第二章

第3節(jié)速度和加速度觀察與比較1平均速度1、觀眾怎么比較哪個運動員跑得快？2、裁判又是怎么判斷的？1平均速度比較物體運動的快慢，可用兩種方法：一種是在位移相同的條件下，比較所用時間長短；另一種是在時間相等的條件下，比較發(fā)生的位移．物理學(xué)中為反映物體運動的快慢而引入速度這一概念．1平均速度運動員用10s跑了100m，汽車在2h內(nèi)行駛了72km，那運動員和汽車哪個快呢？總結(jié)：當(dāng)所走的位移，所用的時間都不一樣時，用單位時間內(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動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此時的運動快慢?瞬時速度【討論與交流】①用平均速度來描述運動的快慢還是十分粗略的。②怎樣細致地描述物體運動過程中通過某點時的速度？2瞬時速度二瞬時速度-----極限法測定物體的瞬時速度.當(dāng)計算平均速度所取的時間很短時，可用這段時間內(nèi)的平均速度代替這段時間內(nèi)某時刻的瞬時速度.瞬時速度1.定義——物體運動過程中通過通過某點時（某一時刻）的速度。2.實質(zhì)——物體在某時刻前后無窮短的時間內(nèi)的平均速度3.矢量性——瞬時速度的方向就是物體此時的運動方向。（即軌道的切線方向）4.單位——SI制中，速度的單位是：米/秒5.瞬時速度與平均速度在日常生活中經(jīng)常混淆使用，要注意區(qū)別。——物理學(xué)中通常把瞬時速度簡稱為速度，其大小稱為速率。2瞬時速度瞬時速率：瞬時速度的大小叫瞬時速率，簡稱速率．測定瞬時速度的工具:速度計實驗室利用光電門測小車速度2瞬時速度1．平均速度與瞬時速度的區(qū)別與聯(lián)系平均速度瞬時速度區(qū)別反映一段時間內(nèi)物體運動的平均快慢程度反映物體在各個時刻的運動情況與一段時間(或一段位移)相對應(yīng)與某時刻(或某位置)相對應(yīng)其方向與一段時間Δt內(nèi)發(fā)生的位移方向相同，與運動的方向不一定相同其方向與該時刻物體運動的方向相同平均速度瞬時速度聯(lián)系(1)當(dāng)位移足夠小或時間足夠短時，可以認為瞬時速度等于平均速度(2)勻速直線運動中，平均速度和瞬時速度相等(3)當(dāng)物體做單一方向的直線運動時，平均速度和瞬時速度的方向相同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．百米賽跑的運動員以9.5m/s的速度沖過終點線B．“和諧號”CRH380A新一代動車組在京滬高鐵棗莊至蚌埠間速度最高可達486.1km/hC．由于堵車，我國部分大城市機動車速已降至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)于某一段時間或某一段位移，瞬時速度對應(yīng)于某一時刻或某一位置。A選項中，9.5m/s是沖過終點線這一位置的速度，是瞬時速度；B選項中，動車組行駛的過程中速度是變化的，486.1km/h是指某時刻達到的最高速度；C選項中，12km/h是對應(yīng)于某一個過程，是平均速度；D選項中，8m/s是太空艙落入太平洋這一時刻的瞬時速度。答案：C法拉利F2003369公里/時，重0.6噸“颶風(fēng)2000”

戰(zhàn)斗機2450公里/時，重21噸PK3加速度3加速度初始速度m/s經(jīng)過時間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，賽車會贏？開始兩者做什么運動？速度如何變化？變化情況相同嗎？變速運動3加速度描述變速運動，比較變速運動，需要哪些物理量？位移、時間、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

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

(3)加速度為零時，速度是否一定為零？(加速度為零時，物體做什么運動？)

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)在直線運動中，加速度可以用一個帶有正、負號的數(shù)值來表示，絕對值表示其大小，正、負號表示其方向。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，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)位移與時間的比值(2)s－t坐標(biāo)系中曲線斜率的大小取v0方向為正方向，表達式Δv＝vt－v0中vt與v0同向取正值，反向取負值(1)速度改變量與所用時間的比值(2)v－t坐標(biāo)系中曲線斜率的大小2．下列所描述的運動中，有可能的是 ()A．速度變化很大，加速度也一定很大B．速度變化方向為正，加速度方向為負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，分析不同運動過程中的時間和相應(yīng)的位移。在變速直線運動中，不同時間(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間(或哪段位移)而言的。答案：D下列關(guān)于瞬時速度和平均速度的說法中正確的是 ()①若物體在某段時間內(nèi)每一個時刻的瞬時速度都等于零，則它在這段時間內(nèi)的平均速度一定等于零②若物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于零，則它在這段時間內(nèi)任一時刻的瞬時速度一定等于零③勻速直線運動中物體任意一段時間內(nèi)的平均速度都等于它任一時刻的瞬時速度④變速運動中任意一段時間內(nèi)的平均速度一定不等于它某一時刻的瞬時速度A．①③ B．①④C．②③ D．②④根據(jù)平均速度和瞬時速度的定義結(jié)合物體運動特點分析判斷。物體的各個時刻瞬時速度都等于零，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。物體在某段時間內(nèi)平均速度為零，說明整個運動過程中的位移為零，但不能說明物體不運動，例如物體做往返運動回到出發(fā)點，位移為零，但瞬時速度不為零，②錯。勻速運動中，由于瞬時速度都相等，因此平均速度等于瞬時速度，③正確。變速運動中，速度時刻在變，但平均速度可能與某一時刻的瞬時速度相等，④錯。故選項A正確。A從平均速度與瞬時速度的概念上進行分析是解題的關(guān)鍵，平均速度對應(yīng)的是一段位移或一段時間而瞬時速度對應(yīng)的是某一時刻的速度。2．關(guān)于瞬時速度、平均速度，以下說法中正確的是()A．瞬時速度可以看成時間趨于無窮小時的平均速度B．做變速運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度，一定和物體在這段時間內(nèi)各個時刻的瞬時速度的平均值大小相等C．物體做變速直線運動，平均速度的大小就是平均速率D．物體做變速運動時，平均速度是指物體通過的路程與所用時間的比值解析：當(dāng)時間非常小時，物體的運動可以看成在這段很小時間內(nèi)的勻速運動，平均速度等于瞬時速度。平均速度是位移跟發(fā)生這段位移所用時間的比值，而不是各時刻瞬時速度的平均值。在單向直線運動中，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冠軍。中國隊與泰國隊交鋒時，假如從泰國隊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：(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)速度方向即為運動方向；(2)利用加速度的定義式進行有關(guān)計算時，a、v0、vt均是矢量，規(guī)定正方向后，可用正負號表示其方向。3.如圖所示，航天飛機以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