1、1.3 怎样描述运动的快慢怎样描述运动的快慢(续续) 学习目标 1.知道什么是瞬时速度， 理解极短时间内的平均速度和瞬时速度近似相等.2.理解 位移时间图像(st 图像)的意义，会根据 st 图像描述运动.3.理解速度时间图像(vt 图 像)的意义，知道如何用图像表示速度和时间的关系 一、什么叫瞬时速度 1定义：运动物体在某一时刻或经过某一位置时的速度 2方向：瞬时速度的方向跟物体在某一时刻或经过某一位置时的运动方向相同 3瞬时速率：瞬时速度的大小 二、位移图像 1在直角坐标系中选时间 t 为横轴，选位移 s 为纵轴，其上的图线就是位移时间图像，又 称 st 图像 2物体做匀速直线运动的 st
2、 图像是一条通过原点的倾斜直线这条直线的斜率反映着物 体速度的大小，斜率越大，速度越大 三、速度图像 1在直角坐标系中，用横轴表示时间 t，用纵轴表示速度 v，根据运动物体的速度数据，可 作出它的速度图像，即 vt 图像 2物体做匀速直线运动时，在 vt 坐标平面内画出的是一条平行于 t 轴的直线 1判断下列说法的正误 (1)匀速直线运动的物体的平均速度和瞬时速度相等( ) (2)瞬时速度是物体在某时刻或经过某一位置时的速度( ) (3)瞬时速度就是瞬时速率( ) (4)一物体的位移图像为曲线表示物体正在做曲线运动( ) 2一物体运动的 st 图像如图 1 所示，从图像中我们可以得到：物体的出
3、发点位置坐标为 _；出发时刻为_；速度大小为_ 图 1 答案 s0 0 s1s0 t1 一、瞬时速度 导学探究 一辆高铁列车以250 km/h的速度从北京开往上海， 途中最大速度可达350 km/h. 以上涉及到的两个速度有何区别？ 答案 250 km/h 是北京到上海的平均速度；350 km/h 为途中某个时刻的瞬时速度 知识深化 1在公式 vs t中，若时间 t 非常小，平均速度就可以表示物体在该时刻的瞬时速度 2瞬时速度的方向就是该时刻物体运动的方向瞬时速度的大小是瞬时速率，简称速率 3平均速度只能粗略地描述物体运动的快慢瞬时速度可以精确描述物体在某一时刻(或某 一位置)运动的快慢 (多
4、选)下列关于瞬时速度的说法正确的是( ) A瞬时速度可以精确地描述物体运动的快慢，但不能反映物体运动的方向 B瞬时速度等于运动的物体在一段非常短的时间内的平均速度 C瞬时速度的方向与位移的方向相同 D某物体在某段时间内的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止 答案 BD 解析 瞬时速度是为了精确描述物体运动的快慢和方向而引入的物理量，选项 A 错平均速 度在描述物体运动的快慢时较粗略，但平均速度中所对应的时间 t 越小，越能精确地描述物 体在某一时刻附近的运动快慢，选项 B 对平均速度的方向与物体的位移方向相同，而瞬时 速度是与某时刻相对应的物理量， 不能说明它与一段时间内位移方向间的关系，
5、 选项 C 错 某 物体在某段时间内的瞬时速度都为零，则物体在这段时间内一定静止，选项 D 对 针对训练 1 某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为 9 km，他从出发地到目的地用了 5 分钟，赛车上的里程表指示的里程数值增加到了 15 km， 当他经过某路标时，车内速度计指示的示数为 150 km/h，那么可以确定的是( ) A在整个过程中赛车手的瞬时速度是 108 km/h B在整个过程中赛车手的平均速度是 180 km/h C在整个过程中赛车手的平均速率是 108 km/h D经过路标时的瞬时速度是 150 km/h 答案 D 解析 整个过程中的位移大小为
