第二章

第3節(jié)速度和加速度觀察與比較1平均速度1、觀眾怎么比較哪個(gè)運(yùn)動(dòng)員跑得快？2、裁判又是怎么判斷的？1平均速度比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢，可用兩種方法：一種是在位移相同的條件下，比較所用時(shí)間長短；另一種是在時(shí)間相等的條件下，比較發(fā)生的位移．物理學(xué)中為反映物體運(yùn)動(dòng)的快慢而引入速度這一概念．1平均速度運(yùn)動(dòng)員用10s跑了100m，汽車在2h內(nèi)行駛了72km，那運(yùn)動(dòng)員和汽車哪個(gè)快呢？總結(jié)：當(dāng)所走的位移，所用的時(shí)間都不一樣時(shí)，用單位時(shí)間內(nèi)的位移來比較（統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)）。1平均速度一.平均速度1.定義——位移和發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值。2.矢量性——平均速度的方向與物體的位移方向相同。3.單位——SI制中，速度的單位是：米/秒【特別提示】從物理學(xué)的角度，初中定義的“速度”應(yīng)該稱為“平均速率”1平均速度比較小球運(yùn)動(dòng)過程的各段速度快慢.OAABBCS/m0.070.090.11t/s0.10.10.1V/m?s-10.70.91.1CBAO27cm7cm16cm注意：描述平均速度是，需要指明是哪一段時(shí)間或者哪一段位移的平均速度1平均速度觀察與思考平均速度8.54m/s此時(shí)的運(yùn)動(dòng)快慢?瞬時(shí)速度【討論與交流】①用平均速度來描述運(yùn)動(dòng)的快慢還是十分粗略的。②怎樣細(xì)致地描述物體運(yùn)動(dòng)過程中通過某點(diǎn)時(shí)的速度？2瞬時(shí)速度二瞬時(shí)速度-----極限法測定物體的瞬時(shí)速度.當(dāng)計(jì)算平均速度所取的時(shí)間很短時(shí)，可用這段時(shí)間內(nèi)的平均速度代替這段時(shí)間內(nèi)某時(shí)刻的瞬時(shí)速度.瞬時(shí)速度1.定義——物體運(yùn)動(dòng)過程中通過通過某點(diǎn)時(shí)（某一時(shí)刻）的速度。2.實(shí)質(zhì)——物體在某時(shí)刻前后無窮短的時(shí)間內(nèi)的平均速度3.矢量性——瞬時(shí)速度的方向就是物體此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向。（即軌道的切線方向）4.單位——SI制中，速度的單位是：米/秒5.瞬時(shí)速度與平均速度在日常生活中經(jīng)?；煜褂茫⒁鈪^(qū)別?！锢韺W(xué)中通常把瞬時(shí)速度簡稱為速度，其大小稱為速率。2瞬時(shí)速度瞬時(shí)速率：瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率，簡稱速率．測定瞬時(shí)速度的工具:速度計(jì)實(shí)驗(yàn)室利用光電門測小車速度2瞬時(shí)速度1．平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系平均速度瞬時(shí)速度區(qū)別反映一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度反映物體在各個(gè)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)情況與一段時(shí)間(或一段位移)相對應(yīng)與某時(shí)刻(或某位置)相對應(yīng)其方向與一段時(shí)間Δt內(nèi)發(fā)生的位移方向相同，與運(yùn)動(dòng)的方向不一定相同其方向與該時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)的方向相同平均速度瞬時(shí)速度聯(lián)系(1)當(dāng)位移足夠小或時(shí)間足夠短時(shí)，可以認(rèn)為瞬時(shí)速度等于平均速度(2)勻速直線運(yùn)動(dòng)中，平均速度和瞬時(shí)速度相等(3)當(dāng)物體做單一方向的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均速度和瞬時(shí)速度的方向相同2．平均速度和平均速率1．下列所說的速度指平均速度的是 ()A．百米賽跑的運(yùn)動(dòng)員以9.5m/s的速度沖過終點(diǎn)線B．“和諧號”CRH380A新一代動(dòng)車組在京滬高鐵棗莊至蚌埠間速度最高可達(dá)486.1km/hC．由于堵車，我國部分大城市機(jī)動(dòng)車速已降至12km/hD．返回地面的太空艙以8m/s的速度落入太平洋中解析：平均速度對應(yīng)于某一段時(shí)間或某一段位移，瞬時(shí)速度對應(yīng)于某一時(shí)刻或某一位置。A選項(xiàng)中，9.5m/s是沖過終點(diǎn)線這一位置的速度，是瞬時(shí)速度；B選項(xiàng)中，動(dòng)車組行駛的過程中速度是變化的，486.1km/h是指某時(shí)刻達(dá)到的最高速度；C選項(xiàng)中，12km/h是對應(yīng)于某一個(gè)過程，是平均速度；D選項(xiàng)中，8m/s是太空艙落入太平洋這一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。答案：C法拉利F2003369公里/時(shí)，重0.6噸“颶風(fēng)2000”

