粗略地描述運動的快慢。平均速度的方向與物體eq o(,sup1(02)位移的方向一致。2瞬時速度：運動物體在eq o(,sup1(03)某個時刻(或經(jīng)某一位置)的速度。3勻速直線運動：勻速直線運動是瞬時速度eq o(,sup1(04)

3、保持不變的運動。在勻速直線運動中，平均速度與瞬時速度eq o(,sup1(05)相等。4速率：瞬時速度的eq o(,sup1(06)大小叫作速率，瞬時速度是矢量，而速率是eq o(,sup1(07)標量。三、速度時間圖像1物理意義：vt圖像反映的是做eq o(,sup1(01)直線運動的物體的速度隨時間變化的情況。2圖像的建立(1)以時間t為橫軸，速度v為縱軸建立平面直角坐標系。(2)根據(jù)計算出的不同時刻的eq o(,sup1(02)瞬時速度值，在坐標系中描點。(3)用eq o(,sup1(03)平滑的曲線來描出這些點，曲線所反映的情況就會與實際更加接近。判一判(1)物體的瞬時速度總為零，則平

4、均速度一定為零。()(2)由公式veq f(x,t)知，運動物體的位移x越大，速度越大。()(3)瞬時速度是運動時間t0時的平均速度。()(4)兩物體的速度分別是v12 m/s，v23 m/s，則它們的大小關(guān)系為v1v2。()(5)子彈以速度v從槍口射出，v指瞬時速度。()(6)作vt圖像時，所取的點越多，圖線就越準確。()(7)作出的vt圖線應(yīng)該通過所有的點，圖線曲折也可以。()提示：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)想一想一個物體一直在運動，在一段時間內(nèi)它的速度有可能等于零嗎？舉例說明。提示：有可能。如某運動員在進行400米比賽時，他雖然一直在奔跑，但由于他跑完一圈400米時又回到

5、原出發(fā)位置，他的位移為零，在這段時間內(nèi)他的平均速度為零。課堂任務(wù)速度 仔細觀察下列圖片，認真參與“師生互動”。活動1：如圖甲，自行車和汽車都在平直公路上沿同一方向單向行駛，在10分鐘內(nèi)自行車行駛了3 km，汽車行駛了13 km，自行車和汽車哪個更快？提示：相同時間內(nèi)，汽車的位移比自行車大，汽車更快。活動2：如圖乙，百米比賽中，運動員A用時10 s，運動員B用時12.5 s，運動員A和運動員B哪個更快？提示：相同的位移，運動員A用時比運動員B短，運動員A更快?；顒?：你能比較汽車和運動員A哪個更快嗎？提示：分別計算汽車和運動員A的位移和時間之比，即veq f(x,t)，比值大的運動得更快。活動4

6、：討論、交流、展示，得出結(jié)論。1速度位移與發(fā)生這段位移所用時間之比，叫作速度，用公式表示為veq f(x,t)。2對速度概念的理解(1)這里的速度指運動物體的位移與所用時間的比值，而不再是初中所學(xué)的路程與時間的比值。(2)兩種速度的定義有所不同，是因為初中只研究勻速直線運動，不注重運動方向，路程即位移大小。3對定義式veq f(x,t)的理解(1)公式veq f(x,t)中的x是物體運動的位移，也就是位置的變化，不是路程。速度eq f(x,t)也可以說是物體位置的變化率，速度越大，表示物體運動得越快，其位置也就變化得越快。(2)veq f(x,t)是采用比值法定義的，不能認為速度v與位移x成正

7、比、與時間t成反比。(3)x與t具有對應(yīng)性。4速度的矢量性(1)速度既有大小，又有方向，是矢量。瞬時速度的方向就是物體此時刻的運動方向。(2)比較兩個速度是否相同時，既要比較其大小是否相等，又要比較其方向是否相同。例1(多選)甲、乙兩質(zhì)點在同一直線上勻速運動，設(shè)向右為正方向，甲質(zhì)點的速度為2 m/s，乙質(zhì)點的速度為4 m/s，則可知()A乙質(zhì)點的速度大于甲質(zhì)點的速度B因為24，所以甲質(zhì)點的速度大于乙質(zhì)點的速度C這里的正、負號表示的是質(zhì)點運動的方向D若甲、乙兩質(zhì)點同時由同一點出發(fā)，則10 s后甲、乙兩質(zhì)點相距60 m(1)速度是矢量還是標量？提示：矢量。(2)速度的正負表示大小嗎？提示：不表示大