6、9 km， 所用时间为 5 min， 所以根据公式 v s t可得整个过程 中的平均速度为 108 km/h，这个速度并非瞬时速度，A、B 项错误；平均速率等于路程与时 间的比值，大小为 180 km/h，C 项错误；经过路标时的速度是指在经过路标那一位置时的瞬 时速度，所以 D 项正确 二、位移图像 导学探究 一辆汽车做匀速直线运动，各个时刻的位置坐标列表如下： t/s 0 10 20 30 40 s/m 0 300 600 900 1 200 (1)建立平面直角坐标系，用横轴表示时间 t，纵轴表示位移 s，把汽车在各个时刻的位置坐标 在坐标系中用点表示出来，然后用平滑的曲线(或直线)连接起
7、来 (2)图像有什么特点？图线的斜率表示什么？ 答案 (1) (2)图像是一条倾斜的直线，图线的倾斜程度即斜率表示速度的大小，即 ks tv. 知识深化 1位移时间图像(st 图像)：表示物体的位移随时间变化的情况 2由 st 图像可以知道： (1)物体在某一时刻所处的位置 (2)任意时间内的位移(大小和方向)，或发生某一段位移所需要的时间 (3)速度的大小：图像的斜率反映着物体的速度的大小 3匀速直线运动的 st 图像为一条倾斜直线，直线的斜率表示物体的速度 如图 2 是一辆汽车做直线运动的 st 图像，对线段 OA、AB、BC、CD 所表示的运 动，下列说法正确的是( ) 图 2 AOA
8、段运动速度最大 BAB 段物体做匀速运动 CCD 段的运动方向与初始运动方向相反 D运动 4 h 汽车的位移大小为 30 km 答案 C 解析 分析题图可知：OA 段表示汽车向正方向做匀速直线运动，vOAs t 15 km 1 h 15 km/h， AB 段汽车静止； BC 段表示汽车向正方向做匀速直线运动， vBCs t 3015km 1 h 15 km/h； CD 段表示汽车反方向做匀速直线运动，vCDs t 030km 1 h 30 km/h，负号表示运动方 向与正方向相反.4 h 汽车的位移大小为 0. 针对训练 2 (多选)(2019 河北冀州中学期中)一遥控玩具小车在平直路上运动的
9、位移时间 图像如图 3 所示，则( ) 图 3 A15 s 末小车的位移为 30 m B20 s 末小车的速度为1 m/s C前 10 s 内小车的平均速度为 3 m/s D前 25 s 内小车做单方向直线运动 答案 ABC 解析 位移时间图线的斜率表示速度，对应的纵坐标表示位移由图像可知，15 s 末小车 的位移为 30 m，故 A 正确小车在 1525 s 内做匀速直线运动，速度为 vs t 10 10 m/s 1 m/s，故 B 正确前 10 s 内小车的平均速度 v 30 10 m/s3 m/s，故 C 正确小车在前 10 s 内向正方向做匀速直线运动，1015 s 内静止，1525
10、s 内反向做匀速直线运动，故 D 错误 三、速度图像 导学探究 图 4 是一个物体运动的 vt 图像，请回答： 图 4 (1)物体是从静止开始运动的吗？ (2)物体速度的大小和方向是否变化？怎样变化？ 答案 (1)由题图知 t0 时 v0，所以物体具有一定的初速度 (2)速度的大小发生变化，0t1时间内逐渐增大，t1t2时间内速度大小不变，t2t3时间内速 度逐渐减小，在 t3时刻速度为零，t3时刻以后，速度反向，但大小在逐渐增大 知识深化 1vt 图像的物理意义 反映做直线运动的物体的速度随时间变化的规律 2vt 图像的应用 (1)由图像能看出每一时刻对应的瞬时速度 图 5 (2)由图像能看