戰(zhàn)斗機(jī)2450公里/時(shí)，重21噸PK3加速度3加速度初始速度m/s經(jīng)過時(shí)間s末速度m/sA自行車下坡2311B公共汽車出站036C某艦艇出航0206D火車出站010020E飛機(jī)在空中飛行30010300三加速度位移的變化快慢可以用速度來比較，那么速度的變化快慢又要用什么來比較呢?為何短距離比賽，賽車會(huì)贏？開始兩者做什么運(yùn)動(dòng)？速度如何變化？變化情況相同嗎？變速運(yùn)動(dòng)3加速度描述變速運(yùn)動(dòng)，比較變速運(yùn)動(dòng)，需要哪些物理量？位移、時(shí)間、初速度、末速度、平均速度、速度的變化¨¨¨夠了嗎?必須引入新的物理量！描述什么？如何定義？3加速度初始速度v0(m/s)經(jīng)過時(shí)間t(s)末了速度v

(m/s)速度變化量Δv(m/s)每秒速度變化量(m/s)A、自行車下坡2311B、公共汽車出站036C、某艦艇出航0206D、火車出站010020思考96620320.30.2問題2:速度大,速度變化量(Δv)一定大嗎?速度變化一定快嗎?問題3:速度變化量大,速度變化一定快嗎?問題1:速度變化量(Δv)是指什么?3加速度(1).定義：速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值。(3).定義式：△va=——△tvt–v0=———t(4).單位：米/秒2(2).物理意義：表示速度改變快慢的物理量。2、加速度等于單位時(shí)間內(nèi)速度的改變量的大小與△v相同(5).矢量大小方向3加速度△vv0v△vv0v加速度的方向與速度變化量△v的方向相同aa

直線運(yùn)動(dòng)中,當(dāng)加速度與速度方向相同時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)加速度與速度方向相反時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)。3、加速度的方向3加速度討論與交流:最高速度可達(dá)431km/h(1)速度很大時(shí)，加速度是否一定很大？(2)速度很小時(shí)，加速度是否一定很小?

(3)加速度為零時(shí)，速度是否一定為零？(加速度為零時(shí)，物體做什么運(yùn)動(dòng)？)