8、小，表示速度的方向。規(guī)范解答因為速度是矢量，所以其正、負號表示質(zhì)點的運動方向，C正確；速度是矢量，比較大小時看絕對值，故A正確，B錯誤；甲、乙兩質(zhì)點在同一直線上沿相反方向運動，10 s后的距離等于兩者位移絕對值之和，計算可得D正確。完美答案ACD速度矢量性的應(yīng)用(1)速度是矢量，做直線運動的物體的速度可用正、負號表示其運動的方向，速度的方向與正方向相同時取正值，相反時取負值。2物體做直線運動時，一般規(guī)定速度的正方向與位移的正方向相同。eq avs4al(變式訓(xùn)練1)下列關(guān)于速度的說法正確的是()A由veq f(x,t)知，v與x成正比，與t成反比B速度大小不變的運動是勻速直線運動C因為13，所

9、以1 m/s3 m/sD速度的方向與物體運動的方向一致答案D解析v是按比值定義法定義的物理量，t一定時，x越大，v越大；x一定時，t越大，v越小，A錯誤；勻速直線運動是速度的大小和方向都不變的運動，B錯誤；速度是矢量，正、負號表示方向，絕對值表示大小，C錯誤；速度的方向與物體運動的方向一致，D正確。課堂任務(wù)平均速度和瞬時速度的理解與計算仔細觀察下列圖片，認真參與“師生互動”。活動1：龜兔賽跑中，烏龜贏了，可以說是什么速度大？提示：是平均速度大。活動2：圖中沒打盹的兔子也比烏龜慢嗎？此時指的是什么速度？提示：圖中沒打盹的兔子比烏龜快，此時指的是瞬時速度?；顒?：討論、交流、展示，得出結(jié)論。1平均

10、速度與瞬時速度的比較(1)平均速度必須指明是哪個過程(哪段時間或哪段位移)內(nèi)的平均速度。(2)平均速度的大小與瞬時速度的大小沒有必然的關(guān)系，即瞬時速度大的物體，其平均速度不一定大。(3)分析具體問題時，有時只需看平均速度，有時只需看瞬時速度，要根據(jù)具體情況而定。2平均速度與平均速率的比較3速率與平均速率(1)速率為瞬時速度的大小，是瞬時速率的簡稱；而平均速率為路程與時間的比值，不是平均速度的大小，不是速率的平均值。兩者均是標量，前者是狀態(tài)量，后者是過程量。(2)速率與平均速率沒有確定的必然關(guān)系，某一運動過程中，某時刻的速率可能大于平均速率，也可能小于或者等于平均速率。(3)在勻速直線運動過程中

11、，速率、平均速率、平均速度的大小均相等。例2氣象臺對某次臺風預(yù)報是：風暴中心以18 km/h 左右的速度向西北方向移動，在登陸時，風暴中心最大風速達到33 m/s。報道中的兩個速度數(shù)值分別是指()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D瞬時速度，瞬時速度(1)平均速度與什么相對應(yīng)？提示：平均速度與一段時間或一段位移相對應(yīng)。(2)瞬時速度與什么相對應(yīng)？提示：瞬時速度與某一時刻或某一位置相對應(yīng)。規(guī)范解答平均速度對應(yīng)的是一段時間或一段位移，而瞬時速度對應(yīng)的是某一時刻或某一位置，18 km/h指的是臺風向西北方向移動一段時間或一段位移的平均速度，33 m/s指的是臺風登陸時刻的瞬

12、時速度，故A正確。完美答案A采用對比法，通過對物理概念、規(guī)律的對比類比找出相同點和不同點，這樣可以更好地理解概念、規(guī)律。解答這類問題應(yīng)注意以下幾點：1瞬時速度某一時刻或某個位置；平均速度某段位移或某段時間。2平均速度的大小與瞬時速度的大小無必然關(guān)系，平均速度大的物體，其瞬時速度不一定大；平均速度為零的物體，其瞬時速度也可能很大,3在勻速直線運動中，物體的平均速度等于瞬時速度，在其他運動中，物體的平均速度一般不等于其瞬時速度。eq avs4al(變式訓(xùn)練2)下列情況中的速度，屬于平均速度的是()A劉翔在110米跨欄比賽中沖過終點線時的速度為9.5 m/sB由于堵車，汽車在通過隧道過程中的速度僅為

