例题2:下列关于瞬时速度和平均速度的说法中正确的是( )
A.若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时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 答案:AC
例题3:物体沿一条直线运动,下列说法正确的是( ) A.物体在某一时刻的速度是3m/s,则物体在1s内一定运动了3m
B.物体在某1s内的平均速度是3m/s,则物体在这1s内的位移一定是3m C.物体在某一段时间内的平均速度是3m/s,则物体在1s内的位移一定是3m D.物体在发生某一段位移过程中的平均速度是3m/s,则物体在发生这段位移一半时的速度一定也是3m/s
答案:B
例题4:某人爬山,从山脚爬到山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速度为v1,下山的平均速度为v2,则往返的平均速度的大小和平均速率是( )
A.
v1+v2v1+v2v-vv-v, B. 12,12 2222C.0,
v1-v22v1v2 D.0,
v1+v2v1+v2答案:D
4.速度——时间(v-t)图像
⑴定义:以速度为纵轴、时间为横轴,建立一个平面直角坐标系,在该坐标系画出物体随时间的变化关系,这样的图像就叫做速度——时间图像(v-t图像),简称速度图像。(如图1)
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⑵几个直线运动的v-t图像(如图2)
⑶图像的面积意义:一段时间内,速度随时间的变化关系与时间轴所包围的面积即为这段物体的位移。(如图3)
例题5:根据v-t图像,计算物体运动的位移。 ⑴求3s内物体运动的位移 ⑵求3s~7s内物体运动的位移 ⑶ 求2s~5s内物体运动的位移
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答案:(1)x=
1?3?6=9m 21(4?6)?4=20m 211?7?2??2?1=6m 22(2) x=
(3) x=
5.实验:用打点计时器测量平均速度和瞬时速度 ⑴实验原理
打点计时器是利用交流电的周期变化来打点的。我国的交流电的频率是50Hz,因此打点计时器的打点时间间隔为0.02s。
在高中阶段,我们主要使用电火花打点计时器和电磁打点计时器这两种,下面分别介绍。 ⑵仪器介绍 ①电火花打点计时器
电火花打点计时器形状和结构见图4和图5。
电火花使用220V的交流作为电源,它产生的高压电火花和墨粉在纸带上产生痕迹(即为打点)
②电磁打点计时器 电磁打点计时器的形状和结构图如图6和图7所示。
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电磁打点计时器使用学生交流电源(一般为6V)作为电源,利用电流的磁效应产生的力使振针在复写纸上震动在纸带上产生痕迹。
③两种打点计时器的比较
电火花打点计时器没有复写纸,因此可以减小摩擦,实验数据准确;但是其使用220V的电压,使用时存在不安全隐患。
电磁打点计时器使用6V交流电,相对电火花打点计时器来说相对安全,但是由于具有复写纸与纸带间的摩擦,实验精度不如电火花打点计时器。
现在有一种叫做电火花描迹仪,客服了上述两种打点计时器的弊端,但由于其价格昂贵,现在还没大量使用,仅在部分重点中学有。基于这个原因,我们在此不再介绍。
⑶实验仪器
木板、铁架台、小车、电磁打点计时器、纸带、交流电源 ⑷实验步骤
① 按照图8所示安装好实验装置
②接通电磁打点计时器的电源开关,待打点稳定后释放纸带 ③按照②的方法连续打5条纸带 ⑷ 实验数据的处理
把打好的纸带,每隔5个点取一个计数点(如图9所示)。
①用刻度尺量出A点到B点、C点、D点、E点、F点的距离分别记为sAB、sAC、sAD、
sAE、sAF并填入表1中
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②利用平均速度的公式分别计算出纸带A到F点的平均速度,填入表1 ② 利用vB?sAC计算出B点的速度vB TAC③ 用②的公式计算出C点、D点、E点的速度并填入表1
⑤用上面的方法计算出每条纸带的平均速度和B点、C点、D点、E点的瞬时速度。 表1 小车的平均速度和各点的瞬时速度 位移 瞬时速度 平均速度 ⑹实验注意事项
打点计时器在使用时需要先开电源(既先让打点计时器开始打点)然后再释放纸带。 想一想:这是为什么? 小结
通过本小节的学习,我们在初中物理知识的基础上明确了速度、平均速度、瞬时速度、速率等概念;学会了打点计时器的打点原理以及其使用方法;初步了解了速度时间图像的物理意义,会用速度时间图像做简单的计算。
课后作业
完成《课后练习》的全部作业以及预习第四节《速度变化快慢的描述——加速度》。 板书设计
运动快慢与方向的描述
一、速度
1.定义:单位时间内通过的位移 2.计算公式:v=x/t(x为位移) 3.单位:m/s或km/h 换算关系:1m/s=3.6km/h
4.物理意义:速度是描述物体运动快慢的物理量。 二、平均速度
1.定义:物体在一段时间内总的位移除以总时间,就叫做这段时间内的平均速度。
sAB= vB = sAC= vC = sAD= vD = sAE= vE = sAF= v= 15 / 112
教科版高一物理教案全集(必修一)