1．對加速度的理解(1)加速度是矢量，其方向與速度變化量的方向相同。加速度與初速度只要同向，物體速度就增大；若加速度方向與初速度方向相反，物體速度就減小。(2)在直線運(yùn)動(dòng)中，加速度可以用一個(gè)帶有正、負(fù)號的數(shù)值來表示，絕對值表示其大小，正、負(fù)號表示其方向。加速度為正，表示其方向與規(guī)定的正方向相同；加速度為負(fù)，表示其方向與規(guī)定的正方向相反。2．速度、速度的變化量和加速度的比較比較項(xiàng)目速度速度變化量加速度方向與位移s同向由a決定方向與Δv方向一致，而與v0、vt方向無關(guān)大小(1)位移與時(shí)間的比值(2)s－t坐標(biāo)系中曲線斜率的大小取v0方向?yàn)檎较?，表達(dá)式Δv＝vt－v0中vt與v0同向取正值，反向取負(fù)值(1)速度改變量與所用時(shí)間的比值(2)v－t坐標(biāo)系中曲線斜率的大小2．下列所描述的運(yùn)動(dòng)中，有可能的是 ()A．速度變化很大，加速度也一定很大B．速度變化方向?yàn)檎?，加速度方向?yàn)樨?fù)C．速度變化越來越快，加速度越來越小D．速度越來越大，加速度越來越小答案：D根據(jù)平均速度的定義，分析不同運(yùn)動(dòng)過程中的時(shí)間和相應(yīng)的位移。在變速直線運(yùn)動(dòng)中，不同時(shí)間(或不同位移)內(nèi)的平均速度一般是不同的，因此，求出的平均速度必須指明是對哪段時(shí)間(或哪段位移)而言的。答案：D下列關(guān)于瞬時(shí)速度和平均速度的說法中正確的是 ()①若物體在某段時(shí)間內(nèi)每一個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度都等于零，則它在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度一定等于零②若物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于零，則它在這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度一定等于零③勻速直線運(yùn)動(dòng)中物體任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度都等于它任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度④變速運(yùn)動(dòng)中任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度一定不等于它某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度A．①③ B．①④C．②③ D．②④根據(jù)平均速度和瞬時(shí)速度的定義結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分析判斷。物體的各個(gè)時(shí)刻瞬時(shí)速度都等于零，說明物體靜止，即位移為零，因此平均速度一定等于零，①正確。物體在某段時(shí)間內(nèi)平均速度為零，說明整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的位移為零，但不能說明物體不運(yùn)動(dòng)，例如物體做往返運(yùn)動(dòng)回到出發(fā)點(diǎn)，位移為零，但瞬時(shí)速度不為零，②錯(cuò)。勻速運(yùn)動(dòng)中，由于瞬時(shí)速度都相等，因此平均速度等于瞬時(shí)速度，③正確。變速運(yùn)動(dòng)中，速度時(shí)刻在變，但平均速度可能與某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度相等，④錯(cuò)。故選項(xiàng)A正確。A從平均速度與瞬時(shí)速度的概念上進(jìn)行分析是解題的關(guān)鍵，平均速度對應(yīng)的是一段位移或一段時(shí)間而瞬時(shí)速度對應(yīng)的是某一時(shí)刻的速度。2．關(guān)于瞬時(shí)速度、平均速度，以下說法中正確的是()A．瞬時(shí)速度可以看成時(shí)間趨于無窮小時(shí)的平均速度B．做變速運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度，一定和物體在這段時(shí)間內(nèi)各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度的平均值大小相等C．物體做變速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度的大小就是平均速率D．物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均速度是指物體通過的路程與所用時(shí)間的比值解析：當(dāng)時(shí)間非常小時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)可以看成在這段很小時(shí)間內(nèi)的勻速運(yùn)動(dòng)，平均速度等于瞬時(shí)速度。平均速度是位移跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值，而不是各時(shí)刻瞬時(shí)速度的平均值。在單向直線運(yùn)動(dòng)中，平均速度的大小才等于平均速率。故選A。答案：A2010年第二屆亞洲杯女排賽上，中國女排成功奪得了新帥俞覺敏上任后的首個(gè)冠軍。中國隊(duì)與泰國隊(duì)交鋒時(shí)，假如從泰國隊(duì)飛來的排球具有水平方向上的20m/s的速度，被王一梅攔擊后球以原速率水平返回，如圖所示，球與王一梅的手接觸時(shí)間為0.2s，設(shè)0.2s內(nèi)排球的速度是均勻變化的，求排球被擊打過程中的加速度。解此題的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：(1)速度、加速度是矢量要規(guī)定正方向。(2)正確分析0.2s內(nèi)速度的變化量。即擊球過程中，加速度大小為200m/s2，方向與初速度方向相反。200m/s2，方向與初速度方向相反(1)速度方向即為運(yùn)動(dòng)方向；(2)利用加速度的定義式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算時(shí)，a、v0、vt均是矢量，規(guī)定正方向后，可用正負(fù)號表示其方向。3.如圖所示，航天飛機(jī)以100m/s的速度著陸，在25s內(nèi)就可停下來，而以8m/s的速度飛行的蜻蜓能在0.7s