13、1.2 m/sC返回地球的太空艙落到太平洋水面時的速度為8 m/sD子彈射到墻上時的速度為800 m/s答案B解析劉翔在110米跨欄比賽中沖過終點線時的速度為9.5 m/s，沖過終點線時對應(yīng)的是位置，是瞬時速度，A錯誤；同理，C、D中的速度也是瞬時速度，C、D錯誤；由于堵車，汽車在通過隧道過程中的速度僅為1.2 m/s，對應(yīng)的是過程，是平均速度，B正確。例3(多選)物體沿如圖路線由A運動到E，通過AB、ABC、ABCD、ABCDE四段路線所用的時間分別是1 s、2 s、3 s、4 s。下列說法正確的是()A物體在AB段的平均速度為1 m/sB物體在ABC段的平均速度為eq f(r(5),2)

14、m/sCAB段的平均速度比ABC段的平均速度更接近物體在A點時的瞬時速度D物體在B點的速度等于AC段的平均速度(1)平均速度怎么求？提示：根據(jù)對應(yīng)時間內(nèi)位移與時間的比值求解。(2)瞬時速度的含義是什么？提示：物體在某一時刻或某一位置的速度。規(guī)范解答由veq f(x,t)可得：vABeq f(1,1) m/s1 m/s，vACeq f(r(5),2) m/s，故A、B均正確；所選取的過程離A點越近，其平均速度越接近A點的瞬時速度，故C正確；由A經(jīng)B到C的過程，B點雖為中間時刻，但其速度不一定等于AC段的平均速度，D錯誤。完美答案ABC物體在不同時間段內(nèi)的平均速度可能不一樣，v公式中各量一定要一一

15、對應(yīng)。解題時必須注意三點：,1求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時間的平均速度。2v是平均速度的定義式，適用于所有的運動。3粗略計算時我們可以用很短時間內(nèi)的平均速度來表示該時間段內(nèi)某時刻的瞬時速度。eq avs4al(變式訓(xùn)練3)如圖所示，在t0時刻，將小球從高出地面h15 m的位置豎直向上拋出，經(jīng)1 s小球上升到距拋出點5 m的最高處，之后就開始豎直下落，經(jīng)0.5 s剛好經(jīng)過距最高點1.25 m處，再經(jīng)過1.5 s到達地面。求：(1)前1.5 s內(nèi)平均速度是多少？(2)全過程的平均速率是多少？(結(jié)果僅保留一位小數(shù))答案(1)2.5 m/s(2)8.3 m/s解析(1)由圖可知，前1.5

16、 s小球的位移為xHh5 m1.25 m3.75 m，所以小球在前1.5 s內(nèi)的平均速度eq xto(v)eq f(x,t)eq f(3.75,1.5) m/s2.5 m/s。(2)由圖可知，全過程小球的路程為s5 m5 m15 m25 m，全過程的平均速率為eq xto(v)eq f(s,t)eq f(25,3) m/s8.3 m/s。課堂任務(wù)測量紙帶的平均速度和瞬時速度仔細觀察下列圖片，認真參與“師生互動”?；顒?：怎樣根據(jù)圖乙紙帶上的點跡計算紙帶在D、G兩點間的平均速度？提示：用刻度尺測出D、G兩點間的位移，根據(jù)點數(shù)計算兩點間的時間間隔，根據(jù)veq f(x,t)就可以求出紙帶在D、G兩點

17、間的平均速度?；顒?：如果紙帶上的點跡分布不均勻，那么，點跡密集的地方表示運動的速度較大還是較小？提示：每相鄰兩點間的時間間隔相同，點跡密集的地方，兩點間的位移小，則表示運動的速度較小。活動3：如圖丙，你能準確求得在打E點時紙帶的瞬時速度嗎？提示：因為不能準確知道t趨近于0時的位移，故不能準確求得在打E點時紙帶的瞬時速度?；顒?：如果要求不是很精確，能否用D、G兩點間的平均速度粗略地代表E點的瞬時速度？能否把E點的瞬時速度表示得更準確一些？提示：如果要求不是很精確，可以用D、G兩點間的平均速度粗略地代表E點的瞬時速度。D、F兩點的時間間隔更小，用D、F兩點間的平均速度代表在E點的瞬時速度更準確