11、出速度方向，如图 5 所示，速度为正，如图线 1、3、5 表示物体的速度方向与 规定的正方向相同；速度为负，如图线 2、4 表示物体速度方向与规定的正方向相反 (3)可判断物体的运动性质 图线平行于 t 轴表示物体做匀速运动，图线 1、2 表示物体分别向正、负方向做匀速运动； 图线 3 表示物体向正方向做加速运动，图线 4 表示物体向负方向做加速运动；图线 5 表示 物体沿正方向做减速运动 (多选)做直线运动的一物体，其 vt 图像如图 6 所示，下列判断正确的是( ) 图 6 A物体在 1 s 末改变运动方向 B物体在前 3 s 内运动方向不变 C物体在 3 s 末运动方向改变 D物体在 2
12、 s 时的速度大小为 2 m/s 答案 BCD 解析 前 3 s 内物体的速度方向均为正，运动方向没有改变，A 错误，B 正确；由题图可知 物体在 3 s 末后瞬间速度为负，则说明物体改变了运动方向，C 正确；从题图图像中可以看 出，物体在 2 s 时的速度大小为 2 m/s，D 正确 针对训练 3 (多选)(2020 合肥六校联考)某物体运动的 vt 图像如图 7 所示，下列关于该物 体运动的描述中正确的是( ) 图 7 A该图像就是物体的运动轨迹图像 B物体做变速运动 C物体做来回的往复运动 D物体向一个方向做直线运动 答案 BD 解析 vt 图像不表示物体的运动轨迹，A 错误；由题图可知
13、速度是变化的，B 正确；图线 一直在时间轴的上方，速度始终为正，方向没有改变，向一个方向做直线运动，故 C 错误， D 正确 1(瞬时速度)(多选)下列几种速度，属于瞬时速度的是( ) A火车以 76 km/h 的速度经过“深圳到惠州”这一路段 B汽车速度计指示着速度 50 km/h C城市繁华路口路标上标有“15 km/h 注意车速”字样 D足球以 12 m/s 的速度射入球门 答案 BCD 解析 与某段时间或过程对应的速度为平均速度，与某时刻或某一位置对应的是瞬时速度， 由此可判断 A 中描述的是平均速度，B、C、D 中描述的是瞬时速度 2(位移图像)图 8 表示三个物体运动的 st 图像
14、，下面说法正确的是( ) 图 8 A运动的速率相同，3 s 内经过的路程相同，起点的位置相同 B运动的速率相同，3 s 内经过的路程相同，起点的位置不同 C运动的速度相同，3 s 内经过的位移相同，起点的位置不同 D运动的速度不同，3 s 内经过的位移相同，起点的位置不同 答案 B 解析 st 图像中的斜率的大小表示速率，由此可知，三个物体运动的速率相同；但运动方 向不同，运动的速度不同，3 s 内经过的路程都为 3 m，由于运动方向不同，位移不同，起点 位置不同；s1s23 m，s33 m，故 B 项正确 3(位移图像)如图 9 是在同一条直线上运动 A、B 两质点的位移时间图像，由图可知(
15、 ) 图 9 At0 时，A 在 B 后面 BB 物体在 t2秒末追上 A 并在此后跑在 A 的前面 C在 0t1时间内 B 的运动速度比 A 大 DA 物体在 0t1时间内做速度逐渐增大的运动，之后做匀速运动 答案 B 解析 由题图可知，t0 时，B 在 A 后面，故 A 错；B 物体在 t2秒末追上 A 并在此后跑在 A 的前面，B 正确；在 0t1时间内 B 的斜率小于 A，故 B 的运动速度比 A 小，C 错；A 物体在 0t1时间内做匀速运动，之后静止，故 D 错 4(速度图像)(多选)利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像某同学 在一次实验中得到的运动小车的速度时间图像如图 10 所示，以下说法正确的是( ) 图 10 A小车先做加速运动，后做减速运动 B小车运动的最大速度约为 0.8 m/s C小车前 10 s 朝正方向运动，10 s 后朝负方向运动 D小车做曲线运动 答案 AB 解析 由 vt 图像可以看出， 小车的速度先增大后减小， 最大速度约为 0.8 m/s， A、 B 正确 小 车的速度先增大后减小，一直朝正方向运动，C 错误图线弯曲表明小车速度变化不均匀， 不表示小车做曲线运动，D 错误