18、。D、F兩點離E點越近，算出的平均速度越接近E點的瞬時速度?；顒?：討論、交流、展示，得出結(jié)論。1實驗步驟和數(shù)據(jù)處理(1)打紙帶把電磁打點計時器固定在水平桌面上，紙帶穿過限位孔，把復(fù)寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上，并且壓在紙帶上面；把電磁打點計時器的兩個接線柱接到6 V的低壓交流電源上；接通電源，用手水平拉動紙帶，使紙帶在水平方向上運動，紙帶上就打下一系列點，隨后立即關(guān)閉電源。(2)測平均速度選取紙帶上一點為起始點0，后面每5個點取一個計數(shù)點，分別用數(shù)字1,2,3，標出這些計數(shù)點；測量各計數(shù)點到起始點0的距離x，記錄在表1中；計算兩相鄰計數(shù)點間的位移x，同時記錄對應(yīng)的時間t；根據(jù)x和t計算紙帶在相鄰計數(shù)點間

19、的平均速度v。表1手拉紙帶的位移和平均速度(3)測瞬時速度從紙帶起始點0算起，后面每3個點取一個計數(shù)點；測量各計數(shù)點到起始點0的距離x，記錄在表2中；計算兩相鄰計數(shù)點間的位移x，同時記錄對應(yīng)的時間t；根據(jù)x和t算出的速度值就可以代表在x這一區(qū)間內(nèi)任意一點的瞬時速度。將算出的各計數(shù)點的速度值記錄在表2中。表2手拉紙帶各計數(shù)點的瞬時速度2誤差分析(1)利用平均速度來代替計數(shù)點的瞬時速度造成誤差。為減小此種誤差，應(yīng)取以計數(shù)點為中點的較近的兩點間的位移x來求平均速度。(2)測量計數(shù)點間的位移x帶來誤差。減小此誤差的方法：一是取計數(shù)點時，相鄰兩計數(shù)點間的距離不能過??；二是一次測出各計數(shù)點到起始計數(shù)點O的

20、距離，再分別計算出各相鄰計數(shù)點間的距離。拓展學(xué)習：測瞬時速度的其他方法1借助傳感器用計算機測速度(1)如圖所示，是利用位移傳感器測量速度的示意圖。這個系統(tǒng)由發(fā)射器A與接收器B組成，發(fā)射器A能夠發(fā)射紅外線和超聲波信號，接收器B可以接收紅外線和超聲波信號。發(fā)射器A固定在被測的運動物體上，接收器B固定在桌面上或滑軌上。測量時A向B同時發(fā)射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖(即持續(xù)時間很短的一束紅外線和一束超聲波)。B接收到紅外線脈沖開始計時，接收到超聲波脈沖時停止計時。根據(jù)兩者的時差和空氣中的聲速，計算機自動算出A與B的距離(紅外線的傳播時間可以忽略)。經(jīng)過短暫的時間t后，傳感器和計算機系統(tǒng)自動進行第二

21、次測量，得到物體的新位置。算出兩個位置差，即物體運動的位移x，系統(tǒng)按照veq f(x,t)算出速度v，顯示在屏幕上。所有這些操作都可以在不到1 s的時間內(nèi)自動完成。這樣測出的速度是發(fā)射器A在時間t內(nèi)的平均速度。然而t很短，通常設(shè)置為0.02 s，所以x與t之比可以代表此刻發(fā)射器A(即運動物體)的瞬時速度。(2)另一種位移傳感器，如圖所示。這個系統(tǒng)只有一個不動的小盒C，工作時小盒C向被測物體D發(fā)出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運動物體反射后又被小盒C接收。根據(jù)發(fā)射與接收超聲波脈沖的時間差和空氣中的聲速，可以得到小盒C與運動物體D的距離x1、x2以及x和t，從而系統(tǒng)就能算出運動物體D的速度v。瞬時速度v

22、eq f(x,t)。2利用光電門測瞬時速度實驗裝置如圖所示，使一輛小車從一端墊高的木板上滑下，木板旁裝有光電門，其中A管發(fā)出光線，B管接收光線。當固定在車上的遮光板通過光電門時，光線被阻擋，記錄儀上可以直接讀出光線被阻擋的時間。這段時間就是遮光板通過光電門的時間。根據(jù)遮光板的寬度x和測出的時間t，就可以算出遮光板通過光電門的平均速度eq blc(rc)(avs4alco1(xto(v)f(x,t)。由于遮光板的寬度x很小，可以認為這個平均速度就是小車通過光電門的瞬時速度。3利用頻閃照相法計算物體的速度頻閃照相法是一種利用照相技術(shù)每間隔一定時間曝光，從而在膠片上形成間隔相同時間的影像的方法。在頻

23、閃照相中會用到頻閃燈，它每隔相等時間閃光一次，例如每隔0.1 s閃光一次，即每秒閃光10次。當物體運動時，利用頻閃燈照明，照相機可以拍攝出該物體每隔相等時間在所到達的位置的像。通過這種方法拍攝的照片稱為頻閃照片。圖中是采用每秒閃光10次拍攝的小球沿斜面滾下的頻閃照片示意圖，照片中每兩個相鄰小球的影像間隔的時間就是0.1 s，這樣便記錄了物體運動的時間。物體運動的位移則可以用尺子量出。與打點計時器記錄信息相比，頻閃燈的閃光頻率相當于打點計時器交變電源的頻率，而相同時間間隔出現(xiàn)的影像則相當于打點計時器打出的點跡。因此，運動物體的頻閃照片既記錄了物體運動的時間信息，又記錄了物體運動的位移信息。至于求

24、平均速度和瞬時速度的方法，與打點計時器實驗紙帶分析時的方法相同。例4打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，某次實驗中得到的一條紙帶，用毫米刻度尺測量情況如圖所示，紙帶在A、C間的平均速度為_ m/s，A、D間的平均速度為_ m/s，B點的瞬時速度更接近于_ m/s。(1)電源的頻率為50 Hz，打點計時器的打點周期是多少？提示：根據(jù)Teq f(1,f)可知，打點計時器的打點周期是 Teq f(1,50) s0.02 s。(2)怎樣才能使eq f(x,t)更接近瞬時速度？提示：只有使t0時才能使eq f(x,t)更接近瞬時速度。規(guī)范解答打點計時器是根據(jù)交變電流的電流方向隨時間迅速變化而工作的，打

25、點周期等于交流電的周期，為0.02 s；根據(jù)平均速度的定義得：在AC間的平均速度vACeq f(xAC,tAC)eq f(1.40102,0.04) m/s0.35 m/s，在AD間的平均速度vADeq f(xAD,tAD)eq f(2.52102,0.06) m/s0.42 m/s，AC段時間比AD段時間更短，故AC段平均速度與B點的瞬時速度更接近，即B點的瞬時速度更接近于0.35 m/s。完美答案0.350.420.35處理實驗數(shù)據(jù)時要注意：1平均速度可由求出，求瞬時速度時，應(yīng)當取包含該點的盡可能短的時間間隔，應(yīng)用“極限”的思想求物體的瞬時速度，由平均速度代替瞬時速度。同時要注意兩點間距離

26、過小帶來的測量誤差。2注意相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔，明確周期與頻率的關(guān)系。3注意紙帶中涉及的字母、數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)的含義、單位，不是國際單位制的，要換算成國際單位制。4注意題干要求，明確有效數(shù)字的保留規(guī)則。從左側(cè)第一個不為零的數(shù)字起到最末一位數(shù)字止，共有幾個數(shù)字，就是幾位有效數(shù)字。eq avs4al(變式訓(xùn)練4)某同學(xué)分析小車的運動時，從若干條紙帶中選出點跡比較清晰的一條紙帶，如下圖所示，他每隔四個點取一個計數(shù)點，并在圖上標明了各計數(shù)點之間的距離(單位：cm)。(1)計算06點間小車的平均速度；(2)計算打第4個計數(shù)點時小車的瞬時速度。答案(1)0.68 m/s(2)0.83 m/s解析(1)

27、06點間小車的位移xx1x2x640.53 cm每兩個相鄰計數(shù)點間有4個點，故每兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔T0.025 s0.1 s06點間的時間間隔t6T60.1 s0.6 s所以平均速度eq xto(v)eq f(x,t)eq f(40.53102,0.6) m/s0.68 m/s。(2)打第4個計數(shù)點時小車的瞬時速度為v4eq f(x4x5,2T)eq f(7.579.10102,20.1) m/s0.83 m/s。課堂任務(wù)速度時間圖像仔細觀察下列圖片，認真參與“師生互動”?；顒?：對比位移時間圖像，速度時間圖像表示什么？提示：表示物體的速度隨時間的變化情況?；顒?：vt圖像是描述直線運

28、動還是曲線運動？提示：直線運動。活動3：如圖乙所示，用折線把這些點連起來就是物體運動的vt圖像了嗎？提示：因為通常速度不會發(fā)生突變，所以要用一條平滑的曲線描出這些點，如圖丙所示?；顒?：討論、交流、展示，得出結(jié)論。vt圖像的應(yīng)用如圖所示為物體1、2、3、4、5在同一直線上運動的vt圖線。(1)由圖像能看出物體在每一時刻對應(yīng)的瞬時速度。瞬時速度為正，說明物體沿選定的正方向運動，如圖中的1、4、5圖線；瞬時速度為負，說明物體沿與選定的正方向相反的方向運動，如圖中的2、3圖線。(2)根據(jù)圖線形狀判斷物體的運動性質(zhì)：若圖線平行于t軸，則表示物體做勻速直線運動，如圖中所示的1、2圖線；若圖線不平行t軸，

29、則表示物體做變速運動，如圖中的3、4、5圖線，且傾斜程度越大，表示速度變化越快。(3)截距：vt圖像的縱軸截距表示初始時刻物體的瞬時速度，橫軸截距表示物體速度為零的時刻。(4)圖線交點：兩條圖線相交，交點表示兩物體此時的瞬時速度相同。例5用打點計時器測瞬時速度實驗時得到的一條紙帶的一部分如圖所示，從0點開始依照打點的先后依次標為0、1、2、3、4、5、6、，現(xiàn)在量得0、1間的距離 x15.18 cm,1、2間的距離x24.40 cm,2、3間的距離x33.62 cm,3、4間的距離x42.78 cm,4、5間的距離x52.00 cm,5、6間的距離x61.22 cm(f50 Hz)。(1)根據(jù)

30、上面記錄，計算打點計時器在打1、2、3、4、5點時的速度并填在表中。 (2)根據(jù)(1)中的表格，在圖中畫出速度時間圖像，并說明速度的變化特點：_。(1)如何計算紙帶上各點的瞬時速度？提示：用平均速度veq f(x,t)代替瞬時速度。(2)畫圖描點時，是不是依次用線段把相鄰的點連起來？提示：不是。規(guī)范解答(1)某點的瞬時速度可用包含該點的一段位移內(nèi)的平均速度表示打1點時：v1eq f(x1x2,2t)1.20 m/s打2點時：v2eq f(x2x3,2t)1.00 m/s打3點時：v3eq f(x3x4,2t)0.80 m/s打4點時：v4eq f(x4x5,2t)0.60 m/s打5點時：v5

31、eq f(x5x6,2t)0.40 m/s將數(shù)值填入表格中 (2)描點并連線得到速度時間圖像：由圖像可知，速度均勻減小。完美答案見規(guī)范解答1作vt圖像的方法(1)坐標系的建立在坐標紙上畫出平面直角坐標系；標出坐標原點；標出兩個坐標軸代表的物理量的符號及單位：縱軸為速度v(單位：m/s)，橫軸為時間t(單位：s)；在兩個坐標軸上選擇合適的單位長度。注意：在確定坐標系橫軸、縱軸的單位長度時，要根據(jù)實驗數(shù)據(jù)的最大值、最小值合理選取，使描繪的vt圖像能充滿坐標平面的大部分空間。(2)vt圖像的描繪根據(jù)計算出的不同時刻對應(yīng)的瞬時速度值，在坐標系中描點；用平滑曲線來“擬合”實驗中描出的點。2對xt圖像的理

32、解(1)圖像為傾斜直線時，表示物體做勻速直線運動，如圖甲中的a、b所示。直線的斜率eq blc(rc)(avs4alco1(等于f(x,t)表示物體的速度，斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、負表示物體的運動方向，如圖甲中的a、b所示，b圖線所代表的物體向正方向運動，a圖線所代表的物體向負方向運動。(2)圖像為曲線時，表示物體做變速直線運動，如圖乙中c表示物體的速度逐漸變大(圖線越來越陡)，d表示物體的速度逐漸變小(圖線越來越緩)。對于變速運動，某時刻的瞬時速度等于該時刻圖線上對應(yīng)點的切線的斜率，如圖乙中d圖線所代表的物體在A點的瞬時速度等于直線e的斜率。(3)縱截距表示運動物體的初始位置，如

33、圖甲中所示，a所代表的物體的初始位置在x1；b所代表的物體的初始位置在坐標原點。eq avs4al(變式訓(xùn)練51)(多選)如圖所示，為一物體做直線運動的速度時間圖像，在整個運動過程中，下列說法正確的是()ABC段和CD段的運動方向相反BCD段和DE段的運動方向相反C物體在D點速度為零，此后運動方向改變DAB段物體靜止答案BC解析由圖可知，物體在020 s內(nèi)的速度均為正值，運動方向不變，物體在D點速度為零，此后運動方向改變，A錯誤，B、C正確；AB段物體的速度為v5 m/s，D錯誤。eq avs4al(變式訓(xùn)練52)(多選)甲、乙兩車停在同一水平道路上，一前一后相距s4 m，乙車在前，甲車在后，

34、某時刻兩車同時開始運動，兩車運動的xt圖像如圖所示，則下列表述正確的是()A乙車做曲線運動，甲車做直線運動B甲車先做勻速運動，后靜止C乙車速度不斷增大D兩車有兩次相遇答案BCD解析乙車的xt圖像是曲線，但這不是乙車的運動軌跡，乙車做直線運動，A錯誤；由題圖可知，兩車的運動方向與規(guī)定的正方向相反，甲車在前6 s內(nèi)做勻速運動，之后靜止，B正確；由于乙車位移圖像的斜率逐漸增大，即速度逐漸增大，C正確；在xt圖像中圖線的交點表示兩車相遇，則甲、乙兩車相遇兩次，D正確。A組：合格性水平訓(xùn)練1(速度)下列關(guān)于速度的說法正確的是()A速度描述物體運動的快慢，只有大小，沒有方向B物體運動的時間越短，速度越大C

35、物體運動的位移越大，速度越大D物體位置變化得越快，速度越大答案D解析速度是描述物體運動快慢的物理量，速度為矢量，既有大小又有方向，A錯誤；速度等于物體的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值，物體的位置變化得越快，速度越大，B、C錯誤，D正確。2(速度)(多選)對速度的定義式veq f(x,t)，以下敘述正確的是()A物體做勻速直線運動時，速度v與運動的位移x成正比，與運動時間t成反比B速度v的大小與物體運動的位移x和時間t都無關(guān)C此速度定義式適用于任何運動D速度是表示物體運動快慢及方向的物理量答案BCD解析速度是表示物體運動快慢及方向的物理量，veq f(x,t)是速度的定義式，適用于任何運動，此

36、式只說明計算速度可用位移x除以時間t來獲得，并不是說v與x成正比，與t成反比。A錯誤，B、C、D正確。3(平均速度和瞬時速度)下列情境中的速度，表示平均速度的是()A蘇炳添在某次百米賽跑中以10 m/s的速度沖過終點線B返回地面的太空艙以8 m/s的速度落入太平洋中C由于堵車，汽車從甲地到乙地的車速僅為10 km/hDC919以260 km/h的速度從跑道上起飛答案C解析蘇炳添在某次百米賽跑中以10 m/s的速度沖過終點線，對應(yīng)一個點，為瞬時速度，A錯誤；返回地面的太空艙以8 m/s的速度落入太平洋中，對應(yīng)一個位置，表示瞬時速度，B錯誤；由于堵車，汽車從甲地到乙地的車速僅為10 km/h，對應(yīng)

37、一段位移，表示平均速度，C正確；C919以260 km/h的速度從跑道上起飛，對應(yīng)一個點，表示瞬時速度，D錯誤。4.(平均速度和瞬時速度)電動自行車以其時尚、方便、快捷深受廣大中學(xué)生的喜愛，但由電動自行車引發(fā)的交通事故也在逐年增多。“學(xué)習交通安全常識，自覺遵守交通法規(guī)”是確保學(xué)生交通安全的重要舉措之一。按規(guī)定電動自行車在城區(qū)限速20 km/h。下列說法正確的是()A電動自行車限速20 km/h，指的是平均速度B電動自行車限速20 km/h，指的是瞬時速度C交通事故發(fā)生時，相互碰撞的速度指的是平均速度D在某一路段行駛的速度，指的是瞬時速度答案B解析電動自行車限速20 km/h，是指電動自行車的最

38、高時速，為瞬時速度，A錯誤，B正確；交通事故發(fā)生時，相互碰撞的速度指的是碰撞瞬間的速度，為瞬時速度，C錯誤；在某一路段行駛的速度，指的是平均速度，D錯誤。5(平均速度的計算)“水立方”的泳池長50 m，在100 m蝶泳比賽中，測得菲爾普斯在10 s末的速度為1.8 m/s，50 m時的速度為2.1 m/s，經(jīng)過50.58 s到達終點時的速度為2.4 m/s，則他在全程中的平均速度為()A1.98 m/sB1.2 m/sC2.1 m/sD0 m/s答案D解析由題意可知，菲爾普斯的位移為零，故他在全程的平均速度為零，D正確。6(平均速度和平均速率)某人爬山，從山腳爬上山頂，然后又沿原路返回到山腳，

39、上山的平均速度為v1，下山的平均速度為v2，則往返的平均速度的大小和平均速率分別是()A.eq f(v1v2,2)，eq f(v1v2,2) B.eq f(v1v2,2)，eq f(v1v2,2)C0，eq f(v1v2,v1v2)D0，eq f(2v1v2,v1v2)答案D解析往返的平均速度eq xto(v)eq f(x位移,t)eq f(0,t)0，平均速率eq xto(v)eq f(s路程,t)eq f(2s,f(s,v1)f(s,v2)eq f(2v1v2,v1v2)，D正確。7(位移時間圖像)質(zhì)點沿直線運動，其位移時間圖像如圖所示，關(guān)于質(zhì)點的運動，下列說法中正確的是()A02 s末質(zhì)

40、點的位移為零，前2 s內(nèi)位移為負，后2 s內(nèi)位移為正，所以2 s末質(zhì)點改變了運動方向B02 s質(zhì)點的位移為零，速度為零C質(zhì)點做勻速直線運動，速度大小為0.1 m/s，方向與規(guī)定的正方向相反D質(zhì)點在04 s的位移大小為0.4 m，位移的方向與規(guī)定的正方向相同答案D解析由所給圖像可知：t0時刻質(zhì)點從“負”方向上距原點0.2 m處沿規(guī)定的正方向做勻速直線運動，經(jīng)4 s運動到“正”方向上距原點0.2 m處，在位移時間圖像中，位移為正表示質(zhì)點的位移沿規(guī)定的正方向，位移為負表示質(zhì)點的位移沿規(guī)定的負方向，與質(zhì)點實際運動方向無關(guān)，位移由負變?yōu)檎⒉槐硎举|(zhì)點運動方向改變，A錯誤。由圖像的斜率可得質(zhì)點運動速度大小

41、為0.1 m/s，方向與規(guī)定的正方向相同，質(zhì)點在02 s的位移大小為0.2 m，在04 s的位移大小為0.4 m，方向均與規(guī)定的正方向相同，B、C錯誤，D正確。8(vt圖像)小軍的爸爸攜全家駕車去外地游玩，途中，路邊竄出一只小貓，他緊急剎車才沒撞到它。如圖所示為緊急剎車前后汽車行駛的速度時間圖像，根據(jù)圖像，下列說法中不正確的是()A緊急剎車發(fā)生在9：06B在9：029：06時間段內(nèi)他駕車勻速前進C在9：009：11時間段內(nèi)他駕車的最大速度為60 km/hD在9：009：11時間段內(nèi)他駕車的平均速度為60 km/h答案D解析由圖像可知，速度急劇減小的時間是9：06，即緊急剎車發(fā)生在9：06，A正

42、確；在9：029：06時間段內(nèi)汽車的速度是60 km/h，即汽車在這段時間做勻速運動，B正確；由圖像可知，在9：009：11時間段內(nèi)他駕車的最大速度為60 km/h，最小速度為0，平均速度一定小于60 km/h，C正確，D錯誤。9(平均速度、瞬時速度的計算)如圖所示，兩路燈燈桿A、B相距40 m，一輛汽車用3.2 s時間通過這兩根路燈燈桿，據(jù)此可以計算出汽車在這段位移中的平均速度大小為_ m/s。若燈桿A的近旁相距0.42 m處有一塊路牌，汽車駛過路牌和燈桿的這一小段距離只用了0.03 s，則在這段時間里汽車的平均速度大小為_ m/s，可以認為汽車駛過燈桿A時的瞬時速度為_ m/s。答案12.

43、51414解析由題意可知，兩路燈燈桿A、B相距40 m，汽車用3.2 s時間通過這兩根路燈燈桿，則汽車通過這段位移的平均速度為：eq xto(v)eq f(x,t)eq f(40,3.2) m/s12.5 m/s。汽車駛過路牌和燈桿的這一小段距離為0.42 m，只用了0.03 s，故在這段位移中的平均速度為：eq xto(v)eq f(x,t)eq f(0.42,0.03) m/s14 m/s。極短時間內(nèi)的平均速度可認為是瞬時速度，故可以認為汽車駛過燈桿A時的瞬時速度為14 m/s。10(測量紙帶的平均速度和瞬時速度)在練習使用打點計時器的實驗中，得到了一條如圖所示的紙帶，其中0、1、2、3是選用的計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有3個打出的點沒有在紙帶上標出。圖中畫出了將米尺靠在紙帶上測量的情況，圖中所測量點的讀數(shù)分別是_ cm、_ cm、_ cm和_ cm；打第2個計數(shù)點時紙帶的速度是_ m/s。答案10.0012.6022.6029.900.625解析0、1、3、4點的讀數(shù)分